نحن جميعا محاطون بأوهام بصرية. على سبيل المثال ، تتلاقى القضبان في الأفق ، بينما تظل في الواقع متوازية. من المنظور ، بشكل عام ، يبدو أن كل شيء أقرب هو أكبر مما هو عليه حقًا. لكن لا أحد (باستثناء الأطفال الصغار) لا يدعي أنه يستطيع أن يأخذ الشمس في يده. علاوة على ذلك ، يستخدم دماغنا هذه الظاهرة البصرية من أجل الحصول على معلومات إضافية حول الأشياء المحيطة. على سبيل المثال ، تحديد المسافة إلى الهدف وحجمه ، دون الاقتراب منه كثيرًا.ومع ذلك ، لم يعمل هذا المبدأ في علم الفلك المجري ، وقاعدة "ما أراه هو ما هو عليه حقًا". على الرغم من أنه في مكان بارز ، إلا أنه في بداية القاموس تقريبًا هو تعريف "انحراف ضوء النجوم". على سبيل المثال ، في القاموس الموسوعي الكبيريبدو التعريف كما يلي:3) انحراف الضوء في علم الفلك - تغيير في اتجاه شعاع الضوء بسبب حركة مصدر الضوء وجهاز الاستقبال بالنسبة لبعضهما البعض . انحراف الضوء يسبب تحولًا في الوضع المرئي للنجم على الكرة السماوية.لذا ما هو الخطأ ، لأن جميع آثار الانحراف قد تم أخذها بالفعل بعين الاعتبار. اليومية ، بسبب دوران الأرض حول محوره ، هي سنوية ، بسبب دوران الأرض حول الشمس ، وعلمانية بسبب دوران النظام الشمسي حول مركز المجرة.لا ليس كل
لقد نسى علماء الفلك السادة أن المجرات ليست أجسامًا نقطية. على سبيل المثال ، يأخذ سديم Andromeda 3.2 درجة في السماء. وهو أكثر من ستة أضعاف الحجم الزاوي للقمر. ولكن حتى لو كان الحجم الزاوي للمجرة مجرد ثوانٍ من القوس الزاوي ، فلا يزال لا ينبغي اعتباره مصدرًا نقطيًا للضوء ، وكل ذلك بسبب الانحراف.الحقيقة هي أن النجوم لها حركة خاصة بها ومهمة للغاية في مجراتها. دع إسقاط سرعة النجم على مستوى الصورة يكون V. ثم سيؤدي الانحراف إلى انحراف صورة هذا النجم بالزاوية f ، والتي يمكن حسابها على أنها tg f = - V / c. (ملاحظة: الصيغة النسبية أكثر تعقيدًا إلى حد ما ، ولكن بالنسبة للحالة V << c ، فإنها تعطي نفس النتيجة تقريبًا بدقة عالية) .على سبيل المثال ، في حالة 300 كم / ثانية (أي حوالي 1/1000 من سرعة الضوء) ، نحصل على قيمة 3.4 دقيقة من القوس ، وهذه القيمة ثابتة ولا تعتمد على المسافة إلى المجرة. إذا كانت المجرات في مساحة إقليدية غير متوسعة ، فعندما زادت المسافة ، بما يتفق تمامًا مع قوانين المنظور ، سينخفض حجمها الزاوي بلا حدود ، وستظل تشوهات الانحراف التي تسببها الحركات المناسبة لنجومها دون تغيير., , , , , , , , , . , . ( ) , , . , , , — . , , - .
