El sonido se ve afectado por el efecto Doppler, entonces, ¿la expansión del universo tiene una velocidad determinada? ¿También se ve afectado por el efecto Doppler?

La idea de expansión del universo solo tiene una relación errónea con el efecto Doppler. Es cierto que los científicos habían estado interpretando los desplazamientos al rojo de las galaxias en términos del efecto Doppler y, por lo tanto, habían estado pensando como si las galaxias realmente estuvieran alejándose de nosotros.

Pero en la década de 1930, Hubble descubrió que los desplazamientos al rojo que habían estado observando no se debían al efecto Doppler, sino que era un tipo diferente de desplazamiento al rojo que se llama ‘Desplazamiento rojo cosmológico’. Este cambio rojo cosmológico no es la prueba del retroceso físico de las galaxias. Entonces los expansionistas comenzaron a decir que el “espacio” en sí mismo se está expandiendo.

Para más detalles, consulte mi siguiente respuesta de Quora:

La respuesta de Khuram Rafique a ¿Hay alguna evidencia de expansión métrica del universo que no sea la suposición de que el efecto Doppler provoca el desplazamiento al rojo?

—————— No han observado el efecto Doppler en galaxias lejanas. Eso es Cosmological Redshift, que es diferente. El cambio rojo cosmológico ni siquiera es causado por el efecto de Deoppler. No hay prueba de expansión matricial del espacio. Ni siquiera tienen el efecto Doppler y es solo el efecto Doppler el que puede considerarse como una prueba de retroceso de algo. Por lo tanto, no tienen prueba de retroceso de ninguna galaxia. Dicen que la idea de la expansión espacial está enraizada en las ecuaciones de Friedmann (1922) pero los hechos son los siguientes:

Lo primero es que ya a partir de 1912 estaban estudiando datos de nebulosas de cambio rojo / cambio azul. Para ellos era simple efecto Doppler. En ese momento no existía el concepto de cambio rojo cosmológico.

Redshift – Wikipedia

Comenzando con observaciones en 1912, Vesto Slipher descubrió que la mayoría de las galaxias espirales, que en su mayoría se pensaban que eran nebulosas espirales, tenían considerables desplazamientos al rojo. Slipher informa por primera vez sobre su medición en el volumen inaugural del Boletín del Observatorio Lowell . [13] Tres años más tarde, escribió una reseña en la revista Popular Astronomy . [14] En él afirma, “[…] el descubrimiento temprano de que la gran espiral de Andrómeda tenía una velocidad bastante excepcional de –300 km (/ s) mostró los medios disponibles entonces, capaces de investigar no solo los espectros de las espirales sino también sus velocidades también. “[15] Slipher informó las velocidades de 15 nebulosas espirales repartidas por toda la esfera celeste, todas menos tres con velocidades” positivas “observables (es decir, recesivas). Posteriormente, Edwin Hubble descubrió una relación aproximada entre los desplazamientos al rojo de tales “nebulosas” y las distancias a ellos con la formulación de su ley homónima de Hubble. [16] Estas observaciones corroboraron el trabajo de Alexander Friedmann de 1922, en el que derivó las ecuaciones de Friedmann-Lemaître. [17]

También tenga en cuenta otro punto de otra fuente sobre el mismo problema:

http://www.physics.umd.edu/grt/t…

Desde 1912, Vesto Slipher había emprendido un programa de medición de las velocidades radiales de las nebulosas espirales. Interpretado en términos del efecto Doppler

Por lo tanto, vemos que Friedmann, quien desarrolló sus ecuaciones que se dice que “gobiernan” el universo en expansión, por su significado temporal de desplazamiento al rojo era solo el efecto Doppler y las observaciones basadas en el “efecto Doppler” habían corroborado su trabajo de 1922. En ese momento no existía el concepto de expansión del “espacio” en sí. Si el significado de sus ecuaciones era ‘expansión del espacio’ en lugar de ‘expansión del universo’, entonces debería haber establecido claramente esta distinción.

