Чтобы почувствовать красное смещение, лучше всего отойти от источника света (каламбур) и вспомнить похожий звуковой эффект, с которым мы часто сталкиваемся в повседневной жизни. Начнем с автомобиля. Точнее: автомобильный гудок. Но не трудитесь садиться в машину и пристегиваться; притворись, что ты уличный мальчишка, играющий в стикбол в своем районе. Ваш приятель замечает машину, едущую по дороге, и вы выходите на тротуар. Но водитель подает сигнал, когда она проезжает. Что ты слышишь? Когда машина приближается издалека, звук находится в более высоком регистре, но по мере того, как она проезжает мимо вас, высота тона падает ниже. Это называется эффектом Доплера. Когда звук движется к вам, звуковые волны становятся короче и имеют более высокую частоту. По мере того, как они продвигаются дальше, они расширяются, и высота звука снижается.
Свет реагирует примерно так же. По мере приближения к нам волны света сжимаются и имеют более высокие частоты. По мере удаления от нас световые волны удлиняются и переходят на более низкие частоты. Короткий приближающийся свет называется синим смещением, а более длинный удаляющийся свет называется красным смещением. Так вот! Красное смещение - это свет, удаляющийся от вас. Наша работа здесь сделана. Время счастливого часа.
Хорошо, возможно, нет. Почему мы называем красное смещение красным, а синее - синим? Дело не только в том, что мы думаем, что это более поэтично, чем называть короткие волны «Стэн» и длинные волны «Гарри». В электромагнитном спектре красный свет имеет низкую частоту, а синий свет - высокую. Поэтому, когда свет удаляется от нас, он смещается в сторону красного конца спектра. Если он движется к нам, он смещается в сторону синего.
Теперь, при чем здесь космологические штучки? Это просто показывает красное смещение на большой-большой сцене. Взрыв Большого Взрыва был настолько мощным, что большинство вещей, которые мы можем видеть во Вселенной, все еще удаляются от нас. (Некоторые предметы поблизости - планеты или звезды - приближаются.) Чем дальше они от нас, тем быстрее они движутся. Итак, космологическое красное смещение означает, что свет растягивается по мере расширения пространства. На самом деле он растягивается настолько, что к тому времени, когда мы доберемся до некоторых далеких галактик, их видимый и ультрафиолетовый свет сместился в инфракрасный спектр. Инфракрасные телескопы, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на 2018 год, помогут нам заглянуть дальше во Вселенную и изучить молодые галактики, которые удаляются так далеко от нас.
Часто задаваемые вопросы
Что подразумевается под космологическим красным смещением?
Космологическое красное смещение - это красное смещение объекта из-за расширения Вселенной.