Большая Советская энциклопедия II

КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ

понижение частот электромагнитного излучения, одно из проявлений Доплера эффекта.Название «К. с.» связано с тем, что в видимой части спектра в результате этого явления линии оказываются смещенными к его красному концу; К. с. наблюдается и в излучениях любых др. частот, например в радиодиапазоне. Противоположный эффект, связанный с повышением частот, называется синим (или фиолетовым) смещением. Чаще всего термин «К. с.» используется для обозначения двух явлений — космологическое К. с. и гравитационное К. с.
Космологическим (метагалактическим) К. с. называют наблюдаемое для всех далёких источников (галактик (См. Галактики), квазаров (См. Квазары)) понижение частот излучения, свидетельствующее об удалении этих источников друг от друга и, в частности, от нашей Галактики, т. е. о нестационарности (расширении) Метагалактики. К. с. для галактик было обнаружено американским астрономом В. Слайфером в 1912—14; в 1929 Э. Хабблоткрыл, что К. с. для далёких галактик больше, чем для близких, и возрастает приблизительно пропорционально расстоянию (закон К. с., или закон Хаббла). Предлагались различные объяснения наблюдаемого смещения спектральных линий. Такова, например, гипотеза о распаде световых квантов за время, составляющее миллионы и миллиарды лет, в течение которого свет далёких источников достигает земного наблюдателя; согласно этой гипотезе, при распаде уменьшается энергия, с чем связано и изменение частоты излучения. Однако эта гипотеза не подтверждается наблюдениями. В частности, К. с. в разных участках спектра одного и того же источника, в рамках гипотезы, должно быть различным. Между тем все данные наблюдений свидетельствуют о том, что К. с. не зависит от частоты, относительное изменение частотыz = (ν0— ν)/ν0совершенно одинаково для всех частот излучения не только в оптическом, но и в радиодиапазоне данного источника (ν0— частота некоторой линии спектра источника,ν— частота той же линии, регистрируемая приёмником;ν0).Такое изменение частоты — характерное свойство доплеровского смещения и фактически исключает все др. истолкования К. с.
В относительности теории (См. Относительности теория) доплеровское К. с. рассматривается как результат замедления течения времени в движущейся системе отсчёта (эффект специальной теории относительности). Если скорость системы источника относительно системы приёмника составляетυ(в случае метагалактич. К. с.υ —это Лучевая скорость),то
(c— скорость света в вакууме) и по наблюдаемому К. с. легко определить лучевую скорость источника: vприближается к скорости света, оставаясь всегда меньше её (v < с). При скоростиv,намного меньшей скорости света (υ << с),формула упрощается:υ≈cz.Закон Хаббла в этом случае записывается в формеυ = cz = Hr(r— расстояние,Н —постоянная Хаббла). Для определения расстояний до внегалактических объектов по этой формуле нужно знать численное значение постоянной ХабблаН.Знание этой постоянной очень важно и для космологии (См. Космология): сней связан т. н. возраст Вселенной.
Вплоть до 50-х гг. 20 в. внегалактические расстояния (измерение которых связано, естественно, с большими трудностями) сильно занижались, в связи с чем значениеН,определённое по этим расстояниям, получилось сильно завышенным. В начале 70-х гг. 20 в. для постоянной Хаббла принято значениеН =53 ± 5 (км/сек)/Мгпс,обратная величинаТ = 1/Н =18 млрд. лет.
Фотографирование спектров слабых (далёких) источников для измерения К. с., даже при использовании наиболее крупных инструментов и чувствительных фотопластинок, требует благоприятных условий наблюдений и длительных экспозиций. Для галактик уверенно измеряются смещенияz≈ 0,2, соответствующие скоростиυ≈ 60 000км/секи расстоянию свыше 1 млрд.пс.При таких скоростях и расстояниях закон Хаббла применим в простейшей форме (погрешность порядка 10%, т. е. такая же, как погрешность определенияН). Квазары в среднем в сто раз ярче галактик и, следовательно, могут наблюдаться на расстояниях в десять раз больших (если пространство евклидово). Для квазаров действительно регистрируютсяz≈ 2 и больше. При смещенияхz =2 скоростьυ≈ 0,8․с =240 000км/сек.При таких скоростях уже сказываются специфические космологические эффекты — нестационарность и кривизна пространства — времени (См. Кривизна пространства-времени); в частности, становится неприменимым понятие единого однозначного расстояния (одно из расстояний — расстояние по К. с. — составляет здесь, очевидно,r= υlH =4,5 млрд.пс). К. с. свидетельствует о расширении всей доступной наблюдениям части Вселенной; это явление обычно называется расширением (астрономической) Вселенной.
Гравитационное К. с. является следствием замедления темпа времени и обусловлено гравитационным полем (эффект общей теории относительности). Это явление (называется также эффектом Эйнштейна, обобщённым эффектом Доплера) было предсказано А. Эйнштейномв 1911, наблюдалось начиная с 1919 сначала в излучении Солнца, а затем и некоторых др. звёзд. Гравитационное К. с. принято характеризовать условной скоростьюυ,вычисляемой формально по тем же формулам, что и в случаях космологического К. с. Значения условной скорости: для Солнцаυ =0,6км/сек,для плотной звезды Сириус Вυ =20км/сек.В 1959 впервые удалось измерить К. с., обусловленное гравитационным полем Земли, которое очень мало:υ =7,5․10-5см/ сек(см. Мёссбауэра эффект). В некоторых случаях (например, при коллапсе гравитационном (См. Коллапс гравитационный)) должно наблюдаться К. с. обоих типов (в виде суммарного эффекта).
Лит.:Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теория поля, 4 изд., М., 1962, § 89, 107; Наблюдательные основы космологии, пер. с англ., М., 1965.
Г. И. Наан.

