Номер 4, страница 183, часть 2 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

4. Что показывает наличие красного смещения в спектра у далеких галактик во Вселенной?

4. Что показывает наличие красного смещения в спектрах далеких галактик во Вселенной?

Красное смещение — это явление, при котором длина волны электромагнитного излучения (например, света) от удаляющегося от наблюдателя объекта увеличивается, то есть смещается в красную, более длинноволновую часть спектра. Это астрономическое проявление эффекта Доплера.

Величина красного смещения $\text{z}$ определяется формулой: $z = \frac{\lambda_{набл} - \lambda_0}{\lambda_0}$, где $\lambda_{набл}$ — наблюдаемая длина волны, а $\lambda_0$ — длина волны, испущенная источником.

В начале XX века американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что практически все далёкие галактики демонстрируют красное смещение в своих спектрах, и величина этого смещения тем больше, чем дальше от нас находится галактика. Эта зависимость известна как закон Хаббла — Леметра: $v = H_0 \cdot r$, где $\text{v}$ — скорость удаления галактики, $\text{r}$ — расстояние до неё, а $H_0$ — постоянная Хаббла.

Наличие повсеместного красного смещения у далёких галактик является фундаментальным наблюдательным фактом, который показывает, что:

1. Галактики удаляются от нас: Красное смещение указывает на то, что расстояние между нашей Галактикой (Млечный Путь) и другими далёкими галактиками постоянно увеличивается.

2. Вселенная расширяется: Поскольку красное смещение наблюдается во всех направлениях, это не означает, что мы находимся в центре какого-то разлёта. Это означает, что само пространство Вселенной расширяется. Галактики не столько летят сквозь пространство, сколько уносятся в стороны вместе с расширяющимся «полотном» самого пространства-времени. Аналогией может служить поверхность надуваемого воздушного шара с нарисованными на ней точками: по мере надувания шара все точки удаляются друг от друга, причём чем больше начальное расстояние между ними, тем быстрее они разбегаются.

Таким образом, красное смещение в спектрах далёких галактик является ключевым доказательством расширения Вселенной и лежит в основе современной космологической модели Большого Взрыва.

Ответ: Наличие красного смещения в спектрах далёких галактик показывает, что они удаляются от нас, причём чем дальше галактика, тем больше скорость её удаления. Это является главным наблюдательным доказательством расширения Вселенной.