Космос
Креацентр > Статьи > Космос > В случае космологического красного смещения

В случае космологического красного смещения

Многие креационисты последнего времени, по-видимому, выступают против постоянной Хаббла, расширения Вселенной и/или космологического красного смещения квазаров. Здесь я рассматриваю эти три темы. Есть веские причины принять все три. Отказ от этих тем многими креационистами, по-видимому, мотивирован страхом возможных эволюционных последствий. Однако эволюционные идеи — это всего лишь интерпретации, основанные на предположении об эволюции. Отказ от космологического красного смещения может задушить развитие истинной библейской космологии.

Введение

Эдвину Хабблу (1929) приписывают открытие расширения Вселенной. Технически Хаббл нашел постоянную Хаббла, линейную зависимость между красным смещением галактики и расстоянием (см. рис. 1 для воспроизведения оригинального графика Хаббла 1929 года). Обратите внимание, что горизонтальная ось в терминах парсеков (ПК), предпочтительная единица расстояния за пределами Солнечной системы. Вертикальная ось находится в терминах скорости (хотя Хаббл опустил «в секунду» в единицах). Хотя можно выразить красное смещение в скорости, сегодня более распространено использовать безразмерную величину z = ?? / ?, где ?-длина волны покоя спектральной линии, а ??-ее сдвиг по длине волны.1 Когда z положителен, расстояние до объекта увеличивается, а его длина волны смещается в сторону более длинных длин волн, соответствующих красному в видимом спектре. Однако, когда z отрицательно, расстояние объекта уменьшается, и сдвиг в его спектре в сторону более коротких длин волн, соответствующих синему в видимом спектре. Следовательно, положительное значение z называется величина красного смещения, в то время как отрицательное значение z называется фиолетовое смещение.

Рис.1

Рис. 1. Оригинальный сюжет Хаббла о постоянной Хаббла. Точки представляют собой измерения красного смещения и расстояния до 24 галактик. Сплошная линия — это линейная подгонка к этим 24 точкам. Круги представляют собой биннинг этих 24 галактик, причем пунктирная линия соответствует этим точкам. Крест представляет собой среднюю скорость и расстояние 22 галактик, для которых индивидуальные измерения расстояния были невозможны.

Красное смещение внегалактических объектов — это сумма двух различных эффектов, локального и глобального. Гравитация локальных объектов ускоряет галактики так, что они движутся относительно пространства. Для простоты мы можем назвать это доплеровским движением, потому что компонент этого движения в нашей прямой видимости измеряется через эффект Доплера. Точное (специальное релятивистское) уравнение, связывающее скорость с красным смещением для доплеровского движения,


Однако точное уравнение имеет мало отношения к нашему обсуждению, потому что скорости звезд и больших скоплений звезд, таких как галактики, никогда не приближаются к c.2 Для малого z разложение ряда Тейлора сводит это к простому приближению,
 


Доплеровские движения галактик обычно имеют величину от сотен до чуть более тысячи км/с, в зависимости от количества присутствующего местного вещества.3 Они группируются вокруг нулевого значения, причем половина доплеровских движений положительна, а половина отрицательна.

В контексте космологии глобальный эффект, обусловленный расширением Вселенной, гораздо важнее доплеровского компонента. Когда общая теория относительности применяется к Вселенной, наиболее общим решением является то, что Вселенная либо расширяется, либо сжимается. Это вопрос наблюдения, чтобы определить, какое решение является правильным для Вселенной. Предсказание состоит в том, что если Вселенная расширяется, то красное смещение будет увеличиваться с увеличением расстояния. С другой стороны, если Вселенная сжимается, красное смещение будет уменьшаться с увеличением расстояния. Поскольку постоянная Хаббла подтверждает первое, кажется, что Вселенная расширяется. Красное смещение из-за расширения может быть дано просто как:


где  a0 -текущий масштабный коэффициент Вселенной, а a — масштабный коэффициент в то время, когда испускался свет, который мы сейчас получаем от удаленных объектов. Масштабный фактор — это функция времени. Поскольку это красное смещение связано с эффектом космологии, мы говорим, что красные смещения этой природы являются космологическими. В отличие от доплеровского движения, космическое расширение всегда приводит к положительному красному смещению. Кроме того, космическое красное смещение увеличивается с увеличением расстояния. Однако с точки зрения наблюдений невозможно провести различие между доплеровским движением и космологическим красным смещением. Поэтому невозможно определить, какая часть красного смещения внегалактического объекта обусловлена космическим расширением, а какая — доплеровским движением. Несомненно, в красном смещении ближайших галактик доминирует доплеровское движение, в то время как в красном смещении далеких галактик доминирует космическое расширение. На достаточном расстоянии доплеровское движение настолько скромно по сравнению с космическим расширением, что пренебрежимо мало.

Первоначально астрономы и космологи интерпретировали универсальное расширение как доплеровское движение. Однако, это неверно. К сожалению, многие трактовки постоянной Хаббла не делают этого различия. Добавляя к путанице, для незначительных красных смещений (z <,<, 0) нет заметной разницы между правильной трактовкой и неправильной трактовкой. В литературе по творчеству за последние полвека многие дискуссии по космологии продолжали путать космическое расширение с доплеровским движением. Это достойно сожаления, и мы должны стремиться искоренить эту практику.

Сразу после открытия Хаббла начались споры о том, что означают красные смещения внегалактических объектов. Как определено выше, космологические красные смещения означают, что Вселенная расширяется так, что красные смещения отражают расстояние. Однако некоторые задавались вопросом, расширяется ли Вселенная, одновременно принимая постоянную Хаббла, чтобы красные смещения указывали расстояние. Наиболее примечательно предложение Цвикки «старение света» (1929). Согласно этой гипотезе, неопознанный агент, путешествуя в космосе, смещал красный свет. Чем больше расстояние, тем больше красное смещение, поэтому постоянная Хаббла верна, но без расширяющейся Вселенной. Эта дискуссия постепенно пошла на убыль и возобновилась в 1960-х годах с открытием квазаров. С тех пор дискуссия вновь значительно ослабла.

Однако в сообществе творения последнего времени остаются значительные сомнения в космологичности красного смещения (например, Ettari 1989, Hartnett 2004a). Среди недавних креационистов, по-видимому, существует путаница в отношении трех связанных вопросов:

  1. Расширяется ли Вселенная?
  2. Красные смещения галактик указывают на расстояние?
  3. Красные смещения квазара указывают на расстояние?

Большинство астрономов ответили бы на все три вопроса утвердительно. Однако многие  креационисты ответили бы на один или несколько из этих вопросов отрицательно. Позвольте мне затронуть каждый из этих вопросов, начиная с первого. Оппозиция расширяющейся Вселенной, по-видимому, мотивирована оппозицией модели большого взрыва. Очевидно, что если Вселенная не расширяется, то большого взрыва не могло произойти. Однако модель большого взрыва — не единственная возможная космология/космогония, основанная на расширяющейся Вселенной. Например, вечная модель стационарного состояния также была основана на расширяющейся Вселенной. Что, если Вселенная расширяется? Если это так, то отказ от этой концепции сделал бы невозможным разработку библейской космологической модели. Расширяющаяся Вселенная была предсказанием общей теорией относительности, одной из самых проверенных теорий физики. Я нахожу интересным, что некоторые креационисты, которые, кажется, принимают общую теорию относительности, отвергают это предсказание этой теории.

Что касается второго вопроса, постоянная Хаббла, по-видимому, показывает, что красное смещение и расстояние связаны. За прошедшие девять десятилетий после первой публикации Хаббла, его постоянная  неоднократно подтверждалась невероятным количеством разнообразных данных. Постоянная Хаббла, H0, является углом наклоном постоянной Хаббла. Если постоянная Хаббла справедлива для других внегалактических объектов (обычно других галактик), то мы можем использовать H0 в постоянной Хаббла, чтобы найти расстояния этих внегалактических объектов. Это вопрос чистой наблюдательной науки, поэтому трудно понять, почему кто-то будет сомневаться в этом.