La siguiente cita también es importante a tener en cuenta:

Ley de Hubble – Wikipedia

En el momento del descubrimiento y desarrollo de la ley de Hubble, era aceptable explicar el fenómeno del desplazamiento al rojo como un cambio Doppler en el contexto de la relatividad especial, y usar la fórmula Doppler para asociar el desplazamiento al rojo z con la velocidad. Hoy , la relación velocidad-distancia de la ley de Hubble se ve como un resultado teórico con la velocidad que se conecta con el desplazamiento al rojo observado no por el efecto Doppler , sino por un modelo cosmológico que relaciona la velocidad de recesión con la expansión del Universo.

Ya se menciona que las ecuaciones de Friedmann (1922) propusieron matemáticamente por primera vez la posibilidad de expansión o contracción, y los trabajos de Friedmann no se basaron únicamente en ecuaciones de campo, ya que había corroborado los datos del ‘efecto Doppler’ disponibles para él hasta su época. Como su trabajo se basaba en el habitual ‘efecto Doppler’, por lo tanto, estaba hablando de la posibilidad simple de expansión / contracción del universo (que podría ser homogéneo e isotrópico) y no estaba hablando de una idea descabellada de expansión del espacio en sí.

El trabajo de Friedmann no pudo tener éxito durante su propia vida, ya que murió en el año 1925. Pero después de solo dos años de su muerte, Georges Lemaître encontró independientemente una solución similar en 1927. [Ley de Hubble – Wikipedia]

El trabajo de Georges Lemaître tampoco se basó únicamente en la ecuación de campo de Einstein, ya que también había corroborado el ‘efecto Doppler’ disponible.

http://www.physics.umd.edu/grt/t…

“Gracias a sus diversas estancias en Cambridge, Inglaterra, y en el MIT (donde conoció personalmente a Slipher), Lemaître estaba perfectamente informado de estos resultados preliminares, y quería tener en cuenta los datos disponibles utilizando una nueva solución cosmológica de las ecuaciones de Einstein . Como dice claramente el título de su artículo de 1927, Lemaître pudo conectar la expansión del espacio que surge naturalmente de las soluciones cosmológicas no estáticas de la relatividad general con las observaciones de las velocidades de recesión de las nebulosas extragalácticas “.

El pasaje anterior dice una cosa correcta de que empleó los datos disponibles (que era el “efecto Doppler” fuera de curso). El pasaje también describe una cosa incorrecta como si Lemaître pudiera conectar la expansión del ‘espacio’ …

Hemos visto que la solución de Lemaître era similar a la de Friedmann y él también estaba hablando básicamente de expansión del universo y no de expansión del espacio en sí. “Lemaître pudo conectar la expansión del ‘espacio’ …” es el comentario del autor del documento PDF mencionado anteriormente y no las propias observaciones de Lemaître. La propia idea de Lemaître también se menciona en el mismo archivo PDF que copio de la siguiente manera:

“Lemaître concibió el universo estático de Einstein como una especie de preuniverso a partir del cual la expansión había crecido como resultado de una inestabilidad. Como causa física de la expansión, sugirió la presión de radiación en sí, debido a su acumulación infinita en un universo estático cerrado, pero no desarrolló esta idea (errónea) “.

Por lo tanto, para Lemaître, la expansión fue algo físico que tiene una causa física de presión de radiación. En este momento no era consciente de las próximas interpretaciones de la expansión del “espacio” en sí.

Entonces, ¿de dónde vino esta idea de ‘expansión espacial’? La respuesta está en la siguiente parte del artículo de Wikipedia sobre Redshift.

Redshift – Wikipedia

A principios del siglo XX, Slipher, Hubble y otros hicieron las primeras mediciones de los desplazamientos al rojo y al blues de las galaxias más allá de la Vía Láctea. Inicialmente interpretaron estos desplazamientos al rojo y a los azules debido a movimientos aleatorios, pero más tarde Hubble descubrió una correlación aproximada entre los desplazamientos al rojo crecientes y la distancia cada vez mayor de las galaxias. Los teóricos se dieron cuenta casi de inmediato de que estas observaciones podrían explicarse por un mecanismo para producir desplazamientos al rojo visto en ciertas soluciones cosmológicas a las ecuaciones de relatividad general de Einstein. La ley de Hubble de la correlación entre los desplazamientos al rojo y las distancias es requerida por todos los modelos que tienen una expansión métrica del espacio. [18] Como resultado, la longitud de onda de los fotones que se propagan a través del espacio en expansión se estira, creando el desplazamiento al rojo cosmológico.

