Strona głównaPytania → Jak fotony przesuwają się ku...

Jak fotony przesuwają się ku czerwieni na skutek rozszerzania się Wszechświata?

Pytanie

Pyta Damian

Jak fotony przesuwają się ku czerwieni na skutek rozszerzania się Wszechświata?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Jeśli w czasie $t$ odległość $L$ między niezwiązanymi grawitacyjnie galaktykami zwiększa się o $\Delta L$, to długość fali fotonu $\lambda$ zwiększa się o $\Delta \lambda = \lambda \Delta L/L$. Do takiego wniosku doprowadza rozwiązanie równań Maxwella (opisujących falę elektromagnetyczną) w czasoprzestrzeni typu Friedmanna-Robertsona-Walkera (opisującej rozszerzający się Wszechświat).

Zwiększanie się długości fali fotonu nazywamy przesuwaniem ku czerwieni, i stosujemy tę nazwę nie tylko dla światła widzialnego, lecz dla wszystkich rodzajów promieniowania. W przypadku światła widzialnego wydłużanie fali rzeczywiście oznacza przesuwanie ku największym długościom fali takiego światła, czyli ku barwie czerwonej.