Третий вопрос заключается в том, применима ли постоянная Хаббла к квазарам, а также к галактикам. Этот вопрос возник в конце 1960-х годов, когда некоторые астрономы, приверженные модели стационарного состояния, поняли, что отсутствие локальных квазаров опровергает модель стационарного состояния. Многие креационисты последнего времени восторжествовали над работой этих сомневающихся (в основном Халтон Арп), не понимая программы этих людей. Более того, многие креационисты, которые ссылаются на работу Арпа, похоже, думают, что Арп сомневался в расширении Вселенной и что большинство внегалактических красных смещений были космологическими. Напротив, Арп считал, что Вселенная расширяется, иначе его предпочтительная модель — стационарное состояние — не работала бы. И Aрп признал, что большинство красных смещений галактик были космологическими. Скорее, он выступал против того, что он считал рабской преданностью космологическим красным смещениям. Он считал, что астрономы ошибаются, полагая, что красное смещение квазаров является космологическим, поскольку он утверждал, что квазары гораздо ближе, чем можно было бы предположить по их красному смещению.

Моя цель здесь — развеять эти сомнения среди креационистов последнего времени. Я призываю креационистов ответить на второй и третий вопросы утвердительно, поскольку для этого есть веские основания. Эти наблюдения относительно свободны от предположений о прошлом. Хотя первый вопрос является более теоретическим и может быть предметом философских предположений, я призываю креационистов ответить на этот вопрос утвердительно, потому что это лучшая интерпретация данных.

Каково значение H0?

Постоянная Хаббла не только полезна для нахождения внегалактических расстояний, она имеет огромное значение в космологии. Самая простая интерпретация постоянной Хаббла заключается в том, что Вселенная расширяется. Если это верно, то H0 измеряет скорость расширения. В любом случае, знание значения H0 жизненно важно. Первоначально Хаббл определил H0 как 500 км/с /ПДК, но было ясно, что это в лучшем случае предварительный результат. В течение следующих трех десятилетий значение H0 неуклонно снижалось, пока к 1960-м годам его стандартное значение не составило 55 км/с/ПДК, где оно оставалось еще в течение трех десятилетий. В начале 1990-х годов константа Хаббла подверглась серьезной переоценке, и впервые ее значение было пересмотрено в сторону повышения. Сегодня наилучшая оценка H0 составляет около 70 км/с /ПДК. (Два основных текущих определения постоянной Хаббла составляют 73 ± 2 км/с/ПДК на основе переменных цефеиды и сверхновых типа Ia и 66,9 ± 0,6 км /с/ПДК на основе космического микроволнового фона CMB.4 Обратите внимание, что они не перекрываются, и теперь это признано одной из основных проблем астрономии и космологии. Также обратите внимание, что первое значение является прямым наблюдением, в то время как второе сильно зависит от модели.)

Почему такой огромный диапазон? Данные красного смещения относительно однозначны. Измерение красного смещения требует спектроскопии, что является неэффективным использованием света, поступающего из уже очень тусклых источников в этом случае. Это требует большой апертуры телескопа и чувствительных детекторов. Однако, как только измеряются красные смещения, нет особых разногласий относительно их значений. Однако расстояние — другое дело. (Смотрите Фолкнер (2013) для обсуждения астрономических методов определения расстояний). Тригонометрический параллакс, единственный прямой метод измерения звездных расстояний, слишком ограничен по дальности, чтобы быть полезным при определении внегалактических расстояний. Поэтому астрономы используют сверхновые типа Іа в качестве косвенных методов измерения расстояний галактик. Самая известная сверхновая — это переменные цефеиды. Многие из ранних уменьшений значения постоянной Хаббла были вызваны улучшенным пониманием этих сверхновых. Например, один из основных нисходящих вариантов Н0 был в 1950-х годах, когда астрономы поняли, что существует два типа переменных цефеиды. Однако, даже с сегодняшней самой лучшей технологией, большинств сверхновые нельзя увидеть за около 15 ПДК, определяя верхний предел для их использования.