Ahora está claro que incluso el Hubble también interpretó inicialmente los datos del desplazamiento hacia el rojo en términos del ‘efecto Doppler’, pero más tarde descubrió una correlación aproximada entre el aumento de los desplazamientos al rojo y la distancia cada vez mayor de la galaxia.

En este punto, se nos informa que los teóricos comenzaron a explicar este comportamiento casi de inmediato en términos de soluciones tipo Friedmann. Por lo tanto, los teóricos no tuvieron dolor y solo se basaron en cosas listas para usar. Ni siquiera se molestaron en ver que las cosas preparadas habían empleado el ‘efecto Doppler’ como su propia entrada y no el efecto recién descubierto que era diferente del efecto Doppler.

Entonces, ¿de dónde proviene exactamente esta interpretación de ‘expansión espacial’? Consulte la siguiente parte del mismo artículo de Wikipedia sobre desplazamiento al rojo:

Redshift – Wikipedia

Hay una distinción entre un desplazamiento al rojo en el contexto cosmológico en comparación con el observado cuando los objetos cercanos exhiben un desplazamiento al rojo con efecto Doppler local. En lugar de que los desplazamientos al rojo cosmológicos sean una consecuencia de las velocidades relativas que están sujetas a las leyes de la relatividad especial (y por lo tanto están sujetas a la regla de que no hay dos objetos separados localmente que puedan tener velocidades relativas entre sí más rápidas que la velocidad de la luz), En cambio, los fotones aumentan en longitud de onda y desplazamiento al rojo debido a una característica global de la métrica del espacio-tiempo a través de la cual viajan. Una interpretación de este efecto es la idea de que el espacio mismo se está expandiendo . [27]

El número de referencia para la idea de que el espacio mismo se está expandiendo es [27]. En las notas al pie de referencia de este artículo, se proporciona lo siguiente para el Número [27]:

27. La distinción queda clara en Harrison, Edward Robert (2000). Cosmología: La ciencia del universo (2ª ed.). Prensa de la Universidad de Cambridge. pp. 306 ss . ISBN 0-521-66148-X.

Por lo tanto, vemos que la idea de ‘expansión espacial’ podría haber surgido por primera vez en el año 2000. Incluso si es una idea antigua, no fue una idea tan antigua que posiblemente podrían estar en mente de Friedmann o Lemaître cuando presentaron su ecuaciones

Ahora vemos cuál fue el hallazgo real del Hubble. Las siguientes son las palabras relevantes del artículo:

pero más tarde Hubble descubrió una correlación aproximada entre los crecientes desplazamientos al rojo y la creciente distancia de las galaxias.

Entonces, los teóricos concluyeron de inmediato que cuanto más distante es la galaxia, más rápido se aleja del sistema solar. Pero, ¿por qué concluir ‘retroceder’ cuando se trataba de un cambio de rojo diferente al cambio de Doppler habitual? Considere la siguiente fuente que dice claramente que el cambio rojo cosmológico es físicamente diferente del cambio Doppler habitual:

Desplazamiento rojo cosmológico

Aunque el desplazamiento al rojo cosmológico al principio parece ser un efecto similar al cambio Doppler más familiar, hay una distinción. En Doppler Shift, la longitud de onda de la radiación emitida depende del movimiento del objeto en el instante en que se emiten los fotones. Si el objeto viaja hacia nosotros, la longitud de onda se desplaza hacia el extremo azul del espectro, si el objeto se aleja de nosotros, la longitud de onda se desplaza hacia el extremo rojo. En el desplazamiento al rojo cosmológico, la longitud de onda a la que se emite originalmente la radiación se alarga a medida que viaja a través del espacio (en expansión). El desplazamiento al rojo cosmológico resulta de la expansión del espacio en sí y no del movimiento de un cuerpo individual.

Ahora comparemos las palabras de lo que Hubble realmente notó con la fuente dada arriba en el desplazamiento al rojo cosmológico:

Hubble

pero más tarde Hubble descubrió una correlación aproximada entre los crecientes desplazamientos al rojo y la creciente distancia de las galaxias.

