Я пытаюсь определить, как красное смещение объекта (в частности, красное смещение, вызванное расширением Вселенной) изменяется во времени. Начиная с определения параметра Хаббла,
с являясь масштабным фактором, мы можем написать
Мы можем рассчитать с точки зрения . С ,
подключение и в первое или второе уравнение, которое я написал здесь, мы можем найти
Этот отрицательный знак меня несколько удивляет. я бы ожидал, что было бы положительным, т. е. что красное смещение объекта увеличивается со временем. Я ожидал бы этого только из того факта, что Вселенная расширяется, но, возможно, я ошибаюсь в этой мысли. Если это так, пожалуйста, скажите мне, как. Однако расширение Вселенной в настоящее время ускоряется, и поэтому я также ожидал бы от этого, что было бы положительным, поскольку в более поздние времена будет казаться, что вещи удаляются от нас с большей скоростью, чем сейчас. Есть ли какая-то космологическая постоянная зависимость, которую я не учел в моем выводе выше?
В заключение мой вопрос: почему в уравнении для ? Я неправильно вывел выражение? Или я ошибаюсь, думая, что он должен быть положительным?
На самом деле красное смещение источника изменяется более сложным образом: когда источник вошел в наш космологический горизонт (т. е. в тот момент, когда его свет впервые достиг Земли), его красное смещение было , потому что он был расположен на краю нашей наблюдаемой Вселенной. Со временем это красное смещение затем уменьшается до минимального значения, но в конечном итоге расширение Вселенной заставляет его снова увеличиваться . В далеком будущем все источники будут смещены в красную сторону. (в стандарте Модель).
Выведем правильную формулу. Для получения более подробной информации я ссылаюсь на этот пост: https://physics.stackexchange.com/a/63780/24142
Параметр Хаббла в Модель
Наблюдаемое красное смещение источника за раз дан кем-то
Это также означает, что есть красное смещение в любое время, когда . Используя те же значения космологических параметров, что и в моем справочном посте , я обнаружил, что это «переходное красное смещение» в настоящее время . Другими словами, красное смещение галактики с современным красным смещением увеличивается , а красное смещение галактики с настоящее время снижается .
Также взгляните на диаграмму в моем справочном посте: пунктирные линии представляют контуры постоянных в данный момент наблюдения; галактики движутся вертикально (пунктирные линии). Вы увидите то же самое: когда галактика пересекает горизонт частиц, ее красное смещение составляет , после чего уменьшается, но в (далеком) будущем снова увеличивается.
См. также уравнение (11) в статье « Расширяющаяся путаница: распространенные заблуждения о космологических горизонтах и сверхсветовом расширении Вселенной » Дэвиса и Лайнуивера.
Примечание: в этом посте я анализирую ситуацию, когда наблюдатель скользит по нулевой траектории, соединяющей его с источником, то есть ситуацию, когда один и тот же волновой фронт принимается в разных точках на его световом конусе. Если вам нужна эволюция красного смещения одной конкретной галактики, которую мы наблюдаем с течением времени, когда излучение, которое мы улавливаем в разное время из одного и того же места, обязательно испускается в разное время вдоль мировой линии галактики, см . Ответ Пульсара .
Все дело в том, какое время подразумевается этими точками.
это красное смещение, которое мы наблюдаем сегодня для света, излучаемого когда-то в прошлом. Вы, наверное, думаете, что если наблюдатель начинает с излучения, то , и четко увеличивается по мере продвижения наблюдателя вперед во времени.
Однако, как функция обычно означает красное смещение, наблюдаемое в фиксированный момент времени. сегодня, как функция переменного времени когда излучался свет. В качестве , наблюдаемое красное смещение должно приближаться с положительной стороны, так должно быть отрицательным.
Если вы хотите переместить наблюдателя, а не излучателя, вспомните, что наблюдаемое красное смещение подчиняется
Ваш вывод правильный, но вы путаетесь в интерпретации результата. Чтобы было ясно, тот факт, что расширение Вселенной ускоряется, не имеет отношения к этой проблеме, потому что ускорение расширения связано с .
Дело в том, что может показаться парадоксальным, потому что, как вы говорите, красное смещение объекта увеличивается со временем. Разберем это утверждение. Объекты, которые находятся дальше, кажутся более красными из-за расширения Вселенной. Почему это правда? Ну, потому что мы наблюдаем свет, который был излучен в то время, когда масштабный фактор Вселенной был меньше, чем сегодня, и чем дальше исходит свет, тем дальше во времени он был испущен и тем меньше масштабный фактор. в это время.
Красное смещение связано с текущим масштабным коэффициентом Вселенной. Полное уравнение должно выглядеть так:
Как вы заметили, в будущем удаленные объекты будут иметь большее красное смещение, чем сегодня. Это связано с тем, что масштабный коэффициент настоящего увеличится в числителе приведенного выше уравнения, вызывая красное смещение объектов при фиксированном масштабном коэффициенте так же увеличить.
Насколько я понимаю: По мере приближения объекта к горизонту событий задержки получения новостей от него становятся все выше и выше. Когда его видимая скорость равна c (на горизонте), вы никогда не получите его свет (кстати, красное смещение будет полным: частота = 0). Таким образом, на кривой z(t) имеется горизонтальная асимптота к 0.
Дану