Issuu on Google+

56

Коротка історія часу

шої Галактики, але всі вони однаковою мірою були зміщені до червоного краю спектру. Щоб зрозуміти, що це означає, спершу слід розібратися з ефектом Доплера. Як ми бачили, видиме світло складається з коливань, або хвиль, у електромагнетному полі. Довжина хвилі світла (або відстань між сусідніми гребенями хвилі) надзвичайно мала — від 4 до 7 десятимільйонних часток метра11. Хвилі світла різної довжини людське око сприймає як різні кольори: найдовші хвилі належать до червоного краю спектру, а найкоротші — до синього. Тепер уявімо джерело світла, що перебуває на незмінній відстані від нас, таке як зоря, що випромінює хвилі світла сталої довжини. Очевидно, що довжина хвиль, які ми приймаємо, буде така ж, як у випромінених (гравітаційне поле галактики не буде достатньо сильне, щоб мати значний вплив). Припустімо тепер, що джерело починає рухатися в наш бік, і коли випускає наступний гребінь хвилі, то він буде до нас ближчий, а відстань між гребенями хвилі буде менша, ніж коли зірка була нерухома. Це означає, що довжина хвилі, яку ми приймаємо, коротша, ніж коли зоря була нерухома. Відповідно, якщо джерело рухається від нас, довжини хвиль, які ми приймаємо, будуть більші. У разі світла, отже, це означає, що зорі, які віддаляються від нас, матимуть спектри, кольори яких зміщені до червоного краю спектру (червоний зсув), а ті, які наближаються до нас матимуть спектр із синім зсувом. Це співвідношення між довжиною хвилі та швидкістю, яке і називають ефектом Доплера, можна спостерігати у повсякденному житті. Прислухайтесь до машини, яка проїжджає по дорозі: з її наближенням, мотор звучить на вищому тоні (що відповідає коротшій довжині хвилі та вищій частоті звукових хвиль), а коли авто минає нас і їде далі — мотор звучить нижче. Світлові та радіохвилі поводяться так само. Справді, поліція використовує ефект Доплера для вимірювання швидкості автівок, вимірюючи довжину радіохвиль, які від них відбиваються. Довівши, що інші галактики існують, усі наступні роки Габл присвятив каталогізації відстаней до них і спостереженню їхніх спектрів. У ті часи більшість людей вважали, що довколишні галактики рухаються зовсім випадково, тому спек11

Точніше, від 380 до 780 нанометрів. — Прим. перекл.


Стівен Гокінг. Коротка історія часу. Від Великого вибуху до чорних дір