Ответьте на вопросы, страница 209 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопрос

Можем ли мы считать, что центром расширения Вселенной является наша Галактика? Объясните почему?

Решение

Нет, мы не можем считать, что наша Галактика является центром расширения Вселенной. На первый взгляд, наблюдательные данные могут привести к такому выводу. Астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что почти все галактики удаляются от нас, причем скорость их удаления $\text{v}$ пропорциональна расстоянию до них $\text{d}$. Этот закон, известный как закон Хаббла-Леметра, выражается формулой: $v = H_0 d$, где $H_0$ — постоянная Хаббла.

Казалось бы, если все разбегается от нас, значит мы и есть центр. Однако это не так. Расширение Вселенной — это не взрыв в существующем пространстве, из которого все разлетается. Это расширение самого пространства-времени.

Чтобы это понять, можно использовать аналогию с надувающимся воздушным шариком, на поверхность которого нанесены точки (галактики). Если наблюдать с любой из точек, то будет казаться, что все остальные точки удаляются от нее. Чем дальше точка, тем быстрее она удаляется. При этом на двумерной поверхности шарика нет никакого центра расширения. Центр находится вне этой двумерной поверхности, в третьем измерении.

Точно так же и в нашей трехмерной Вселенной: расширение происходит повсеместно. Любой наблюдатель в любой другой галактике будет видеть точно такую же картину — все остальные галактики удаляются от него. Это следствие фундаментального космологического принципа, который гласит, что на больших масштабах Вселенная однородна и изотропна, то есть выглядит одинаково в любом месте и в любом направлении. Существование выделенного центра нарушало бы этот принцип.

Таким образом, у расширения Вселенной нет центра в пространстве. Каждая точка пространства (и каждая галактика) равноправна, и с точки зрения любой из них она может показаться «центром» этого процесса.

Ответ: Нет. Наша Галактика не является центром расширения Вселенной, потому что расширяется само пространство. Для наблюдателя в любой точке Вселенной будет казаться, что он находится в центре, так как все удаленные объекты будут от него удаляться. У расширения Вселенной нет центра в пространстве.