Эффект Допплера и расширяющаяся Вселенная

Хаббл знал, что простейшим способом вычислить скорость отда-
ленных объектов является анализ изменений в звуке или свете, кото-
рый они испускают, так называемого эффекта Допплера. Машины
издают звук, проносясь по шоссе. Полицейские пользуются эф-
фектом Допплера для вычисления скорости, с которой вы едете.
Они направляют на вашу машину луч лазера, который отражается
обратно к полицейской машине. Проанализировав изменение ча-
стоты света лазера, полицейские могут вычислить скорость вашего
движения.

Скажем, если звезда движется по направлению к вам, то световые
волны, которые она испускает, складываются подобно мехам аккор-
деона. В результате длина волн испускаемого ею света становится
короче. Желтая звезда будет казаться слегка синеватой (потому что
волны синего цвета короче, чем желтого). Подобным образом, если
звезда удаляется от вас, то ее световые волны растягиваются, стано-
вятся длиннее, и желтая звезда будет казаться уже красноватой. Чем
больше искажение, тем больше скорость звезды. Таким образом, если
мы знаем смещение частоты звездного света, мы можем определить
скорость звезды.

В 1912 году астроном В. Слайфер обнаружил, что галактики
удаляются от Земли с огромной скоростью. Вселенная не просто
была изначально намного больше, чем ранее предполагалось, она
еще и расширялась с огромной скоростью. Он обнаружил, что
галактики имеют красное смещение, а не синее, что вызвано удале-
нием галактик от нас. Открытие Слайфера показало, что Вселенная
действительно динамична, а не статична, как предполагали Ньютон
и Эйнштейн.

В те столетия, что ученые изучали парадоксы Бентли и Ольберса,
никто не принимал всерьез тезис, что Вселенная расширяется.

В 1928 году Хаббл совершил, можно сказать, судьбоносную поездку
в Голландию, где встретился с Виллемом де Ситтером. Хаббла заинте-
ресовало предположение де Ситтера, что чем дальше находится га-
лактика, тем с большей скоростью она должна двигаться. Представьте
воздушный шарик, на поверхности которого нарисованы галактики.
По мере увеличения шарика в объеме «галактики», расположенные
недалеко друг от друга, разносятся (разлетаются) в стороны срав-
нительно медленно. Чем ближе они друг к другу, тем медленнее они
взаимно удаляются. Но галактики, находящиеся далеко друг от друга,
разлетаются значительно быстрее.

Де Ситтер посоветовал Хабблу найти подтверждение этого яв-
ления в собранных им данных, что могло быть достигнуто анализом
красного смещения галактик. Чем значительнее красное смещение
галактики, тем быстрее она уносится прочь, а значит, тем дальше на-
ходится. (По теории Эйнштейна, красное смещение было вызвано
не удалением галактики от Земли, а, напротив, расширением про-
странства между галактикой и Землей. Происхождение красного
смещения он объяснял тем, что световые волны, испускаемые дале-
кой галактикой, удлиняются в связи с расширением пространства, а
потому сдвигаются в красную сторону спектра.)