Question

Czy z prawa Hubble wynika, że dowolna odległa galaktyka porusza się względem naszej Galaktyki ruchem przyspieszonym ?

Nie - odp z podręcznika !!!

Nie rozumiem ! Jeżeli dzisiaj porusza się z pewną prędkością i się oddala, to po pewnym czasie będzie dalej i poruszać się będzie z większą prędkością. To nie jest ruch przyspieszony ? Dlaczego ? Proszę o uzasadnienie !!

Answer 1

Nie do końca jestem pewien, co autor podręcznikowego pytania i odpowiedzi miał na myśli. Dlatego chciałem moje wyjaśnienie zamieścić w komentarzu, ale niestety za mało tam miejsca. Jeśli ktoś ma inny pomysł na wyjaśnienie to raczej nie będę się upierał przy swoim.

Twoje rozumowanie wydaje się logicznie poprawne, ale ... ;)

Myślę, że kluczowe w pytaniu i negatywnej na nie odpowiedzi jest słowo "dowolna". Oznaczałoby ono, że każda galaktyka, a tak nie jest. Na przykład bliska nam Andromeda wręcz przybliża się do Drogi Mlecznej.

Prawo Hubble'a jest prawem obserwacyjnym. Wynika z niego, że większość galaktyk oddala się od nas i prędkość oddalania się jest wprost proporcjonalna do odległości. Większość to nie to samo co wszystkie.

Na diagramie v = f(r) większość obserwowalnych galaktyk rzeczywiście układa się w pobliżu linii prostej przechodzącej przez początek układu. Szczególnie gdy dana galaktyka jest bardzo daleko.

Dla bliższych galaktyk nie jest już tak dobrze :). W chwili sformułowania prawa przez Hubble dostępnych obserwacyjnie było niewiele i to dość bliskich galaktyk. Wtedy linia prosta wynikająca z prawa była bardzo dużym uśrednieniem. Dopiero późniejsze obserwacje dużo dalszych galaktyk potwierdziły jednoznacznie zależność v = H·r jako typową dla większości obiektów.

Nadal jednak obserwuje się obiekty nietypowe pod tym względem.

Tak jak wspomniałem prawo Hubble'a jest regułą obserwacyjną, a więc i wartość stałej H została wyliczona na podstawie obserwacji. Jest prawdopodobne, że jej wartość zmieniała się w czasie i być może będzie się zmieniać wraz z ewolucją Wszechświata.

Z drugiej strony, ktoś mógłby powiedzieć, prawo Hubble'a wynika z ogólnej teorii względności Einsteina, więc niekoniecznie jest tylko obserwacyjne. Owszem, tylko, że tzw. stała kosmologiczna w tej teorii pojawiała się i znikała na przemian :) w XX i XXI wieku. Według obecnie przyjętej wersji jest ona w tej teorii ale jej wartość została wyznaczona jednak doświadczalnie. Wracamy więc do sprawdzenia obserwacyjnego.

Przychodzi mi do głowy jeszcze jedno wyjaśnienie, ale na razie pozostanę przy tym powyżej.