"Удивляться надо не существованию красного смещения и расширению Вселенной, а поразительной живучести консервативных взглядов". Из книги И. Д. Новикова "Эволюция Вселенной".
Автор открытия красного смещения спектров, Эдвин Хаббл, не признал трактовку своего открытия эффектом Доплера по причине разбегания галактик. Он спрашивал, какие причины и какие силы заставляют галактики удаляться почти со скоростью света. И предложил гипотезу "старения" света, но не конкретизировал понятие "старение".Из - за консервативных взглядов на релятивисткую космологию, Хаббла вычеркнули из списка на Нобелевскую премию.
От себя добавлю. Это протоны в ускорителе можно разогнать почти со световой скоростью. Но галактику, состоящую из миллиардов звёзд, разогнать... Здесь без воли Всевышнего не обойтись.
Попробуем конкретизировать гипотезу Хаббла. Всё ли мы знаем о законах распространения волн? Да, почти всё знаем. Из учебников известно, что такое зоны Френеля для монохроматического света. Известно, что если закрыть экраном все зоны Френеля, но оставить открытым только первую зону, то интенсивность света в точке приёма будет больше, по сравнению с интенсивностью при отсутствии экрана. Получается, что волна сама себя гасит? Причиной этого является роспространение волн в объёме среды с задержками во времени. Отсюда и появилось понятие зон Френеля.Например, в первой зоне Френеля волна приходит с задержками до половины длины волны по отношению к минимальному времени распространения по прямому лучу от источника к приёмнику. Волна распространяется в объёме среды или френелевском объёме.
С монохроматической волной всё понятно.Но звёзды излучают не монохроматические волны. Если бы атомы излучали непрерывные волны, то наступила бы ультрафиолетовая катострофа.Для предотвращения этой катострофы, Макс Планк "заставил" атомы излучать свет порциями, квантами или фотонами. Но фотоны уже имеют спектр длин волн и понятие зон Френеля становится расплывчатым. Но именно конечная протяжённость фотонов в пространстве имеет ключевое значение в "старении" фотонов.
Более наглядно такое доказательство можно выполнить с короткими, в относительном масштабе времени, волновыми импульсами. Для решения задач сейсмологии выполняют моделирование с импульсами в виде первой и второй производной функции Гаусса и, соответственно, это двухфазный и трёхфазный импульсы. В публикации "Сейсмическая томография и красное смещение спектров" было выполнено моделирование в однородной и неоднородной среде без поглощения. Импульс задавался с максимумом спектра на частоте 40 гц. Но даже в однородной среде форма импульса в точках приёма отличается от исходного импульса. И главное, спектр импульса в точках имеет максимум на частоте 36гц. Такой результат объясняется тем, что в точку приёма волна приходит с задержками во времени. Если просуммировать один и тот же импульс с задержками во времени, то наблюдается подавление высоких частот и максимум спектра смещается в сторону низких частот. Но такое продставление очень упрощенное.Импульс имеет спектр и в точку приёма приходят волны с разной доминирующей частотой. В математике существует вейвлет представление или вейвлет анализ. Исходный импульс может быть представлен в виде суммы импульсов, сжатых и растянутых во времени. Казалось бы, чисто математическое представление, но при распространении волн происходит вейвлет разложение. И такое разложение проверяется экспериментально. Если закрыть центральную область френелевского объёма экраном, то волна распрстраняющаяся по периферии френелевского имеет более низкочастотный спектр. Импульс с низкочастотным спектром занимает больший объём среды, чем высокочастотный импульс, распространяющийся в центральной области. Получается, что каждый вейвлет получает свой диапазон задержек во времени и весь спектр смещается в сторону низких частот.Наблюдается полная иммитация эффекта Допплера. Но в однородной среде, при увеличении расстояния источник - приёмник, спектр импульса не меняется.Поэтому на этот эффект не обращали внимания.
А вот в неоднородной среде... Немецкие геофизики при моделировании распространения волн в случайно неоднородной среде, обнаружили эффект завышения скорости. К приёмнику приходит первой волна, распространяющаяся по наиболее высокоскоростным неоднородностям.Но по средне и низкоскоростным неоднородностям волна тоже распространяется, но уже с задержками во времени.Таким образом, к естественному диапазону задержек в однородной среде, добавляются задержки в неоднородной среде и чем больше расстояние источник - приёмник, тем больше красное смещение спектров.Кроме того, наблюдается дополнительное затухание волн и поэтому мы видим конечную Вселенную бесконечной Вселенной. Подробнее можно посмотреть в публикации "Сейсмическая томография и красное смещение спектров".
Свехслабые пространственные флуктуации скорости света на громадных расстояниях Вселенной являются причиной красного смещения спектров или "старения" фотонов. Прав был Эдвин Хаббл. И не надо расширять Вселенную потусторонними силами.