Гравитационное красное смещение против доплеровского красного смещения: действительно ли Вселенная расширяется?

Возможно ли, что наблюдаемое Эдвином Хабблом красное смещение действительно вызвано гравитационным красным смещением, а Вселенная не расширяется, как он предсказывал?

То, что я думаю, что знаю до сих пор, это:

  • Красное смещение из-за эффекта Доплера движущегося объекта происходит из-за расширения Вселенной. Дальние галактики удаляются от нас быстрее, чем близкие, поэтому эффект красного смещения сильнее.
  • Гравитационное красное смещение происходит из-за того, что свет «убегает» от гравитационного притяжения источника (звезды) и не имеет ничего общего с движением такого источника.
Возможно, вы могли бы указать, что вы уже узнали о хаббловском потоке или гравитационном красном смещении .
Добавлено к исходному вопросу.
Вы не продумали это. Почему в вашей модели должна быть какая-то связь между красным смещением и расстоянием? Или, другими словами, почему объекты, находящиеся на одинаковом расстоянии, но в противоположных направлениях, имеют одинаковое красное смещение?
Кстати, лучше думать о космологическом красном смещении как о расширении Вселенной, а не о движении источников. Длины волн растягиваются в пути.
@ProfRob, проводились ли какие-либо эксперименты для проверки красного смещения на больших расстояниях, например, посылка сильного лазерного импульса для отражения от зонда, измерение времени прохождения туда и обратно, расчет расстояния и доплеровского сдвига и проверка того, что все это совпадает?

Ответы (2)

В конце концов, это применение бритвы Оккама.

Чтобы свет имел гравитационное красное смещение, он должен исходить из глубокого гравитационного колодца. Чтобы красное смещение, наблюдаемое в галактиках, было гравитационным, вам пришлось бы предположить несколько вещей.

Во-первых, звезды в далеких галактиках почему-то намного плотнее: больше, чем плотность нейтронных звезд. (или, возможно, что целые галактики имеют такую ​​же плотность, как нейтронные звезды.) Нейтронная звезда имеет красное смещение около z = 0,35 , далекие галактики имеют красное смещение более 7. Ни один известный объект не имеет такого гравитационного красного смещения.

Во-вторых, плотность пропорциональна расстоянию от нас. Ставит нас на особое место во Вселенной.

Гораздо проще интерпретировать красное смещение как доплеровское красное смещение и, следовательно, расширяющуюся Вселенную.

Основная причина в том, что хаббловское смещение — это не то, что вы бы увидели, если бы наблюдаемое красное смещение было связано с локальным гравитационным полем вокруг источника. Однако я хотел бы только отметить, что сдвиг Хаббла не является сдвигом Доплера. Доплеровский сдвиг зависит от направления движения и скорости источника относительно источника при излучении относительно наблюдателя при приеме. Хаббловский сдвиг зависит от космологического масштабного коэффициента при испускании относительно масштабного коэффициента при получении.
Разве это не предполагает, что локальный гравитационный колодец в источнике излучения является единственным возможным фактором гравитационного красного смещения? Интегрированный эффект Сакса-Вульфа в основном касается реликтового излучения, но он подтверждает, что фотоны теряют чистую энергию каждый раз, когда проходят через пустоту. Если доля межзвездного и межгалактического пустого пространства больше, чем доля пространств с высокой плотностью, которые приводят к чистому синему смещению при прохождении фотонов, было бы разумно ожидать, что среднее чистое красное смещение относительно пройденного расстояния для фотонов, исходящих от большинства звезды.
@MacThule, а также рассеяние Рэлея, которое может внести свой вклад в это.
Что касается бритвы Оккама, если мы идем по этому пути, возможно, самое простое решение — это не теория, требующая изобретения темной материи, необъяснимой фазы расширения, создания вселенной и столкновения мультивселенных, чтобы что-то объяснить. Когда вам нужно зайти так далеко, чтобы объяснить явление, может быть, пришло время вернуться к основам и проверить все еще раз, прежде чем мы потратим триллионы долларов и пропустим десятилетия в кроличью нору... Самое простое решение состоит в том, что Вселенная существовала всегда. в более или менее такой форме, а красное смещение вызвано чем-то плохо изученным.

На данный момент я рискну предположить, но эффекты гравитационного красного смещения, возможно, будут усреднены, поэтому примерно 50% света будет исходить от объектов с более сильными гравитационными полями и 50% от более слабых гравитационных полей. Следовательно, мы бы увидели объекты с синим и красным смещением, если гравитационное красное смещение заметно, как предполагалось.

Однако, за исключением местной группы (где из-за гравитационно связанной M33, Андромеда и мы все движутся навстречу друг другу), большинство наблюдаемых нами внегалактических объектов имеют красное смещение. Следовательно, эффект Доплера должен быть доминирующим.

Величина сдвига красного смещения (особенно) галактик с большим красным смещением не может быть объяснена гравитационным красным смещением, потому что это подразумевало бы экзотические, гораздо более плотные объекты с большим красным смещением, что не только надумано, но и совершенно несовместимо с наблюдениями. В этом сценарии само красное смещение (в отличие от синего смещения, как вы говорите) не является самой большой проблемой. Увеличенное красное смещение с расстоянием.
@user1991 user1991 в отличие от темной материи, которая необходима для объяснения гравитационного расширения?