Это поднимает самую сложную проблему в измерении H0. Если Вселенная расширяется, то наблюдаемое красное смещение галактики — это сумма ее космологического красного смещения, или потока Хаббла, вызванного расширением Вселенной, и доплеровского движения галактики из-за локальных эффектов гравитации. В то время как компонент потока Хаббла красного смещения всегда положителен, доплеровский компонент может быть положительным или отрицательным. Кроме того, в то время как поток Хаббла линейно увеличивается с расстоянием, доплеровское движение должно колебаться положительно и отрицательно вокруг среднего значения нуля для любой данной области пространства. В результате в красных смещениях ближайших галактик доминирует доплеровское движение, в то время как в красных смещениях далеких галактик доминирует поток Хаббла. Экспериментально, поток Хаббла и доплеровское движение неразличимы, поэтому невозможно определить, какая часть красного смещения галактики обусловлена потоком Хаббла, а какая — доплеровским движением.

Рис. 2. Галактика Андромеда (M31), наряду с двумя из ее гораздо меньших галактик-спутников. M32 находится слева от центра M31, в то время как M110 находится в правом нижнем углу центра M31. Фото предоставлено Гленом и Катриной Фаунтейн.

Лучшим примером этой проблемы является галактика Андромеда (M31), показанная на рис. 2. При почти 0.8 ПДК M31 является ближайшей галактикой любого размера (как и Млечный Путь, это большая спираль). Предполагая, что H0 составляет 70 км/с/ПДК, мы ожидаем, что поток Хаббла M31 составит около 50 км/С, но мы также ожидаем, что величина доплеровских движений M31 превысит это. Измеренное красное смещение M31 составляет — 300 км/с (z = -0.001), отрицательный знак указывает, что его движение к нам и, следовательно, является синим смещением. Это неудивительно, потому что астрономы думают, что М31 и галактика Млечный Путь (наша галактика) вращаются друг вокруг друга (возможно, сливаясь в будущем?). М31 — единственная галактика любого размера с наблюдаемым синим смещением (М33, другая близлежащая спиральная галактика, также имеет небольшое синее смещение, но она меньше, чем Млечный Путь и М31). Откуда мы знаем, что такое типичное доплеровское движение галактик? Большинство галактик находятся в больших скоплениях галактик. Млечный Путь и М31 необычны в этом отношении, потому что они не являются частью большого скопления галактик. Вместо этого эти две большие галактики, наряду с М33, доминируют в локальной группе, состоящей из этих трех галактик и более 50 гораздо меньших галактик.

Красные смещения галактик внутри скопления имеют дисперсию в их красных смещениях с центром в среднем. Предположительно, среднее представляет собой красное смещение скопления, в то время как дисперсия дает нам представление о типичных доплеровских движениях галактик внутри скопления. 

Ближайшим скоплением галактик является скопление Девы (рис. 3). Скопление Девы содержит более 1 000 галактик и расположено на расстоянии 16,5 ПДК. Опять же, предполагая, что H0 = 70 км/с/ПДК, мы ожидаем, что поток Хаббла скопления Девы  будет 1150 км/с. Это существенно, но, вероятно, сравнимо с дисперсионной скоростью галактик с скоплением Девы. Поэтому скопление Девы нельзя использовать непосредственно для определения H0 (однако его можно использовать для калибровки более удаленных скоплений). Скопление Девы простирается примерно на 16° по небу, что соответствует диаметру 4,5 ПДК. Если скопление сферическое, то расстояния между его членами составляют 12-21 ПДК. Это помещает членов на ближней стороне скопления в пределах диапазона большинства сверхновых, в то время как те, кто на дальней стороне, вероятно, находятся вне нашей способности измерить их расстояние большинством сверхновых. Все эти факторы должны быть учтены при установлении надлежащей связи между красным смещением и расстоянием между этими галактиками.