Desplazamiento rojo cosmológico:

En el desplazamiento al rojo cosmológico, la longitud de onda a la que se emite originalmente la radiación se alarga a medida que viaja a través del espacio (en expansión).

Solo es cuestión de aplicar un juicio crítico aquí. Hubo una correlación entre los desplazamientos al rojo crecientes y la distancia creciente de las galaxias. Cuanto más distante se encontraba una galaxia, más se desplazaba hacia el rojo. Era una relación lineal simple entre desplazamiento al rojo y distancia involucrada. No había necesidad de ampliar la distancia. La palabra (en expansión) que aparece entre paréntesis es una palabra adicional en la descripción del desplazamiento al rojo cosmológico.

Hubble solo había notado una relación lineal entre el desplazamiento al rojo y la distancia involucrada. Si la distancia de expansión estuvo involucrada de lo que debería haberse dicho, como con una mayor proporción de aumento de la distancia, hay un aumento en el desplazamiento al rojo en una proporción menor.

¿Cuál es la diferencia real entre el cambio de Doppler y el cambio rojo cosmológico?

Si un objeto se aleja realmente de nosotros, emitirá luz desde el punto de partida, que se desplazará hacia el rojo al valor completo (es decir, equivalente a la velocidad). En el desplazamiento al rojo cosmológico, el objeto en realidad no se aleja de nosotros. Por lo tanto, el objeto emitirá luz normal que no se desplazará hacia el rojo. Pero la longitud de onda seguirá aumentando durante el transcurso de cubrir la distancia. Cuanto más se cubra la distancia, más aumentará la longitud de onda y, por lo tanto, habrá una relación de desplazamiento al rojo con la distancia. En el caso del Redshift cosmológico, el Redshift se construirá durante el curso del viaje de la luz. Mientras que en Doppler’s Shift, el viaje comenzó con un aumento total de la longitud de onda.

Ahora, básicamente, ‘expansión’ es solo una suposición. En primer lugar, la “expansión” carece de fundamento. No hay efecto Doppler en absoluto. El efecto Doppler es la prueba de retroceso de cualquier cosa y cualquier otro tipo de desplazamiento al rojo no puede considerarse como prueba de retroceso de nada. La fuente de desplazamiento al rojo cosmológico mencionada anteriormente también establece que es teóricamente posible medir tanto un desplazamiento Doppler como un desplazamiento al rojo cosmológico para un sistema binario distante.

Con los hechos dados anteriormente, mi humilde opinión es que el desplazamiento al rojo cosmológico no se debe a la expansión del espacio. La expansión del espacio es un concepto sin base. Redshift cosmológico se debe a la propiedad de la luz misma. La luz en sí misma no puede cubrir distancias lejanas sin desplazamiento al rojo. Ya he explicado esta propiedad de la luz en la siguiente respuesta de quora que cito aquí también:

La respuesta de Khuram Rafique a ¿A qué velocidad se está expandiendo el universo? ¿Es más rápido o más lento que la velocidad de la luz?

Cuanto más distante esté un objeto, cuanto más se desplaza el rojo es la luz que proviene de ese objeto, más rápido se aleja ese objeto si el desplazamiento al rojo se debe al efecto Doppler.

Pero el hecho es que este cambio de color rojo NO se debe al efecto Doppler. La luz en sí misma no puede cubrir distancias lejanas sin cambiar de color rojo. Si ha cubierto más de 14 mil millones de LY de distancia, entonces no puede alcanzarnos excepto en forma de CMB.

No han visto directamente el ‘efecto Doppler’ en las lejanas galaxias. Solo han visto el Cambio Rojo en la luz proveniente de galaxias lejanas.

Aparte del efecto Doppler, aceptan que la luz se puede desplazar hacia el rojo debido a la gravedad de la propia galaxia. Puede verificar sus respuestas positivas en la siguiente pregunta de Quora:

Si un láser viaja verticalmente hacia arriba contra la gravedad, ¿se ralentizará?

Sus ‘respuestas positivas’ no son que la velocidad del láser está disminuyendo. Las respuestas positivas son que está cambiando de rojo .

Además del desplazamiento hacia el rojo gravitacional anterior, existe otra forma relevante en la que la luz se puede desplazar hacia el rojo por una razón distinta del efecto Doppler.

