Я вытащил эту цитату из статьи о постоянной Хаббла:
"...например, если бы постоянная Хаббла была определена равной 50 км/с/Мпк, галактика в 10 Мпк имела бы красное смещение, соответствующее лучевой скорости 500 км/с".
На этой иллюстрации из статьи, если бы это было измеренное наблюдение с Земли, это описывает постоянную скорость расширения, а не ускорение. Это только кажется ускорением из-за нашего фиксированного преимущества во Вселенной. Если расширение действительноускоряясь, мы ожидали бы увидеть скорость вдобавок к константе каждый раз, когда вы отмеряете еще 10 Мпк (чтобы оставаться в рамках приведенного примера). Таким образом, если бы постоянная скорость расширения составляла 50 км/с/Мпк, расширение, которое также действительно ускорялось бы, давало бы 50 км/с/Мпк + X... где X равнялось бы скорости, добавляемой ускорением расширения. Одно число, описывающее скорость, не дает никакого указания на ускорение, что необходимо, так это отношение, которое показывает увеличение скорости с расстоянием сверх того, что можно было бы ожидать от постоянного расширения.
Постоянная Хаббла — это то, как мы знаем, что Вселенная расширяется, но мне не ясно, как она показывает ускорение, если это действительно так.
Итак... Я уже знаю, что мое наблюдение не является общеизвестным, потому что оно никогда не упоминается в публичных объяснениях расширения или разговорах о темной энергии. Часто упоминается, что расширение происходит одновременно везде, и это иллюстрируется несколькими разными способами, чтобы помочь сбитым с толку людям понять, почему кажется, что мы находимся в «середине» Большого взрыва… Я все это понимаю, не нужно переснимать. Я хочу сказать, что существует следствие наблюдения «ускорения» расширения, которое в равной степени сбивает с толку. Вселенная, расширяющаяся с постоянной скоростью, не будет сильно отличаться от Вселенной, расширяющейся с ускорением. Возможно, подлинное ускорение действительно имеет место, и, возможно, оно просто плохо объяснено. потому что никто не придумал хороших картинок, чтобы нарисовать разницу без толстых уравнений... Не знаю. Вот до чего я пытаюсь докопаться.
Какова скорость «ускорения» и как мы отличаем ее от наблюдаемого «ускорения» удаленных объектов, которые мы ожидаем наблюдать при постоянной скорости расширения?
Это, кажется, основная проблема, с которой вы столкнулись:
Вселенная, расширяющаяся с постоянной скоростью, не будет сильно отличаться от Вселенной, расширяющейся с ускорением.
И ответ на этот вопрос зависит от ключевого момента: свет распространяется с постоянной скоростью, а в масштабах Вселенной скорость позволяет нам заглянуть в прошлое.
Когда вы смотрите на очень далекие объекты во Вселенной, вы видите их в прошлом. Скажем, объект кажется размером 5 миллиардов световых лет, тогда свету, которым мы его видели, потребовалось пять миллиардов лет, чтобы достичь нас, и с тех пор объект сдвинулся.
Мы можем сказать, что они движутся, потому что мы можем измерить длины волн определенных линий в их спектре, и мы знаем, какое значение они имели бы, если бы они находились в покое, и любая разница говорит нам о скорости объектов относительно нас.
И отсюда мы видим очень интересную вещь: чем дальше находятся объекты (в космическом масштабе), тем быстрее они движутся. Эти данные согласуются во всех направлениях и порождают закон Хаббла .
Это говорит нам о том, что происходит ускорение, и оно связано с расстоянием, на котором объекты находятся друг от друга.
Итак, мы подошли к объяснению того, что из нашего «моментального снимка» Вселенной, которую мы видим сейчас, мы можем сказать не только, что она расширяется, но и что это расширение ускоряется.
Теперь вам не нужна математика, поэтому все, что я могу сделать, это сказать вам, что после открытия общей теории относительности (ОТО) было сделано очень важное теоретическое открытие, названное метрикой FLRW . Эта метрика предсказывает то, чего не может дать нерелятивистская физика, а именно то, что Вселенная может расширяться так, как мы видим.
Совсем недавно мы обнаружили, что Вселенная не просто расширяется, а ускоряется быстрее, чем объясняла наша ранняя теория. Это привело нас к мысли, что существует нечто, называемое «темной энергией», которое «сверхускоряет» (из-за отсутствия лучшего выражения) расширение.
Я предполагаю, что вы предпочли бы не иметь ответа с математикой. Если я ошибаюсь, дайте мне знать, чтобы я мог представить более «правильное» объяснение ускорения.
Вы показываете, что принимаете (как в своем примере), что Вселенная расширяется в соответствии с законом Хаббла (см.
https://en.wikipedia.org/wiki/Hubble's_law ).
скорость удаленного объекта = постоянная Хаббла, умноженная на расстояние.
С 1920-х годов было хорошо известно, что постоянная Хаббла не является константой, но ее значение меняется со временем.
Объект, движущийся со скоростью относительно наблюдателя (меньше скорости света), либо от наблюдателя, либо к нему, также может ускоряться или замедляться. Около двадцати лет назад было понятно, что Вселенная замедляется. То есть постоянная Хаббла уменьшалась с момента возникновения Вселенной. Скорость замедления Вселенной определялась параметром замедления
Около двадцати лет назад, после того как была собрана немалая коллекция астрономических данных, было установлено, что значение q изменилось с отрицательного (замедляющегося) на положительное (ускоряющегося).
Существует уравнение, которое связывает значение постоянной Хаббла с так называемым «масштабным коэффициентом», который является масштабом размера Вселенной. Постоянная Хаббла — это скорость изменения масштабного коэффициента, деленная на масштабный коэффициент. Уравнение уравнения Фридмана описывает, как изменяется постоянная Хаббла при изменении масштабного коэффициента. Это уравнение также предсказывает, что в отдаленном будущем ускорение Вселенной замедлится, и параметр Хаббла станет фактической неизменной постоянной величиной.
Папа Кропоткин
Кнчжоу
Кнчжоу