Однако, существует гораздо более серьезная проблема. Скопление Девы настолько массивно, что его гравитация притягивает все на значительное расстояние, включая членов локальной группы. Следовательно, почти наверняка существует доплеровский компонент синего смещения для красного смещения, которое мы измеряем для скопления Девы. Другие близлежащие галактики, не входящие в скопление Девы, для которых мы можем определить расстояния сверхновыми, притягиваются к скоплению Девы, почти наверняка загрязняя их измеренные красные смещения относительно большими доплеровскими движениями по сравнению с их компонентами потока Хаббла. «Как правильно исправить эту трудность?» — эта тема была источником некоторых дебатов о значении H0.

Центральный регион скопления Девы. Фото: Wikimedia Commons: Kees Scherer.Рисунок 3

В идеале можно было бы определить H0, измеряя красное смещение и расстояния до галактик, настолько далеких, что их доплеровская составляющая несущественна по сравнению с их хаббловской составляющей потока. Единственная сверхновая, которая достаточно ярка для этого, — это сверхновая типа Ia. Однако у этой сверхновой есть своя уникальная проблема. Сверхновые типа Ia — относительно редкие случайные события, поэтому вероятность увидеть их в любой галактике довольно низка. Поэтому в течение некоторого времени этот метод был весьма ограничен. Тем не менее, достижения в области компьютерных технологий сделали метод сверхновых типа Ia для поиска внегалактических расстояний возможным. Роботизированные телескопы среднего размера обычно делают снимки тысяч галактик каждую ночь, и когда калибровочные изображения автоматически вычитаются, все остальные объекты являются сверхновыми. Эти обнаружения вызывают оповещения для гораздо больших телескопов, которые могут дополнительно исследовать, являются ли обнаруженные сверхновые типа Ia, измеряют максимальную яркость любых кандидатов и измеряют красное смещение галактик-хозяев. В течение последних 25 лет этот метод использовался для обнаружения красных смещений и расстояний многих галактик в широком диапазоне расстояний и красных смещений. Почти все эти измерения выходят за пределы того, что доплеровские компоненты значительны, поэтому наблюдаемые красные смещения почти полностью являются потоком Хаббла. Поэтому отношение Хаббла, основанное на сверхновых типа Ia, очень надежно. Эта работа была основным методом определения в настоящее время принятого значения H0, составляющего чуть более 70 км/с/ПДК.

Появление квазаров

Изучение внегалактической астрономии претерпело существенные изменения в начале 1960-х годов с открытием квазаров (или QSOs, что означает квазизвездные объекты). Радиообследования неба в 1950-е годы выявили множество источников радиоизлучения. Одной из первых задач было идентифицировать оптические аналоги этих вновь открытых объектов. Многие оптические аналоги оказались туманностями или галактиками. Однако некоторые радиоисточники не имели очевидных оптических аналогов. В конце концов оптические аналоги некоторых источников радиоизлучения были идентифицированы как слабые голубые звезды. Самая яркая из этих «радиозвезд», 3C 273 (273-я запись в третьем Кембриджском каталоге источников радио), был дополнительно исследован в 1963 году (Рис. 4). Наиболее заметными особенностями его спектра оказались линии излучения серии Лаймана, смещенные почти на 16% (z = 0,158). Предполагая H0 = 70 км/с/ПДК, расстояние составляет почти 700 ПДК (хотя значение H0 в то время, 55 км/ПДК, подразумевало большее расстояние). 3C 273 был одним из объектов с наибольшим красным смещением и, следовательно, наибольшим расстоянием (во время открытия 3C 273 самым отдаленным известным объектом была радио-галактика 3C 295 с z = 0,461, такого не было до открытия в 1964 году 3C 147, с z = 0,545, что квазар был самым отдаленным известным объектом). Это расстояние и измеренная видимая величина 3C 273 указывали на то, что она была примерно в 100 раз ярче, чем яркая галактика, такая как М31, галактика, которая содержит почти триллион звезд. Другими словами, 3С 273 затмевает более нескольких десятков триллионов звезд. Еще более примечательно, что 3C 273 варьируется по яркости в масштабах десятилетий и даже нескольких дней. Изменение яркости требует распространения некоторого сигнала, связанного с физической причиной изменения. Самый быстрый возможный сигнал — это свет, но физические механизмы обычно вынуждены двигаться медленнее света. Поэтому объект не может изменять яркость в масштабе времени, превышающем его размер, выраженный в расстоянии перемещения света. Поэтому, самое большее, 3C 273 — это несколько световых дней в диаметре. Это делает его максимальный размер немного больше, чем Солнечная система. Его фактический размер, вероятно, намного меньше.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Рис. 4

