Гравитация Том 2 - Мизнер Ч.
Скачать (прямая ссылка):
2
474 29. Современное состояние и будущая эволюция Вселенной
сшаемой общей теорией относительности,
1926 г. [468]
«Данные... указывают на линейную зависимость между расстояниями и скоростями [для внегалактических туманностей]. Было получено два решения: в одном использовались 24 индивидуальные туманности, в другом они комбинировались в 9 групп с близким направлением и расстоянием. Результаты таковы... 24 объекта-. К = 465 ± 50 км/с на IO6 пс\ 9 групп’. К = 513 ± 60 км/с на 10е пс... Однако выдающаяся особенность — это возможность того, что соотношение скорость — расстояние может представлять эффект де Cummepa и, следовательно, в обсуждения, касающиеся общей кривизны пространства, можно ввести числовые данные».
«С учетом новых 40 скоростей соотношение скорость — расстояние пересмотрено... Новые данные охватывают расстояния, приблизительно в 18 раз превышающие расстояние, фигурировавшее в первой формулировке соотношения скорость — расстояние, однако форма соотношения остается неизменной, за исключением изменения единицы расстояния [шеплиевские
«Известно много факторов, способных вызвать такие эффекты [красные смещения во внегалактических туманностях], однако из всех факторов только один будет вызывать красные смещения, не создавая других эффектов, которые должны были быть заметны, но в действительности не найдены. В этом единственном известном допустимом объяснении считается, что красные смещения вызваны действительным движением от наблюдателя».
«Мы имеем теперь беглую схематическую зарисовку некоторых общих характерных свойств наблюдаемой области как целого. Следующим шагом за разведкой должно следовать обследование — необходимо тщательно повторить исследования с точки зрения точности и завершенности. Программа с ударением на методы будет представлять собой утомительный ряд последовательных приближений».
Большая часть остальной карьеры Хаббла была посвящена этому «утомительному ряду последовательных приближений». Вскоре после смерти Хаббла на Ma-унт-Паломар вошел в строй 200-дюймовый телескоп, и студент Хаббла Алан Сэн-дейдж начал использовать его для продолжения хаббловского поиска истинной природы Вселенной. (Cm. дополнение 29.4.)
1929 г. [364] і)
10%]».
1931 г. [469]
1934 г. [470]
1934 г. [356]
1O Хаббловское значение величины К («постоянной Хаббла») было позже пересмотрено и снижено благодаря работам Бааде и Сэндейджа; см. в дополнении 27.1 стр. 378, 379.
§ 29.5. Поиск «эффекта линзы» Вселенной 475
2
§ 29.5. ПОИСК «ЭФФЕКТА ЛИНЗЫ» ВСЕЛЕННОЙ
Искривленное пространство должно действовать подобно линзе, обладающей большим фокальным расстоянием. Искривление световых лучей мало влияет на видимый размер близлежащих объектов. Однако ожидается, что удаленные галактики — галактики, находящиеся на расстояниях, составляющих от 1/4 до 1/2 пути вокруг Вселенной, имеют сильно увеличенные угловые диаметры [471]. He может быть и речи о том, чтобы увидеть нормальную галактику на таком большом расстоянии с помощью оптического телескопа. Однако радиотелескопы разрешают особенности в квазизвездных источниках и других радиогалактиках с красными смещениями Z = 2 или больше. Кроме того, спаренные радиотелескопы, расположенные друг от друга на межконтинентальных расстояниях (например, в Голдстоуне, Калифорния, и Вумере, Австралия), разрешают удаленные источники с точностью, лучшей 0",001 или 4,8-IO-9 рад или 15 св. лет для объекта, находящегося на расстоянии 3-Ю9 св. лет (временно предполагается справедливость евклидовой геометрии). Еще лучшее угловое разрешение способна дать система, состоящая из радиотелескопа в космическом пространстве и радиотелескопа на Земле. Способны ли мы найти какую-нибудь опорную характеристику расстояния какого-нибудь класса объектов, которая могла бы служить естественным стандартом длины для очень больших расстояний (от z = 2 до z = 3), а также для расстояний до близлежащих галактик? Возможно, нет. Однако было бы неразумно не принимать в расчет эту возможность со всеми преимуществами, которые бы она принесла, в свете неоднократно продемонстрированной способности искусных наблюдателей находить закономерности в том месте, где мы не имели права ожидать их заранее.
Пусть L означает действительную длину элемента (если он вообще найден), принятого за основу сравнения в галактике, и пусть 60 (радианы!) означает видимую длину объекта в предположении, что он расположен перпендикулярно лучу зрения наблюдателя. Отношение этих двух величин определяет «эффективное угловое расстояние» источника
(эффективное угловое расстояние) = г3. у. р = LIbQ. (29.38а)
В плоском пространстве и для объектов с нулевой относительной скоростью это расстояние следует отождествить с действительным расстоянием г до источника или с действительным временем t движения света от источника к наблюдателю. В расширяющейся Вселенной положение изменяется.
Для расчета эффективного углового расстояния как функции красного смещения поместим Землю (приемник) в точку Xr = 0, а исследуемый объект (излучатель) — в точку Xe- Пусть принятая за основу сравнения длина L лежит на сфере радиусом Xe (перпендикулярно лучу зрения) и занимает интервал от 0е до Qe + 60
