赤方偏移現象を発見した科学者の名前。重力赤方偏移

星が発する光は、地球規模で見ると電磁振動です。局所的に見ると、この放射線は空間のエネルギーのキャリアである光量子、つまり光子で構成されています。現在、放出された光の量子が空間の最も近い素粒子を励起し、その励起が隣接する粒子に伝達されることがわかっています。エネルギー保存の法則に基づいて、この場合、光の速度は制限される必要があります。これは、セクション 3.4 で考慮した光の伝播と情報 (情報) の違いを示しています。光、空間、相互作用の性質についてのこの考えは、宇宙の理解に変化をもたらしました。したがって、基準スペクトルの線と比較した光源のスペクトルの波長の増加（スペクトルの赤い部分への線のシフト）としての赤方偏移の概念は再考されるべきであり、この効果の発生の性質は再検討されるべきです。確立される必要があります (「はじめに」のパラグラフ 7 およびを参照)。

赤方偏移は 2 つの理由によるものです。まず、ドップラー効果による赤方偏移は、観察者に対する光源の移動によりそれらの間の距離が増加するときに発生することが知られています。

第二に、フラクタル物理学の観点から、エミッターが星の大きな電場の領域に配置されると、赤方偏移が発生します。次に、この効果の新しい解釈では、光量子、つまり光子がいくつかの物質を生成します。

地球の標準とは異なる発振周波数であり、その電界は重要ではありません。星の電場の放射線への影響は、初期の量子のエネルギーの減少と量子の特徴である周波数の減少の両方をもたらします。したがって、放射波長 = C/ (C は光の速度で、3 × 10 8 m/s にほぼ等しい) となります。星の電場は星の重力も決定するため、放射波長の増加による影響は古い用語で「重力赤方偏移」と呼ばれます。

重力赤方偏移の例は、太陽と白色矮星のスペクトルで観察される線のシフトです。白色矮星と太陽に関して現在確実に確立されているのは、重力赤方偏移の影響です。速度に相当する重力赤方偏移は、白色矮星の場合は 30 km/s、太陽の場合は約 250 m/s です。太陽と白色矮星の赤方偏移の 2 桁の違いは、これらの物理的な物体の異なる電場によるものです。この問題をさらに詳しく考えてみましょう。

上で述べたように、星の電場で放出された光子は、変化した振動周波数を持ちます。赤方偏移の公式を導出するには、光子の質量に関する関係式 (3.7) を使用します: m ν = h /C 2 = E/C 2、ここで E は光子のエネルギーであり、その周波数 ν に比例します。ここから、光子の質量と周波数の相対変化は等しいことがわかり、これらを次の形式で表します: m ν /m ν = / = E/C 2。

誕生したばかりの光子のエネルギー AE の変化は、星の電位によって引き起こされます。地球の電位は小さいため、この場合には考慮されません。このとき、SI 系における電位 φ と半径 R の星から放出される光子の相対赤方偏移は等しい。

レッドシフトは、発生源からの電磁放射の波長の増加（周波数の減少）であり、スペクトル線またはスペクトルの他の部分がスペクトルの赤色（長波）側にシフトすることで現れます。赤方偏移の推定は、通常、既知の波長を持つ基準光源のスペクトル線に対する、観察対象のスペクトル内の線の位置のシフトを測定することによって行われます。赤方偏移は、波長の相対的な増加の大きさによって定量的に測定されます。

Z = (λ prin -λ spp)/λ spp、

ここで、λ in と λ in はそれぞれ、受信波と発信源から放射される波の長さです。

2つあります考えられる理由赤方偏移。これは、観測された放射線源が遠ざかるときのドップラー効果によるものである可能性があります。この場合、z « 1 の場合、除去速度 ν = cz (c は光速) となります。発生源までの距離が減少すると、反対の符号のシフトが観察されます (いわゆる紫シフト)。私たちの銀河系の天体では、赤と紫のシフトはどちらも z= 10 -3 を超えません。光の速度に匹敵する高速の移動の場合、光源の速度が視線を横切る方向に向けられている場合でも (横ドップラー効果)、相対論的効果により赤方偏移が発生します。