 3С 273, первый открытый квазар. Фото: ESA / Hubble &, NASA.

 

Это сразу же поставило вопрос о том, какими силами обладают квазары. Было очевидно, что обычных объектов, таких как звезды, недостаточно. Вскоре возникло предположение, что квазары питаются сверхмассивными черными дырами. Наше понимание черных дыр только зарождалось в 1960-х годах (Джон Уилер придумал термин «черная дыра» в 1967 году). Некоторые люди, которые выражают сомнения в космологическом красном смещении для квазаров, критикуют этот механизм, хотя часто неясно, мотивировано ли это больше для поддержки сомнений в космологическом красном смещении, чем из-за подлинного беспокойства о механизме. Во всяком случае, детали этого механизма были значительно конкретизированы за последние полвека, к этой теме я вернусь позже.

Вскоре были обнаружены дополнительные квазары с еще большим красным смещением, и число известных квазаров резко возросло за последние полвека. Самым последним исчерпывающим каталогом квазаров является каталог Хьюитта и Бербиджа (1993), заполненный до конца 1992 года. Их список содержит 7315 объектов, в том числе около 90 объектов BL Lac, которые кажутся связанными с квазарами. Очевидно, этот список устарел. Совсем недавно V?ron-Cetty и V?ron (2010) составили список из 133 336 квазаров. Как и следовало ожидать, открытие квазаров продолжалось в течение последних 25 лет, и число известных квазаров сегодня намного больше. Например, исследование цифрового неба Слоана (SDSS) привело к открытию многих квазаров. SDSS, которая работает с 2000 года, использует специальный 2,5-метровый оптический телескоп для исчерпывающей съемки изображений и красного смещения внегалактических объектов. SDSS охватывает около 35% небесной сферы. Майерс и др. (2007) отобрали около 300 000 квазаров фотометрического класса из четвертого выпуска данных SDSS. Многие из этих идентификаций, вероятно, были ложными. В то время как квазары первоначально были и до сих пор окончательно идентифицируются по их большим красным смещениям и точечному виду, квазары, как известно, очень синие. Поэтому проще всего идентифицировать квазары по их синему цвету с помощью фотометрии, которая является гораздо более эффективным использованием света в телескопе, чем спектроскопия. Однако, этот метод, как правило, включает другие квазар объекты.

Совсем недавно Shen и соавторы (2011) каталогизировал 105 783 «бонифицированных» квазара из седьмого выпуска данных SDSS. Если квазары случайным образом распределены по небу (это должно быть верно, если квазары находятся на космологических расстояниях), и если бы SDSS были распространены на всю небесную сферу, он обнаружил бы более 300 000 квазаров. Если SDSS полна (а это не так), то в среднем на квадратный градус неба приходится более семи квазаров. Учитывая консервативные оценки, используемые здесь, фактическая двумерная плотность квазаров в небе, вероятно, намного выше. Эта плотность будет важна позже.

