Все просто...

[morozov]

Почему мы считаем, что расширение Вселенной ускоряется?

Доказательства ускоряющегося расширения вытекают из наблюдений яркости далеких сверхновых звезд. Мы наблюдаем красное смещение сверхновой, которое дает нам фактор - во сколько раз расширилась Вселенная с тех пор, как взорвалась сверхновая. Этот фактор равен (1+z), где z - величина красного смещения. Но для того, чтобы определить ожидаемую яркость сверхновой, нам нужно знать расстояние до нее сейчас. Если расширение Вселенной ускоряется благодаря космологической постоянной, тогда расширение было более медленным в прошлом, и, таким образом, время, необходимое для расширение в данное количество раз будет больше, а расстояние СЕЙЧАС также будет больше. Если же расширение замедляется, то оно было быстреев прошлом и расстояние СЕЙЧАС меньше. Тогда для ускоряющегося расширения сверхновые с большими значениями красного сдвига будут выглядеть слабее, чем для замедляющегося расширения, поскольку текущие расстояния до них будут больше. Заметим, что все эти расстояния пропорциональны возрасту Вселеной [или 1/Ho], но эта зависимость прекращается при сравнении близких сверхновых при z близких к 0.1 с дальними сверхновыми с z близких к 1.

Просто?

[morozov]

Действительно ли галактики удаляются от нас или просто пространство расширяется?

Это зависит от того, как Вы проводите измерения или от выбора координат. С одной точки зрения меняется пространственное положение галактик, и это вызывает красное смещение. С другой точки зрения, галактики располагаются в фиксированных точках системы координат, но расстояния между фиксированными точками возрастает со временем, и это вызывает красное смещение. Общая теория относительности поясняет, каким образом можно преобразовать одну точку зрения в другую, и наблюдаемые эффекты, такие как красное смещение, являются одними и теми же с обоих точек зрения. В Части 3 учебника приведены пространственно-временные диаграммы для Вселенной в обоих случаях.

В отсутствии космологической константы, объект, появившийся в состоянии покоя, не улетает затем прочь от нас, присоединяясь к потоку Хаббла. Вместо этого, он падает мимо нас, и затем присоединяется к потоку Хаббла с другой стороны неба, как это было показано Davis, Lineweaver & Webb (2003, AJP, 71, 358). В наиболее приемлемых (что спорно) координатах, космического времени t и расстояния D(t), измеренного в точности в момент космического времени t, величина ускорения составит g = -GM(r<D)/D2, где M(r<D) есть масса, содержащаяся в пределах радиуса D. В результате имеем g = -(4*p/3)*G*(r(t)+3P(t)/c2)*D(t). Член 3P/c2 является поправкой общей теории относительности по отношению к Ньютоновской динамике. Все галактики движутся под действием ускорения, начального положения и скорости. Иными словами, F = ma и гравитация обеспечивает силу. Не требуется ничего экстраординарного или таинственного.