ドップラー赤方偏移の特殊なケースは、銀河のスペクトルで観察される宇宙論的赤方偏移です。宇宙論的赤方偏移は、1912 年から 1914 年にかけて V. Slifer によって初めて発見されました。これは、宇宙の膨張による銀河間の距離の増加の結果として発生し、平均して、銀河までの距離が増加するにつれて直線的に増加します (ハッブルの法則)。そうでないときは大きな値赤方偏移 (z< 1) закон Хаббла обычно используется для оценки расстояний до внегалактических объектов. Наиболее далёкие наблюдаемые объекты (галактики, квазары) имеют красные смещения, существенно превышающие z = 1. Известно несколько объектов с z >6. z のそのような値では、スペクトルの可視領域の光源から放出された放射線は、IR 領域で受信されます。光の速度は有限であるため、大きな宇宙論的赤方偏移を持つ天体は、数十億年前の若い時代と同じように観測されます。

重力赤方偏移は、光の受信者が光源よりも低い重力ポテンシャル φ を持つ領域にあるときに発生します。この効果の古典的な解釈では、重力に打ち勝つために光子はエネルギーの一部を失います。その結果、光子のエネルギーを特徴付ける周波数が減少し、それに応じて波長が増加します。弱い重力場の場合、重力赤方偏移の値は z g = Δφ/s 2 に等しくなります。ここで、Δφ はソースとレシーバの重力ポテンシャルの差です。したがって、球面対称の物体の場合、z g = GM/Rc 2 となります。ここで、M と R は放射体の質量と半径、G は重力定数です。非回転球体のより正確な (相対論的) 式は次の形式になります。

z g =(1 -2GM/Rc 2) -1/2 - 1。

重力赤方偏移は、高密度の星 (白色矮星) のスペクトルで観察されます。それらの場合、z g ≤ 10 -3 です。重力赤方偏移は、1925 年に白色矮星シリウス B のスペクトルで発見されました (W. アダムス、米国)。ブラックホールの周囲の降着円盤の内部領域からの放射は、最も強い重力赤方偏移を持つはずです。

あらゆる種類の赤方偏移 (ドップラー、宇宙論、重力) の重要な特性は、z 値が波長に依存しないことです。この結論は実験的に確認されています。同じ放射線源では、光学、電波、X 線の範囲のスペクトル線は同じ赤方偏移を持っています。

直訳：Zasov A.V.、Postnov K.A. 天体物理学全般。フリャジノ、2006 年。

レッドシフト

レッドシフト(記号 z)、発生源の除去 (ドップラー効果) または宇宙の膨張 ( cm。拡大する宇宙）。特定のスペクトル線の基準波長に対するその波長の変化として定義されます。宇宙の膨張によって引き起こされる赤方偏移と呼ばれる 宇宙論的赤方偏移、ドップラー効果とは関係ありません。ドップラー効果は空間の運動によって引き起こされますが、宇宙論的赤方偏移は空間自体の膨張によって引き起こされ、文字通り私たちに向かって移動する光の波長を引き伸ばします。光の移動時間が長ければ長いほど、その波長はより長く伸びます。ハッブル定数が示すように、重力赤方偏移は予測されている現象です一般理論

アルバート・アインシュタインの相対性。星から発せられる光は、星の重力場に打ち勝つ働きをしなければなりません。その結果、波長の増加によるエネルギーの損失がわずかに生じるため、すべてのスペクトル線が赤色にシフトします。

星が発する光がスペクトルの長い方（赤）側にシフトする一部の赤方偏移効果は、ドップラー効果によって説明できます。レーダー (A) が、送信された信号 (1) が戻ってくるまでの時間を測定することで移動する物体の位置を計算できるのと同様 (2)、地球に対する星の動きを測定できます。地球に近づいていないようであり、地球から遠ざかっていないように見える星 (B) の波長は変化しません。地球から遠ざかる星の波長は増加し (C)、スペクトルの赤い端に向かって移動します。地球 (D) に接近する星の波長は減少し、スペクトルの青い端に向かって移動します。.