При большом количестве известных квазаров астрономы хорошо понимают общие характеристики квазаров. О некоторых из них я расскажу позже. Кроме того, были установлены и неоднократно побиты рекорды для квазаров. Одна из интересных записей — крайности в красном смещении. В настоящее время ULAS J1342+0928 является рекордсменом по наибольшему красному смещению с z = 7.54. Квазар 3С 454.3 является самым светящимся известным объектом во Вселенной. Его светимость почти 100 раз, чем 3C 273. Его красное смещение составляет 0,86.

Открытие квазаров возродило и переориентировало дискуссию о природе внегалактических красных смещений. Большая часть дебатов ранее была посвящена источнику красного смещения. Как уже упоминалось ранее, самая простая интерпретация постоянная Хаббла заключается в том, что Вселенная расширяется. Универсальное расширение было предсказано ранними космологами (например, Де Ситтером, Фридманом и Леметром), которые применили общую теорию относительности ко Вселенной до или примерно в то же время, когда Хаббл открыл постоянную Хаббла. После открытия Хаббла некоторые астрономы и физики предложили альтернативные объяснения, например гипотезу Цвикки о старении света. Эта гипотеза предполагала, что свет естественным образом теряет энергию при распространении на большие расстояния, причем количество энергии пропорционально расстоянию. Механизм, по которому это произошло, так и не был установлен. Обратите внимание, что эта альтернатива отвергла расширение, что было равносильно отказу от общей теории относительности, на которой основана интерпретация постоянной Хаббла как расширения. Это альтернативное объяснение красного смещения принимало реальность постоянной Хаббла, которое состоит в убеждении, что красное смещение является космологическим, как я его определил. Однако термин «космологическое красное смещение» сегодня обычно подразумевает не только принятие того, что красное смещение точно указывает расстояние, но и веру в то, что Вселенная расширяется.

К 1960-м годам это понимание космологических красных смещений стало почти универсальным. Однако к тому времени уже сформировались две противоположные школы космологии. Один из лагерей придерживался модели большого взрыва, веря, что Вселенная внезапно появилась в конечном прошлом в очень плотном, горячем состоянии, из которого она расширялась и охлаждалась, чтобы стать Вселенной, которую мы видим сегодня. Другой лагерь утверждал вечность Вселенной, что Вселенная всегда существовала в расширяющемся состоянии и всегда будет существовать. Эта стационарная модель, как ее стали называть, требовала спонтанного создания материи для поддержания постоянной средней плотности во Вселенной по мере ее расширения, поэтому другим названием этой модели была теория непрерывного творения. Одно из фундаментальных различий между этими двумя космологическими моделями состоит в том, что Вселенная большого взрыва имеет историю, в то время как стационарная Вселенная — нет. Под этим я подразумеваю, что Вселенная большого взрыва будет меняться со временем, в то время как стационарная Вселенная — нет. Огромные расстояния, с которыми сталкивается внегалактическая астрономия, наводят на мысль о времени, обращенном вспять. То есть, если объект находится на расстоянии миллиарда световых лет, мы сейчас рассматриваем его таким, каким он существовал миллиард лет назад, а не таким, каким он существует сегодня. Поскольку стационарная Вселенная не изменяется со временем, то не будет систематических изменений в том, что мы видим на больших расстояниях. Но поскольку Вселенная большого взрыва изменяется со временем, мы ожидаем изменений на больших расстояниях с соответствующими временами оглядки назад.

