На роль причины красного смещения спектральных линий излучения далёких астрономических объектов  предложен описанный Фейнманом механизм передачи фотонами части своей энергии электронам свободных атомов. Это позволяет объяснять все явления, связанные с красным смещением спектральных линий, без введения новых космофизических представлений. Происхождение микроволнового фонового излучения и его особенности объяснены эффектом Комптона на связанных электронах атомов межзвёздного водорода.
Ключевые слова: Вселенная, смещение, взрыв, излучение, спектральная линия, астрономический объект 
     
Внедрение спектроскопии в астрономию убедило мир в материальном единстве Вселенной –  спектры излучения звёзд содержат линии тех же химических элементов, что имеются и на Земле. Но  спектральные линии далёких астрономических объектов сдвинуты относительно положения линий тех же «земных» элементов в красную сторону спектра – в сторону более длинных волн. Причём, величины сдвигов оказались пропорциональными расстояниям до объектов и не зависящими от направления наблюдений. Естественной причиной «сдвигов» посчитали эффект Доплера – изменение частоты (длины волны) излучения, связанное с относительным движением источника и приёмника излучения. С точки зрения этого эффекта, наблюдаемые объекты от нас удаляются, и чем они дальше – тем быстрее удаляются. К 1929 году Э. Хаббл определил смещения линий всех далёких источников света, расстояния до которых считались известными, и его результаты позволили сделать лестный для каждого, особенно верующего, землянина вывод, что был момент, когда все астрономические объекты были возле нас [1].
Так  появилась теория расширяющейся Вселенной, с Большим Взрывом в качестве причины  её появления. С точки зрения взрыва пропорциональность скорости удаления от расстояния до места взрыва выглядит естественной – чем большую  скорость получил при взрыве объект  –  тем дальше он успел «удалиться» к моменту испускания своего, наблюдаемого сейчас, излучения. Из соотношения между расстояниями до наблюдаемых объектов и скоростями их удаления было определено и время, когда этот взрыв мог произойти. По мере совершенствования астрономической аппаратуры и обнаружения всё более далёких объектов, дату взрыва несколько раз переносили на более раннее время, пока не остановились на цифре в 13, 7 миллиардов лет.   
Трудности в регистрации спектров излучения далёких объектов заставили астрофизиков обратить внимание на вспышки одного из видов сверхновых звёзд, наблюдаемая интенсивность излучения которых почти обратно пропорциональна квадрату расстояния до них. Эта интенсивность была откалибрована по доплеровским сдвигам излучения близких к ним объектов, и экстраполирована на объекты столь далёкие, от которых спектрограммы получить не удавалось. Это позволило оценивать расстояния до таких объектов по яркости близких к ним сверхновых. Среди таких объектов нашлись и такие, сдвиг излучения которых может превышать цифру 10. Формула Хаббла даёт для таких смещений расстояния, близкие к размеру всей, наблюдаемой Вселенной. Т.е. в момент испускания этого, регистрируемого сейчас излучения эти объекты находились в самых далёких от нас (от места взрыва) участках Вселенной. Идти к нам это излучение должно почти всё время существования Вселенной. Т.е. это излучение, регистрируемое сейчас, появилось вскоре после Большого Взрыва. По этой причине современные астрономы называют эти объекты молодыми, «забыв» о том, что в то время (сразу после взрыва) все материальные объекты Вселенной, в том числе и те, из которых образовалась и наша Галактика, (и мы!) не могли быть далеко от места взрыва и друг от друга! Соответственно, их, регистрируемое сейчас, излучение, испущенное почти сразу после взрыва так долго идти к нам не должно. Сомнения в приемлемости доплеровской трактовки красного смещения, пожалуй, первым высказал сам Эдвин Хаббл. Свои сомнения он высказал в 1936 году на заседании Американского Астрономического Общества и предложил поискать красному смещению другую причину, назвав её условно «старением» фотонов. Ходят слухи, что из-за этого выступления его фамилию вычеркнули из списка кандидатов на нобелевскую премию [2].
На наш взгляд, одной из таких (других) причин может быть рассмотренное  Фейнманом в учебнике по физике [3] действие магнитной компоненты поля фотона на электроны, движущиеся по орбитам свободных атомов поперёк вектора скорости фотона силой, сходной с силой Лоренца. В результате такого действия электроны должны получать импульс вперёд-назад(1), а фотоны – часть своего импульса терять. (Абрахам!) Экспериментальным подтверждением такого действия можно считать  появление направленного движения атомов газа в пучке лазерного излучения, не поглощаемого этими газами. Этот же механизм действия фотонов на атомы может объяснить и «неожиданное» увеличение красного смещения спектральных линий после их прохождения вблизи «окрестностей» бывших сверхновых. Ведь, после таких взрывов на пути фотонов обязательно появляются новые атомы, находившиеся в «теле» взорвавшейся звезды, поскольку по механизму Фейнмана, величина красного смещения фотонов зависит только от количества  атомов, «пересечённых» фотонами. Очевидно, что на больших расстояниях среднее количество атомов на пути фотонов пропорционально длине их пути, а «сгоревшие» сверхновые количество атомов на том же пути увеличивают.