科学技術事典

他の辞書で「RED SHIFT」が何であるかを確認してください。スペクトル線の赤方偏移赤（長波長）側へ。この現象は、ドップラー効果または重力赤方偏移、あるいはその両方の組み合わせの発現である可能性があります。スペクトルシフト...ウィキペディア

現代の百科事典

基準スペクトルの線と比較した、放射線源のスペクトル内の線の波長の増加（スペクトルの赤い部分への線のシフト）。赤方偏移は、放射線源とその受光器との間の距離が離れると発生します... ... 大百科事典

赤方偏移- 赤シフト、基準スペクトルの線と比較した、放射線源のスペクトル内の線の波長の増加 (スペクトルの赤い部分への線のシフト)。赤方偏移は、放射線源と放射線源との間の距離が離れると発生します。図解百科事典

電力線の波長 (l) が増加する。マグ。基準スペクトルの線と比較したソーススペクトル（スペクトルの赤い部分に向かう線のシフト）。定量的にはK.s. 値 z=(lprin lsp)/lsp によって特徴付けられます。ここで、lsp と lprin... ... 物理百科事典

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赤方偏移- raudonasis poslinkis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. 赤シフトヴォク。ロートヴァーシーブン、フロス。赤方偏移、n プランク。デカール対ル・ルージュ、m; déplacement vers le rouge、m … Fizikos terminų žodynas

- (メタ銀河) – 実験室 (地上) の電磁放射線源の周波数と比較した、銀河からの電磁放射線 (光、電波) の周波数の減少。特に、スペクトルの可視部分の線が赤にシフトします…… 哲学事典

基準スペクトルの X 線と比較した、光源のスペクトル内の波長 X の増加 (スペクトルの赤い部分へのスペクトル線のシフト)。 K.S. 放射線源と観察者の間の距離が離れると発生します... ... 大百科事典ポリテクニック辞典

本

赤方偏移、エフゲニー・グリャコフスキー。重傷を負い車椅子生活を強いられていた元アフガニスタン戦士グレブ・ヤロフツェフは、突然、地球上の別の現実から来た採用担当者の注目を集めるようになった。彼は健康を回復しました...

宇宙の膨張という言葉は何を意味するのでしょうか、この現象の本質は何だと思いますか。

ご想像のとおり、基礎は赤方偏移の概念にあります。この理論が形になったのは 1870 年で、英国の数学者で哲学者のウィリアムクリフォードによって注目されました。彼は、空間は異なる点では同じではない、つまり湾曲しており、時間の経過とともに変化する可能性があるという結論に達しました。銀河間の距離は広がりますが、座標は変わりません。また、彼の仮定は、この現象が物質の移動に何らかの形で関係しているというものでした。クリフォードの結論は注目されることはなく、しばらくして、アルバート・アインシュタインの「」というタイトルの著作の基礎を形成しました。

最初のサウンドのアイデア

天体分光法を使用して、宇宙の膨張に関する正確な情報が初めて示されました。 1886 年にイギリスに滞在していたアマチュア天文学者ウィリアム・ハギンズは、星の光の波長が地球上の同じ波と比較してシフトしていることに気づきました。このような測定は、ドップラー効果の光学的解釈を使用して可能になりました。その本質は、音波の速度は均質な媒体では一定であり、この場合は媒体自体の特性、つまり音の大きさにのみ依存するということです。星の回転を計算することができます。これらすべてのアクションにより、宇宙オブジェクトの動きを秘密裏に決定することができます。