De hecho, la luz no puede cubrir distancias lejanas sin cambiar de rojo. En términos del Principio de Huygens, la luz tiene que emitir luz sucesivamente. La Ciencia oficial reconoce este aspecto del Principio de Huygen como una deficiencia de este principio. Pero, de hecho, esta es la realidad representada por este principio. Debido a esta realidad, la luz no puede cubrir distancias lejanas sin cambiar de rojo.

http://www.mathpages.com/home/km…

Lea el artículo anterior para verificar la relación del Principio de Huygen con la “Luz que emite luz” .

De hecho, el Principio de Huygens describe una simetría de luz esférica que fluye hacia afuera. La primera pregunta es: ¿cómo podría un hombre del siglo XVII describir con precisión la naturaleza ondulatoria de la luz?

En realidad no comenzó con ola. Podría haber comenzado con ‘líneas de partículas’ de luz emitidas desde un punto esférico. Ahora imagine una esfera que emite líneas de luz como agujas. Con esta configuración, entre dos cabezas de agujas tenía que haber puntos ciegos desde donde no se podía ver la esfera original. En otras palabras, la luz no podrá alcanzar muchos puntos ciegos si consiste en líneas de partículas. Para superar esta dificultad, a Huygens se le ocurrió este Principio de Huygens.

Vuelvo a consultar el siguiente artículo:

Principio de Huygens

Por favor considere el siguiente punto:

“Por ejemplo, Melvin Schwartz escribió que considerar cada punto en un frente de onda como una nueva fuente de radiación y agregar la radiación de todas las nuevas fuentes” no tiene ningún sentido “, ya que (argumenta)” la luz sí no emite luz ; solo las cargas aceleradas emiten luz “.

Mis observaciones: Pero si este Principio es correcto, significa que la luz emite luz cuyo mecanismo quizás no conozcas.

Y el principio es correcto en muchos aspectos … !!!

Considere también el siguiente punto de este artículo:

“La conexión con la declaración original de Huygens sobre las wavelets secundarias es que cada wavelet, con la misma velocidad que la onda original, representa un pequeño cono de luz en ese punto, y el principio de Huygens afirma que la luz se limita a esos conos de luz.

¿Qué es esta área de cono de luz? Es esa área intermedia entre las cabezas de las agujas. ¿Y por qué Huygens dice que la wavelet permanece confinada al área del cono …? Obviamente está cubriendo todos los puntos ciegos que vienen …

Entonces, con esta configuración, tenemos luz que emite luz. Tendrá la misma implicación de absorción y reemisión y, por lo tanto, tendremos un desplazamiento hacia el rojo que se notará a grandes distancias. Significa que la luz no puede cubrir distancias lejanas sin cambiar de rojo.

Si la luz no emite luz, entonces este principio no es correcto. Si este principio es correcto, entonces la luz está emitiendo luz. Si la luz no emite luz, la luz NO llega a todas las áreas circundantes del punto de emisión. Si la luz llega a todas las áreas, la luz emite luz y el principio es correcto. Entonces la luz no puede cubrir distancias lejanas sin cambiar de color rojo.

——————

Si, eso es correcto. El efecto Doppler se refiere al sonido, pero la luz se ve afectada de manera similar. Debido a que el universo se está expandiendo, esto significa que las fuentes de luz (estrellas y galaxias) se alejan de nosotros, estirando la luz, disminuyendo su frecuencia y haciendo que se vuelva más roja. Esto se llama desplazamiento al rojo. Cuanto más lejos esté algo, más rápido se alejarán las cosas en esa área. Unos pocos objetos cercanos, como la galaxia de Andrómeda, están lo suficientemente cerca de nosotros como para que la gravedad haga que se muevan hacia nosotros, por lo que la luz de estos se desplaza hacia el azul y aumenta su frecuencia.

Si. Se llama desplazamiento rojo, ya que la luz de los objetos que se alejan del espectador se desplaza hacia el rojo. Si el objeto se acerca a la vista, se desplaza en azul.

La detección del desplazamiento rojo / azul se realiza haciendo coincidir las líneas del espectro en la luz.

Espectroscopía Doppler – Wikipedia

Redshift – Wikipedia

Blueshift – Wikipedia

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