Эффект Допплера Частота изменяется из-за того, что наблюдатель движется и изменяется промежуток времени между пучностями волны света Из-за изменения частоты меняется и регистрируемая длина волны При взаимном удалении источника и наблюдателя возникает красное смещение, при сближении – фиолетовое смещение

(1842 г.) Христофор Генрих Дитрих Буа-Балло (1845 г.)

Красное смещение Сдвиг длины волны определяют как z = ( – 0 ) / 0, где 0 – длина волны, измеренная в лаборатории – наблюдаемая длина волны Обычно ее называют красным смещением, так как –Если z > 0, то > 0 – линия сдвигается в сторону больших длин волн («красная» сторона) –В космологии чаще всего z > 0

У Вселенной есть предел наблюдаемой области Наблюдаемую часть Вселенной называют Метагалактикой Расстояние до границы Метагалактики примерно R М = 1.3·10 26 м

Основной космологический принцип Основные предположения, на которых основываются все космологические модели: –Вселенная однородна и изотропна –Законы физики одинаковы во всей Вселенной Применимость этих предположений следует из многих данных различных наблюдений

Суть постоянной Хаббла Размерность постоянной Хаббла – км/с/Мпк или просто 1/с Она показывает, насколько в относительных единицах расширяется пространство в единицу времени Значит, величина, обратная постоянной Хаббла, приблизительно равна возрасту Вселенной

Закон Хаббла В случае линейной зависимости удаление всех тел не означает существования центра расширения Все тела удаляются от всех! Но когда-то тела были ближе... Может даже все галактики, вся Вселенная расширяется из одной точки...

Расширение пространства Длина волны изменяется, так как в течение свободного движения фотона пространство успело расшириться и «растянуть» фотон При расширении пространства возникает красное смещение, при сжатии – фиолетовое смещение

Космологические модели Космологической моделью называют математическую модель, описывающую усредненное распределение материи в пространстве и его эволюцию Модели делят на классы по теории, в рамках которой она построена: –Ньютоновская космология – всемирный закон притяжения –Релятивистская космология – ОТО

Ньютоновская космология Масштабный фактор а Время

Ньютоновская космология Классическая космология Ньютона применима лишь малым интервалам пространства и времени (локально) Качественно верно описывает эволюцию вселенной и ее зависимость от средней плотности Неприменима для описания всей вселенной, так как скорость взаимо- действия считается бесконечной

История В 1916 году А. Эйнштейн создает общую теорию относительности (ОТО) Она рассматривает объекты, которые движутся с большими скоростями в сильных гравитационных полях Он (и другие) ищут решения ОТО для описания эволюции Вселенной Вселенную представляют однородной и изотропной (космологический принцип)