Номер 2, страница 155 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

2. В чём смысл закона Хаббла?

2. В чём смысл закона Хаббла?

Закон Хаббла — это фундаментальный закон космологии, который описывает расширение Вселенной. Его смысл заключается в том, что практически все галактики удаляются от нас, причём скорость их удаления прямо пропорциональна расстоянию до них. Иными словами, чем дальше от нас находится галактика, тем быстрее она от нас удаляется.

Этот закон был эмпирически установлен американским астрономом Эдвином Хабблом в 1929 году на основе анализа красного смещения в спектрах далёких галактик.

Математически закон Хаббла выражается следующей формулой:

$v = H_0 \cdot r$

где:
• $\text{v}$ — скорость удаления галактики (часто называется лучевой скоростью);
• $\text{r}$ — расстояние до галактики;
• $H_0$ — коэффициент пропорциональности, называемый постоянной Хаббла.

Ключевые аспекты и следствия закона Хаббла:

1. Расширение Вселенной: Закон Хаббла является главным наблюдательным подтверждением теории расширяющейся Вселенной. Важно понимать, что не галактики летят сквозь пространство, а само пространство между ними расширяется. Это можно представить на примере надуваемого воздушного шарика, на поверхность которого нанесены точки (галактики). По мере надувания шарика расстояние между всеми точками увеличивается, и любая точка будет видеть, что все остальные удаляются от неё.

2. Отсутствие центра расширения: Из аналогии с шариком следует, что у расширения нет центра. Наблюдатель в любой галактике будет видеть ту же самую картину — все остальные галактики разбегаются от него. Земля и наша Галактика не занимают никакого привилегированного положения во Вселенной.

3. Постоянная Хаббла ($H_0$): Эта величина показывает темп расширения Вселенной в настоящее время. Её измеряют в километрах в секунду на мегапарсек (км/с/Мпк). Современные измерения дают значение $H_0$ примерно в диапазоне 67–74 км/с/Мпк. Это означает, что на каждый мегапарсек (около 3,26 миллиона световых лет) расстояния скорость удаления галактик возрастает на ~70 км/с. Точное значение $H_0$ до сих пор является предметом научных дискуссий ("напряжённость Хаббла").

4. Связь с теорией Большого взрыва: Если "прокрутить" процесс расширения назад во времени, мы придём к выводу, что в прошлом вся материя и энергия Вселенной были сконцентрированы в очень малом объёме, в состоянии с огромной плотностью и температурой. Это и есть основная идея теории Большого взрыва. Величина, обратная постоянной Хаббла, $t_H = 1/H_0$, называется "хаббловским временем" и даёт примерную оценку возраста Вселенной.

Ответ: Смысл закона Хаббла заключается в том, что он описывает расширение Вселенной: скорости удаления галактик от наблюдателя прямо пропорциональны расстояниям до этих галактик. Этот закон является наблюдательным фундаментом современной космологии и теории Большого взрыва, указывая на то, что в прошлом Вселенная была гораздо плотнее и горячее.