Квазары представили стационарную модель с проблемой кризисных пропорций. Нет квазаров с низким красным смещением, что, если красное смещение космологическое, предполагает, что квазары не существуют локально. Кроме того, в течение четырех лет после их открытия было показано, что плотность квазаров увеличивается с увеличением расстояния. Это говорит о том, что квазары были в изобилии в прошлом, но относительно редки сегодня, подразумевая, что Вселенная имеет историю. Следовательно, существование квазаров, если их красное смещение является космологическим, опровергает теорию стационарного состояния. Поэтому неудивительно, что самые суровые критики красных смещений квазаров, являющихся космологическими (например, Arp, Burbidge и Hoyle), также были сторонниками модели стационарного состояния. В 1965 году, на полпути между открытием квазаров и признанием их значения для истории Вселенной, было открытие космического микроволнового фона (CMB). В то время как CMB часто приписывают гибель модели стационарного состояния, вероятно, это был один-два удара CMB и исторические последствия квазаров, которые сделали эту модель. Главные противники красных смещений квазаров, будучи космологическими, умерли, и вместе с ними умер и большой энтузиазм по поводу этой оппозиции.

Креационисты пришли к этой дискуссии немного позже, но многие креационисты долго критиковали отношение Хаббла (Bouw 1982, DeYoung 1983, Ettari 1988). Мотивация, по-видимому, была оппозицией космологии большого взрыва. Считается, что если Вселенная не расширяется, то модель большого взрыва не может быть истинной. Это верно, но принятие расширения Вселенной не обязательно приводит к модели большого взрыва. Например, модель стационарного состояния также основывалась на универсальном расширении. Что, если Вселенная действительно расширяется? Если мы отвергнем это сразу, то у нас нет никакой надежды установить правильную библейскую космологию. Другие ответы недавних креационистов, по-видимому, признают реальность постоянной Хаббла, но пытаются объяснить его иными средствами, чем универсальное расширение (Bishard 2006, Hartnett 2002, 2005d, 2011a, 2011b, Oard 1987, Repp 2003). Многое из этого было сосредоточено на альтернативных объяснениях высоких красных смещений квазаров (Worraker 2006). Например, Хартнетт (2005a, 2005b) предположил, что постоянная Хаббла является результатом растяжения пространства Богом.

Неясно, что движет этим мышлением. Некоторые из этих авторов, по-видимому, не понимают, что отказ от космической экспансии равнозначен отказу от общей теории относительности. Креационисты часто используют возможность квантования красного смещения как доказательство того, что мы находимся в центре Вселенной (Humphreys, 2002). Между прочим, в этой статье Хамфриз высказал мнение, что, проведя много лет против вселенской экспансии как причины красных смещений, он в конце концов пришел к принятию какой-то формы экспансии как причины. Однако многие другие креационисты последнего времени не пришли к такому выводу. Следовательно, некоторые из них выражают сомнения относительно реальности постоянной Хаббла и космологических красных смещений, одновременно принимая галактоцентрические следствия квантованных красных смещений, не осознавая присущего противоречия этих двух позиций. Большая часть этого обсуждения красного смещения в литературе о творении сосредоточена на природе квазаров. Например, Хартнетт (Hartnett, 2003, 2004a, 2004b, 2005c) утверждает, что квазары выбрасываются из ядер относительно близких галактик и, следовательно, намного ближе, чем обычно думают (это очень похоже на то, что утверждал Arp, хотя и ссылаясь на другой механизм — Хартнетт предполагает, что мы можем быть свидетелями создания этих объектов на четвертый день), многое из этого кажется запутанным, поэтому этот обзор красных смещений и квазаров в научной литературе о сотворении так необходим.

Работа Хэлтона Арпа

Ключом к этой дискуссии является работа покойного астронома Халтона Арпа. В начале своей карьеры Арп отличился как острый наблюдатель, настоящий гигант в области наблюдательной астрономии. Наиболее заметной публикацией Arp был его «Атлас своеобразных галактик» (Arp 1966). Однако вскоре Арп сосредоточил свое внимание на вопросе о космологических красных смещениях. Он активно занимался этой работой в течение двух десятилетий, но к 1980-м годам большинство астрономов пришли к выводу, что работа Aрпа бессмысленна, и она занимает ценное время при использовании большого телескопа, которое в противном случае можно было бы использовать для более продуктивных исследований. Это привело к тому, что д

Написать коментарий