ظاهرة النمذجة
من أجل أن نرى بوضوح أي تشوهات انحراف يمكننا ملاحظتها في مجرة بعيدة ، اعتمادًا على المسافة وزاوية ميل المجرة إلى خط البصر ، قمت بعمل تطبيق بسيط . في البداية ، افترض أن للمجرة شكل قرص بنصف قطر 100 ألف شارع. سنوات (يبدو أن مجرتنا أصغر ، لكن هذا ليس ضروريًا) ، ويتكون من النجوم وأنظمة النجوم المزدوجة التي تتحرك في نفس المستوى تقريبًا في مدارات دائرية حول مركز مشترك للكتلة. في نفس الوقت ، صارمة (أسهل) التقيد بقوانين الميكانيكا النيوتونية ، أي يمكن حساب سرعة كل نظام نجمي من هذا القبيل بواسطة الصيغة:
من أجل عدم إدخال كتلة المجرة ، نفترض أن سرعة النجم على مسافة متوسطة تبلغ 50 ألف ش. سنوات من المركز هي 100 كم / ثانية ، نستخدم الصيغة الأبسط V = 100 * sqrt (50000 / R). بالإضافة إلى ذلك ، نأخذ في الاعتبار أنه في الأنظمة الثنائية يمكن أن يكون لكل مكون سرعته الحالية ، ولكن إسقاط هذه السرعة W على مستوى الصورة له قيمة عشوائية إلى حد ما ، بسبب الاتجاه غير المعروف (والعشوائي) للطبيعي إلى المستوى الكسوف لهذا النظام ، والعديد من الخصائص الأخرى. لذلك ، نقوم ببساطة بتغيير القيمة القصوى للسرعة W.النتائج
نتيجة لذلك ، نحصل على العواقب الأولى. أولاً ، يأخذ قرص النجوم ، في البداية بدون أي ميزات ، شكل حلزوني - إذا لاحظناه بزاوية حادة إلى حد ما (أقل من 30 درجة إلى خط الرؤية).
علاوة على ذلك ، فإن هذا اللولب لديه تسطح أصغر قليلاً من القطع الناقص الأصلي (على اليسار). نتيجة لذلك ، من الممكن أن تكون المجرة اللولبية ، التي يبدو أنها تحولت إلينا بزاوية قائمة (حتى نراها مسطحة) ، في الواقع ذات زاوية حادة إلى حد ما مع خط رؤية يصل إلى 30 درجة. الأمر الذي يؤدي إلى وهم الأذرع الحلزونية بسبب الإزاحة المنحرفة حتى في المجرة التي تبدو مسطحة تجاهنا.بالمناسبة ، بضع حقائق. تشير المصادر المختلفة إلى أن النسبة المئوية للمجرات اللولبية مختلفة. لفترة طويلة ، على سبيل المثال ، كان يعتقد أن هناك حوالي الثلث. والتي تتوافق جيدًا مع زاوية 30 درجة ، وبعدها تتوقف اللوالب عن الملاحظة. النقطة الثانية: معظم البقايا مجرات بيضاوية الشكل. ولكن هناك شيء غريب هنا: المجرات الإهليلجية ذات الانحراف الأكبر من 0.7 غير موجودة. في هذا النموذج ، يتم تفسير هذا الغرابة جيدًا أيضًا بحقيقة أن المجرات الإهليلجية كبيرة الحجم تبدو بصريًا مثل المجرات الحلزونية. بتعبير أدق ، جميع المجرات قرصية ، ويعتمد مظهرها (حلزوني أو بيضاوي الشكل) بشكل أساسي على زاوية الميل التي ننظر إليها.واثنين من الحقائق. أقرب الأقمار الصناعية لدرب التبانة ، المجرات الكبيرة والصغيرة Magellanic Cloud تنتمي إلى الفئة اللولبية S0. أي أن لديهم كل خصائص توزيع المادة تتوافق مع المجرات الحلزونية ، لكن اللوالب فيها فقط لسبب ما لم تتشكل. حسنًا ، لم لا - هذه المجرات قريبة جدًا من بعضها البعض ، فإن تأثير انحراف الضوء من النجوم صغير جدًا لبدء أعمالهم "الساطعة" (حسنًا ، ليس داكنًا ، حول الظلام أقل قليلاً).بالطبع ، هذا النموذج البسيط صعب للغاية ، ولا يأخذ في الاعتبار العديد من المعلمات, , , . , ( ) . , , . , . , . , 1 ( ), «» «» . . , , , .
عواقب الخلل
الآن دعنا ننتقل إلى الموضوع الأكثر إيلاما. هذا أمر فظيع ، لكن عدم أخذ انحراف الضوء من النجوم في المجرات البعيدة في الاعتبار ، أدى بالعلم إلى استنتاجات غير صحيحة حول توزيع المادة. الحقيقة هي أن الهليكوبتر ليست الوحيدة ، ولا حتى الوهم الرئيسي الناجم عن تأثير الانحراف. الشيء الأكثر أهمية هو أنه في الصورة المرصودة "الجزء الداخلي من المجرة" إلى حد كبير "رش" في مناطقها الخارجية.