С большим взрывом, породившим Вселенную, учёные неожиданно связали и микроволновое фоновое излучение (МФИ), пронизывающее всё пространство. Один из авторов идеи большого взрыва как причины расширения Вселенной, бывший наш соотечественник Георгий Гамов предполагал, что вся энергия взрыва в первые мгновения была сосредоточена в очень жёстком излучении, которое затем превращалось в вещество. Он надеялся на возможность сохранения каких-то следов этого, названного им реликтовым, излучения (РИ) до наших дней. При открытии же МФИ, все признаки которого противоречат предсказаниям Гамова, его почему-то сразу связали с большим взрывом и расширением Вселенной. Важность МФИ для науки подчёркивается двумя нобелевскими премиями – за его открытие и за обнаружение в нём неоднородности. Всё это вызывает интерес к подробностям превращения этого, когда-то самого горячего излучения, выплеснутого из одной точки, в самое холодное, приходящее теперь в каждую точку Вселенной отовсюду. И вот как описывает эти превращения физическая энциклопедия: Это излучение в течение первых 300 000 лет находилось в термодинамическом равновесии с веществом и за его пределы практически не выходило. К этому времени произошла рекомбинация электронов и ионов вещества, вещество превратилось в нейтральный газ, стало для РИ прозрачным и оно из вещественной части Вселенной выделилось. Это вполне логично. Но вот что написано далее: «Затем, (выделившееся?) излучение расширялось вместе с пространством» и расширилось до МФИ, [3,4,5] (примерно в 10 тысяч раз). При этом почему-то был проигнорирован тот факт, что часть пространства содержится и внутри атомов вещества. И эта часть пространства почему-то не расширилась –  атомы не изменились! Кроме того странно, что РИ, которое выделилось из вещества через 300 тысяч лет после взрыва и всё время от него удаляется (со скоростью света!), всё ещё находится среди его вещественной части. Эти противоречия и нестыковки в объяснении происхождения и эволюции МФИ особенно заметны на фоне существования простой и естественной причины его появления, никак не связанной с Большим Взрывом и расширением Вселенной. И вот эта причина, которую почему-то упустил из виду Хаббл: 
Известно, что каждый вид атомов излучает свой набор спектральных линий, из которых формируются спектры, характеризующие атомы. Большинство людей (как и Хаббл) думает, что атомы и поглощают только свои характеристические фотоны, и что фотоны поглощаются только целиком. За экспериментальное доказательство этого (1905 год) Эйнштейн получил в 1919 году нобелевскую премию! Что это верно не всегда, заметил в 1922 году Артур Комптон и убедил в своей правоте всех. Атомы оказались способными переходить в возбуждённое состояние, отнимая нужную для перехода энергию и от фотонов с большей энергией, а избыток энергии атомы просто «выбрасывают». За открытие делимости фотонов Комптон получил нобелевскую премию уже в 1927 году! Покажем, как может возникнуть МФИ в процессе реализации «эффекта Комптона на связанном электроне»:
Как известно, излучается свет горячими телами, в которых атомы движутся быстро, и потому, из-за эффекта Доплера, линии их излучения заметно смещены в обе стороны спектра – уширены.  Поглощается же –  холодными атомами, движущимися медленно, и потому поглощают они, в основном, резонансные фотоны – узкую полоску из центра уширенной линии. Например, при фоторегистрации спектра электрического разряда (дугового или искрового) в самом центре изображения некоторых из уширенных линий видны светлые полоски (фотоэмульсия там засвечена слабее). Причина этого как раз в поглощении фотонов атомами, только что покинувшими зону разряда, успевшими остыть, но не успевшими улететь далеко; так что по пути к фотопластинке излучение разряда проходит сквозь эти остывшие продукты разряда и частично ими поглощается. Эффект ослабления интенсивности излучения в центре эмиссионных линий спектроскописты называют самообращением. Присмотревшись к форме светлой полоски, можно заметить, что она несимметрична – заметно “размыта” со стороны более коротких волн. Причина асимметрии как раз в эффекте Комптона на связанном электроне – остывшими атомами поглощаются не только резонансные фотоны, но и часть фотонов с большей (избыточной для холодных атомов) энергией. Избавляются атомы от избытка мгновенным его излучением.
