Электричество шаг за шагом

Р-11. БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ — НАЧАЛО НАШЕЙ ИСТОРИИ. Примерно сто лет назад в среде физиков и астрономов началось особо активное обсуждение истории Вселенной. В значительной мере это связано с появлением новых описаний нашего мира, таких, в частности, как опубликованная в 1916 году Общая теория относительности. Глубокие размышления, смелые расчёты и, казалось бы, безупречные математические модели поначалу рисовали совершенно разные картины — от неподвижного, как бы застывшего огромного звёздного мира до мира, который родился в немыслимом взрыве и вот уже почти 15 миллиардов лет разлетается, превращаясь в атомы, пылевые облака, звёзды, галактики.

Иногда на помощь теоретическим построениям приходят результаты, так сказать, практических работ — изучения реальных астрономических характеристик, которые могут что-то рассказать о далёком прошлом Вселенной. К числу таких работ относятся опубликованные в 1929 году итоги многолетнего изучения галактик. Эту работу выполнил американский астроном Эдвин Хаббл, очень поддержав её результатами сторонников Большого взрыва. Оказалось, что все галактики как бы уходят из области, где начинался взрыв.

Движение галактик оценивалось по изменению известной длины волны (частоты) их светового излучения, которое появляется, когда электроны переходят на более близкую к ядру орбиту. Мы точно знаем появившуюся при этом частоту (длину волны) излучения, если оно создавалось в неподвижной звезде (2). Более того, заглянув в свой справочник, мы можем сказать, какое вещество создало излучение именно с этой длиной волны (частотой). Так, по спектрограмме солнечных лучей в 1868 году на Солнце был открыт химический элемент гелий, который на Земле, где гелия мало, нашли лишь через много лет.

Но если излучение создаётся в веществе, которое быстро удаляется от приёмника спектроскопа (3), то принятая им волна окажется длиннее. Это явление называется эффект Доплера, оно известно широкой публике: когда поезд удаляется от нас, гудок становится более низким, более басистым, длина услышанной нами звуковой волны становится больше. На экране спектроскопа удлинение световой волны отразится так — чёрточка, соответствующая принятой волне, сдвинется вправо, в сторону более длинных волн, чаще всего в сторону красного цвета. Как принято говорить, произойдёт красное смещение.