يوضح الشكل منحنى دوران المجرة الحلزونية النموذجية: توقع (أ) والملاحظ (ب)سرعات المادة المقاسة للطبقات الخارجية للمجرة ، كما تبين ، تتعلق بجزءها الداخلي. ونتيجة لذلك ، واجه الفلكيون مشكلة منحنى الدوران: تدور المجرات مثل الألواح الصلبة ، ولماذا لا يستطيع أحد تفسيرها. لم يقدم ذلك للتو ، ولكن في النهاية بدأوا في البحث عن المادة المظلمة. ولذا أعجبتني فكرة أن جميع الثقوب الموجودة في الفيزياء الفلكية والفيزياء وعلم الفلك التي يجدونها الآن ستساهم في هذه العلامة. أصبحت ماكينة حلاقة العم أوكام مملة.المشكلة الثانية الأكثر أهمية هي عدم اتساق الحجم الزاوي للمجرات مع انزياحها الأحمر. إذا تم اعتبار الانزياح الأحمر هو الخاصية المميزة للمسافة إلى المجرات ، فإن الأبعاد الزاوية الملحوظة تتوافق مع هذه المسافة بشكل غير خطي تمامًا. وهو ، بالطبع ، لا يمكن أن يحدث في الفضاء الإقليدي. ولكن ، بدلاً من البحث عن حل في الظواهر البصرية ، جذب السادة علماء الفيزياء الفلكية علم الكونيات. وكيف ظهر بنجاح: في نفس الوقت ، تلقوا تأكيدًا إضافيًا للكون يتوسع بعد الانفجار الكبير.
تم الحصول على الصورة من المصدر: http://www.astronet.ru/db/msg/1166765/node31.html . إنه رسم بياني للحجم الزاوي الظاهر للمجرة التي يبلغ قطرها 10 كيلوبايت (ثيتا) مقابل الانزياح الأحمر z للنماذج الكونية المختلفة.إلى هاتين المشكلتين الرئيسيتين الناشئتين عن التقليل من تأثير الانحراف ، أود أن أضيف إلى الكومة:- مشكلة النجوم المارقة والمجرات القزمة - المنفيين (يمكن "طردهم" بصريًا ، لكنهم في الواقع يطيرون حيث طارت - بالقرب من مركز مجرتهم الأصلية) ،
- عدسة الجاذبية ، والتي قد تتحول في الواقع إلى انحراف في الانحراف ،
- جميع أنواع التأثيرات البصرية للكائنات سريعة الحركة (مثل الحلقات المزدوجة الإضافية في انفجار المستعر الأعظم 1987A ، انظر الصورة أدناه).
- لا تحدث تشوهات الانحراف للضوء المرئي فقط ، ولكن أيضًا لأي نطاقات أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي ، والتي يمكن أن تؤدي إلى تشويه الصورة ومدى جاما ، وموجات الراديو.
تذكرة مفتوحة
ومن يدري ماذا يمكنك أن تحفر هناك. ولكن عليك أولاً:- « » — .
- , .
- .
في الختام ، أود أن أذكر السادة علماء الفلك بأن علومهم لها تقاليد رائعة في تجاهل جميع الحقائق البديلة المرفوضة. يكفي أن نتذكر "الأحجار لا تسقط من السماء". لا أريد أن تتكرر القصة بالحجارة السماوية فيما يتعلق بالتأثير المنسي الغريب لانحراف المجرة.نعم ، والآن أنت تعرف أيضًا أن السماء بأكملها مليئة بالسراب. إن المجرات اللولبية والبيضاوية ، والآن أيضًا المجرات الفائقة أو المتناثرة هي خداع بصري. ولكن يمكن أن يكون مفيدًا إذا كنت تعلم أن هذا مجرد تأثير بصري. لا تأخذ الشمس بين يديك. حان الوقت لتكبر.