  1. красное смещение—увеличение длин волн линий в спектре источника излучения смещение линий в сторону красной части спектра по сравнению с линиями эталонных спектров. Красное смещение возник...Астрономический словарь
  2. красное смещение—увеличение длин волн X в спектре оптическомi источника излучения смещение спектральных линий в сторону красной части спектра по сравнению с X линий эталонных спектров. К....Большой энциклопедический политехнический словарь
  3. красное смещение—увеличение длин волн линий в спектре источникаизлучения смещение линий в сторону красной части спектра по сравнению слиниями эталонных спектров. Красное смещение возникае...Большой энциклопедический словарь II
  4. красное смещение—КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ увеличение длин волн линий в спектре источника излучения смещение линий в сторону красной части спектра по сравнению с линиями эталонных спектров. Красно...Большой энциклопедический словарь III
  5. красное смещение—КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ увеличение длин волн линий в спектре источника излучения смещение линий в сторону красной части спектра по сравнению с линиями эталонных спектров. красн...Большой Энциклопедический словарь V
  6. красное смещение—увеличение длин волн линий в спектре источника излучения смещение линий в сторону красной части спектра по сравнению с линиями эталонных спектров. К. с. возникает когда р...Естествознание. Энциклопедический словарь
  7. красное смещение—увеличение длин волн линий в спектре источника излучения смещение линий в сторону красной части спектра по сравнению с линиями эталонных спектров. Красное смещение возник...Иллюстрированный энциклопедический словарь
  8. красное смещение—увеличение длин волн линий в спектре источника излучения смещение линий в сторону красной части спектра по сравнению с линиями эталонных спектров....Концепции современного естествознания. Словарь основных терминов
  9. красное смещение—увеличение длин волн линий в спектре источника излучения смещение линий в сторону красной части спектра по сравнению с линиями эталонных спектров....Концепции современного естествознания. Словарь основных терминов
  10. красное смещение—КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕstrong обозначение z увеличение длины волны видимого света или в другом диапазоне ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ вызванное либо удалением источника эффект ДО...Научно-технический энциклопедический словарь
  11. красное смещение—physdcalage gravitationnel dplacement Einstein...Политехнический русско-французский словарь
  12. красное смещение—астр. red shift...Русско-английский словарь по физике
  13. красное смещение—за счт эффекта Доплера redshift red shift...Русско-английский словарь по электронике
  14. красное смещение—физ. spostamento verso il rosso...Русско-итальянский политехнический словарь
  15. красное смещение—Rotverschiebung астрон....Русско-немецкий политехнический словарь
  16. красное смещение—червоне змщення...Русско-украинский политехнический словарь
  17. красное смещение—rud posuv erven posuv...Русско-чешский словарь
  18. красное смещение—Б. Грин вызванное эффектом Доплера покраснение света испускаемого удаляющейся от нас звездой....Словарь современной физики из книг Грина и Хокинга
  19. красное смещение—КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ увеличение длин волн линий в спектре источника излучения смещение линий в сторону красной части спектра по сравнению с линиями эталонных спектров. Красно...Современная энциклопедия
  20. красное смещение—КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ увеличение длин волн линий в спектре источника излучения смещение линий в сторону красной части спектра по сравнению с линиями эталонных спектров. Красно...Современный энциклопедический словарь
  21. красное смещение—увеличение длин волн l линий в эл.магн. спектре источника смещение линий в сторону красной части спектра по сравнению с линиями эталонных спектров. Количественно К. с. ха...Физическая энциклопедия
  22. красное смещение—КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ метагалактическое понижение частот электромагнитного излучения галактик света радиоволн по сравнению с частотой лабораторных земных источников электрома...Философская энциклопедия
  23. красное смещение—метагалактическое понижение частот электромагнитного излучения галактик света радиоволн по сравнению с частотой лабораторных земных источников электромагнитного излучени...Философская Энциклопедия (в 5 томах)
  24. красное смещение—КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ увеличение длин волн линий в спектре источника излучения смещение линий в сторону красной части спектра по сравнению с линиями эталонных спектров. Красн...Энциклопедический словарь естествознания