Кратко — набор наблюдений/тестов, которые прямо или косвенно отличают космологическое расширение от систематик или «tired‑light» и других альтернатив, с пояснениями:
1) Временное растяжение (time dilation) световых кривых сверхновых Ia и других транзиентов
- В расширяющейся вселенной длительности событий увеличиваются в $(1+z)$: наблюдаемая длительность $t_{\mathrm{obs}}=t_{\mathrm{emit}}(1+z)$. Альтернативы, где фотон теряет энергию без масштабного растяжения времени, не дают такого однозначного эффекта. Наблюдаемое согласие SNe Ia с этим масштабированием — сильный аргумент.
2) Тест Толмена (surface brightness)
- В FRW‑космологии поверхностная яркость источника падает как $(1+z{)}^{-4}$: $$S\propto (1+z{)}^{-4}.$$ Для «tired‑light» ожидается другое масштабирование ($(1+z{)}^{-1}$ при простом ослаблении). Наблюдения согласуются с $(1+z{)}^{-4}$ в допустимом диапазоне.
3) Красный дрейф (Sandage–Loeb test, прямой тест расширения)
- Предсказывает изменение красного смещения источника с течением времени: $$\dot{z}=(1+z)H_0-H(z).$$ Наблюдение малой, но предсказуемой $\dot{z}$ за годы/десятилетия (планируется с ELT, SKA) — прямое доказательство динамического расширения, невозможное для статичных альтернатив.
4) Зависимость температуры реликтового излучения от красного смещения
- В расширяющейся вселенной $T(z)=T_0(1+z)$. Измерения температуры CMB по спектрам линий молекул в поглощающих системах подтверждают этот закон; ненаследующие механизмы красного смещения обычно не дают такой эволюции спектра чёрного тела.
5) Стандартные свечи и стандарные линейки (SNe Ia, BAO) + независимые дистанции
- Сочетание кривой расстояние–красный сдвиг от SNe Ia и масштабом BAO (стандартная линейка) даёт согласованную картину $D_L(z),D_A(z)$ и $H(z)$. Альтернативные эффекты, зависящие только от пути света, не воспроизводят одновременно форму кривой и угловые/радиальные размеры BAO.
6) Форма и соотношения спектральных линий, отсутствие рассеяния/смазывания
- Процессы потери энергии при столкновениях/рассеянии (альтернативы) должны вызывать ширину линий, рассеяние направления и частотную зависимость ослабления. Наблюдаемые узкие профильные линии и сохранённые соотношения эквивалентных ширин не согласуются с большинством «tired‑light» механизмов.
7) Комбинированные методы расстояний: мегамасеры, цефеиды, TRGB, поверхностные флуктуации
- Локальные геометрические и независимые дистанционные измерения сравниваются с красным сдвигом и демонстрируют линейность Хаббловского закона на малых z и согласуемость с расширяющейся моделью на больших z.
8) Линейная зависимость дальности и красного: поток скоростей и peculiar velocities
- Разделение космологического вклада $H(z)$ и локальных пекулиарных скоростей проводится статистически; систематика, зависящая от направления/среды, легко выявляется (не даёт изотропного Hubble flow).
9) Гравитационное линзирование и временные задержки
- Временные задержки в сильно линзированных квазаров зависят от геометрии расширяющейся вселенной и дают независимые оценки расстояний/ H0. Систематические энергодефицитные механизмы не объясняют одновременно линзинг‑статистику и задержки.
Вывод: сочетание независимых тестов — time dilation, Tolman test, CMB‑температурная эволюция, BAO + SNe + независимые расстояния, прямой дрейф красного — образует набор перекрёстно подтверждающих наблюдений, которые трудно воспроизвести систематическими эффектами или «tired‑light».