Хаббл - космологическое против доплеровского красного смещения

Когда в школе мы узнали о постоянной Хаббла, нас учили, что Хаббл наблюдал Красное смещение из-за эффекта Доплера, и, следовательно, Вселенная (и само пространство-время?) должны расширяться. Однако космический микроволновый фон (CMB) демонстрирует такое же поведение, но объясняется космологическим красным смещением, когда само пространство на самом деле расширяется.

Наблюдал ли Хаббл космологическое красное смещение (тот же принцип для реликтового излучения)? Если он воспринял это красное смещение как эффект Доплера, то разве он не пришел к выводу, что расширяется само пространство?

Ответы (1)

Космологическое красное смещение также можно рассматривать как доплеровское смещение. Мы не можем отличить космологическое красное смещение от доплеровского красного смещения, просто взглянув на данные о красном смещении.

Например, давайте представим, что вы смотрите на машину на дороге. И вы видите, что машина едет со скоростью 50 км/ч. Можно сказать, что машина движется со скоростью 50 км/ч естественно. Или я могу утверждать, что «дорога расширяется» таким образом, что кажется, что машина удаляется со скоростью 50 км/ч. И, просто глядя на свет, исходящий от машины, вы не можете сказать, какой из них истинный.

Проще говоря, красное смещение галактик можно рассматривать как доплеровское смещение или космологическое красное смещение, это просто зависит от того, какую систему координат вы хотите выбрать.

Данные CMBR на самом деле могут содержать эффект Доплера, поскольку спутник COBE (спутник, который измерял CMBR) вращается вокруг Земли, Земля вращается вокруг Солнца, сын вращается вокруг центра Млечного Пути и т. д.

Таким образом, исходное изображение CMBR также содержит эффект доплеровского сдвига, но мы можем удалить из него эти эффекты.введите описание изображения здесь

Дипольное искажение реликтового излучения

Ссылка на изображение

После удаления этих эффектов мы получаем нормальное изображение CMBR.

Спасибо за фантастический ответ! Можем ли мы предположить, что Хаббл не пришел к выводу, что реальная ткань пространства-времени расширялась, вместо этого Вселенная просто «росла»?
Единственный «растущий» тип в однородной и изотропной Вселенной — это расширение пространства таким образом, что расстояния между каждой точкой увеличиваются со временем (аналогия с воздушным шаром). В противном случае это нарушило бы космологический принцип. Я думаю , что когда он наблюдал галактики с красным смещением, он должен был подумать, что это не может быть вызвано локальными движениями галактик, поскольку все галактики удаляются от нас. Отсюда он сделал вывод, что пространство расширяется. Кроме того, когда вы говорите о расширении, вы не должны включать в него время. Только пространство расширяется.