Номер 3, страница 318 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

3. Кто, когда и каким образом экспериментально подтвердил факт расширения Вселенной?

3. Кто, когда и каким образом экспериментально подтвердил факт расширения Вселенной?

Факт расширения Вселенной, теоретически предсказанный советским математиком и физиком Александром Фридманом в 1922-1924 годах на основе уравнений общей теории относительности Эйнштейна, был экспериментально подтвержден американским астрономом Эдвином Хабблом в 1929 году.

Открытие было сделано следующим образом. Работая в обсерватории Маунт-Вилсон, Хаббл проводил систематические наблюдения далеких галактик с помощью крупнейшего на тот момент 100-дюймового телескопа. Его метод состоял из двух ключевых шагов.

Во-первых, он измерял расстояние до галактик. Для этого он использовал так называемые «стандартные свечи» — переменные звезды-цефеиды. Период пульсации такой звезды напрямую связан с ее истинной, или абсолютной, светимостью. Сравнивая эту известную светимость с видимым блеском звезды на небе, Хаббл мог рассчитать расстояние до нее, а следовательно, и до галактики, в которой она находится.

Во-вторых, он определял скорость удаления галактик. Анализируя спектры света, приходящего от этих галактик, Хаббл обнаружил, что их спектральные линии смещены в красную сторону спектра. Это явление, известное как красное смещение, является проявлением эффекта Доплера для световых волн и доказывает, что источник света (галактика) удаляется от наблюдателя. По величине этого смещения можно было рассчитать скорость удаления.

Сопоставив результаты измерений расстояний и скоростей для множества галактик, Хаббл установил фундаментальную закономерность: скорость удаления галактики прямо пропорциональна расстоянию до нее. Чем дальше галактика, тем быстрее она «убегает». Эта зависимость получила название закона Хаббла (сегодня его также называют законом Хаббла–Леметра) и математически выражается простой формулой: $$ v = H_0 \cdot r $$ где $v$ — скорость удаления галактики, $r$ — расстояние до нее, а $H_0$ — постоянная Хаббла, коэффициент пропорциональности, характеризующий темп расширения Вселенной в нашу эпоху.

Это открытие стало первым и решающим наблюдательным доказательством того, что Вселенная не статична, а расширяется. Расширение происходит не так, что галактики летят сквозь пространство, а как расширение самого пространства-времени, которое «уносит» галактики друг от друга.

Ответ: Факт расширения Вселенной экспериментально подтвердил американский астроном Эдвин Хаббл в 1929 году. С помощью телескопа он измерял расстояния до галактик (используя звезды-цефеиды) и скорости их удаления (анализируя красное смещение в их спектрах). Он установил, что скорость удаления галактики прямо пропорциональна расстоянию до нее, что и является доказательством расширения Вселенной.