速度測定の練習

文字通り26年後、フラッグスタッフ（米国、アリゾナ州）で、分光器を備えた望遠鏡を通して渦巻星雲のスペクトルを研究していた国立科学アカデミーの会員、ヴェスト・スライファーが、星団の速度の違いを初めて示した。つまり、積分スペクトルを使用する銀河です。研究の速度が遅かったことを考慮しても、彼は星雲が毎秒 300 km ずつ地球に近づいていると計算できました。すでに 1917 年に、彼は 25 以上の星雲の赤方偏移を証明し、その方向に顕著な非対称性が見られました。そのうちの 4 つだけが地球の方向に向かって移動し、残りはかなり驚くべき速度で遠ざかっていきました。

法の制定

10年後、有名な天文学者エドウィン・ハッブルは、遠方の銀河は近くの銀河よりも赤方偏移が大きく、その赤方偏移は銀河までの距離に比例して増加することを証明しました。彼はまた、銀河の動径速度を求めるために使用されるハッブル定数と呼ばれる定数値も取得しました。ハッブルの法則は、他に類を見ない電磁量子の赤方偏移に関連しています。この現象を考慮すると、古典的な形式だけでなく、量子の形式でも提示されます。

一般的な検索方法

今日、銀河間の距離を見つける基本的な方法の 1 つは、「スタンダードキャンドル」、その本質は、距離の二乗に反比例して流れを弱めることです。エドウィンは通常、セファイド星（変光星）を使用しました。セファイド星は、輝きの変化の周期性が大きいほど明るくなります。それらは今日でも使用されていますが、1億光未満の距離でしか見えません。年。私たちの太陽と同じ約100億個の星の輝きを特徴とするla型の超新星も非常に成功しています。

赤方偏移は、相対性理論に従って、空間膨張の概念で考慮されます。この変位は、空間の膨張と銀河の固有運動によっても引き起こされます。説明は簡単です。光が源から私たちまで空間を通って伝わると同時に、空間も膨張します。その結果、発生源からの波長もその移動中に拡大します。空間が2倍に膨張すると、波長も2倍になります。

空間の拡大赤方偏移は宇宙の膨張を示す指標です。空間が膨張する過程で、銀河間の距離は増加しますが、その座標は同じままです。この過程は、宇宙が銀河が「接着」されているゴムボールであると想像すると理解できます。球形であるため、バルーンを膨らませるとすべての点でオブジェクト間の距離が増加します。ただ、除去が行われる中心が存在しないだけです。ただし、内部の長さの寸法も変更する必要があります太陽系

。このことから、標準の長さ (メートル) の値も変更されるはずです。すると、遠くの物体までのメートル数は常に同じであり、空間の膨張を測定することは不可能であることがわかります。

赤方偏移とクエーサー

私たちから数十億光年離れたクェーサーの速度は、秒速数万キロメートルに達することもあります。

天体 3C48 の赤方偏移は、その速度が光速の約半分であり、その距離が 37 億 8,000 万光年であることを示しています。そして、クエーサー 3C196 は一般的にすべての記録を破りました。その距離は 120 億光年、速度はほぼ 20 万 km/秒です。

光の「老化」

天文学者の中には、赤方偏移の理論、あるいはその性質によって銀河が驚異的な速度で散乱するという結論に疑問を抱く人もいます。光は、銀河間空間の希薄なガスの中を非常に長い旅をすることによって赤に変わるという考えが提唱されました。これは、スペクトル内の短波長が失われるためであり、スペクトルの線は変化しませんが、星雲はより赤くなります。しかし、赤方偏移はまさにこのプロセスを意味します。おそらく、宇宙を無限に旅する光は、そのエネルギーの一部を失うでしょう。このため、波は長くなり、赤方偏移が発生しますが、銀河の後退とは関係ありません。しかし、この理論はまだ確認されておらず、光が何らかの形でエネルギーを失う可能性があることを証明できた人はまだいません。そして、このエネルギーはどこへ行くのでしょうか？大きな質問. クエーサーの例は、私たちから遠ざかるほど赤方偏移が大きくなるということを示しています。、そして前述したように、それらの除去速度はそれに応じて速くなります。