  Как раз такие условия реализованы в Космосе. Излучение горячих звёзд, состоящих, в основном из водорода, содержит его уширенные спектральные линии. Свободный водород – основной компонент и холодного межзвёздного газа. А, например, спектральная линия водорода с длиной волны в 125 нанометров – самообращаемая, т.е. хорошо поглощается. Средняя, зависящая от температуры, скорость движения атомов в звёздах, определяет величину доплеровского уширения  излучаемых линий. Скорость движения атомов в звёздах задаётся формулой Больцмана
                                    v = 1.41·(kT/m)1/2 .                                                                  (1)
Здесь: k – константа его имени, равная 1. 38·10-16 эрг/о К, Т – абсолютная температура, а m – масса атома водорода – 1,67·10-24 г. Если за температуру  звёзд принять температуру Солнца –  6 000 градусов, то наиболее вероятное значение скорости v будет ~ 106 см/сек. Формула Доплера
                                    ν = ν0 /(1- v/c · cos α)                                                              (2)
даёт для этой скорости величину уширения, равную (в единицах частоты):
                                                    ν - ν0  =  ν0 v/c  · cos α,                                                            (3)                      ~1011 гц, которая соответствует длине волны около 3 мм, т.е. близкой к максимуму  интенсивности МФИ!
  Вторая особенность МФИ – его высокая интенсивность легко объяснима с точки зрения на Вселенную как на бесконечную, в которой количество атомов не ограничено, и плотность любого излучения определяется установившимся равновесием между его генерацией звёздами (а для МФИ –  межзвёздными атомами) и его поглощением межзвёздным веществом и звёздами. В качестве иллюстрации правильности следующих рассуждений рассмотрим причины невыполнения парадокса Ольбертса, считавшегося когда-то доказательством конечности Вселенной: «если бы Вселенная была бесконечной, и если бы от каждой звезды до Земли доходила хотя бы очень малая доля её света, то ночи на Земле были бы столь же светлыми, как и дни». Этот парадокс был снят логичным предположением, что свет до нас доходит только от относительно близких звёзд. Ведь электромагнитное излучение полностью поглощается объектами, поперечное сечение которых больше длины волны излучения. Например, МФИ может поглощаться лишь пылинками, размер которых превышает 3 мм. Каждая из таких пылинок, падая на Землю, видна как микрометеорит. Т.е. количество таких пылинок в космосе мало по сравнению с количеством там свободных атомов, которые МФИ «не замечают». Излучать же волны такой длины могут все атомы межзвёздного водорода, поглощающие излучение близких к ним горячих звёзд, в том числе и тех звёзд, собственное излучение которых до нас не доходит. В энциклопедии написано, что количество фотонов МФИ в разы превышает общее количество фотонов, излучённых всем веществом конечной Вселенной за время, прошедшее после выделения из него РИ. Для бесконечной же Вселенной сложившаяся ситуация  вполне логична: Длинноволновые остатки энергии от комптоновского поглощения излучения звёзд атомами межзвёздного водорода приходят из столь далёких глубин, откуда собственное излучение звёзд до нас не доходит – полностью поглощается межзвёздными атомами. Такое происхождение МФИ объясняет и его изотропность. А неоднородность уже объяснена движением Солнечной системы, которое можно принимать за абсолютное. К бесконечной вселенной не имеет отношения и вывод из общей теории относительности о нестабильности Вселенной. К бесконечной Вселенной этот вывод не относится, т. к. центром масс в ней может служить каждая её точка, в которой притяжения далёких объектов друг друга компенсируют. Так физическая энциклопедия содержит фразу: «опыт показывает, что в реальной вселенной тяготение определяется в основном близкими массами» [6, 7, 8].
Выводы: Обосновано растягивание спектральных линий электромагнитного излучения его взаимодействием с орбитальными электронами свободных атомов. Источником микроволнового фонового излучения может быть эффект Комптона на связанном электроне.
                                           ЛИТЕРАТУРА 
1.Теребиж В.Ю. «Красное смещение» // Физическая энциклопедия (ФЭ). М.: 1990. т. 2, с. 487, и Советская энциклопедия.
2. Чернин А.В. «Космология. Большой Взрыв». Фрязино: Изд-во. Век-2, 2005. с. 26. 4.
3. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. // Фейнмановские лекции по физике. М.: Наука. 1967. т. 3. с. 176. 
   4. Р.А.Сюняев «Микроволновое фоновое излучение», ФЭ, т. 3, с. 135, (1988)
   5. Новиков И.Д. «Горячей вселенной теория», ФЭ т. 1, с. 518, (1988)
   6. Новиков И.Д. «Космология», ФЭ, т. 2, с. 476, (1988)
   7. Зельманов А.Л. «Гравитационный парадокс», ФЭ, т.1,с. 531, (1988)
   8. Милюков В.К. «Изменяется ли гравитационная постоянная?», «Природа», 1986, №6, с. 96

Авторы – Попович Марина Лаврентьевна, заслуженный лётчик-испытатель, Герой Советского Союза, д.т.н. и Фролов Виталий Петрович, заведующий лабораторией МГУПриродообустройства ФГБОУ ВПО МСХРФ.
(1) Силовые линии магнитного поля фотона всегда направлены поперёк линии его движения, а сила Лоренца действует на электроны, движущиеся поперёк линиям магнитного поля, т.е. вдоль направления движения фотона.