Hvad er det trætte lys?

Den trætte lysteori søger at give en alternativ forklaring på rødskiften set i fjerne galakser, som konventionelt forklares ved udvidelsen af universet.I henhold til denne teori spredes den energi, der bæres af lys af lys, på en eller anden måde gradvist, når de bevæger sig gennem rummet, hvilket resulterer i, at bølgelængden stiger, så lyset forskydes mod den længere bølgelængde, mindre energiske, røde ende af spektret.Universets store bang -teori forklarer denne rødskift som skyldes Doppler -effekten.I modsætning hertil er den trætte lyshypotese kompatibel med stabile modeller for universet.Det kan hævdes, at denne forklaring på rødskift ikke er blevet modbevist omfattende, men langt de fleste astronomer og kosmologer favoriserer Big Bang -teorien, da det pænt forklarer en række observationer, der forårsager alvorlige problemer for den trætte lysmodel.

Teori blev først foreslået af Fritz Zwicky i 1929 efter opdagelsen af, at redsskiftene af galakser steg med afstand.Den proces, hvormed lysets energi spredes over store afstande, er imidlertid problematisk.Den mest åbenlyse proces mdash;interaktion mellem lys med partikler i rummet mdash;blev hurtigt afvist af Zwicky selv, da dette ville resultere i spredning af lyset, hvilket igen ville gøre billeder af fjerne galakser uklar eller sløret.Observationer af fjerne galakser viser ikke denne fuzziness.Zwicky favoriserede en alternativ forklaring, der involverede lys, der påvirkes af tyngdekraften, men denne idé forbliver i det væsentlige spekulativ.

Der er en række andre problemer med den trætte lysteori, hvoraf den ene vedrører den opfattede lysstyrke af galakser.For to lignende galakser i meget forskellige afstande, i et statisk univers, den beregnede overfladelysstyrke mdash;Baseret på mængden af lys udsender galakser faktisk divideret med de himmelområder, de besætter, når de observeres fra Jorden og mdash;skal være omtrent det samme.Dette skyldes, at mængden af lys, der når os og området for Galaxy Mdash;Som det ses fra Jorden Mdash;formindskes med afstand i samme hastighed.Den observerede overfladelysstyrke af galakser ville blive reduceret med rødskift;Imidlertid viser observationer en meget større reduktion i lysstyrken, end der kan redegøres for af rødskift alene.Dette kan også forklares med et ekspanderende univers, hvor den mere fjerne galakse går tilbage med en hurtigere hastighed.Tilsyneladende er det ikke en afviklet ting, og det er ikke et afgørende punkt for argumentet.

Et andet problem med teorien er, at det ikke forklarer mønsteret af lysemission over tid vist af Supernova -begivenheder.Den tid, det tager for lyset fra en supernova at falme, som det ses fra jorden, øges med afstanden til supernova.Dette er i overensstemmelse med et ekspanderende univers, hvor tidsudvidelseseffekter på grund af særlig relativitet bliver mere betydningsfulde med stigende afstand og hurtigere recession.

Et af de stærkeste beviser for Big Bang -teorien er den kosmiske mikrobølgebaggrund (CMB) stråling,Opdaget i 1956. Den trætte lysteori kan forklare denne baggrundsstråling som Starlight, der har mistet energi over tid til det punkt, hvor den er blevet rødskiftet ned til mikrobølgebølgelængden, men teorien forklarer ikke spektret af strålingen.I begge teorier forbliver antallet af fotoner det samme, men i den trætte lysteori er de fordelt over det samme rummængde, mens fotonerne i et ekspanderende univers er blevet fortyndet i et ekspanderende rum.Disse kontrasterende scenarier fører til forskellige spektre for CMB.Det observerede CMB-spektrum er i overensstemmelse med Big Bang-teorien. Bortset fra de vigtigste indvendinger, der er beskrevet ovenfor, er der en række andre problemer for det ikke-udvidende univers, der er impliceret af den trætte lysteori.Disse inkluderer Olbers Paradox, proporentioner af kemiske elementer set i universet i dag og rigelige beviser for, at universet har ændret sig over tid.Tilhængere har forsøgt at give svar mdash;I overensstemmelse med en træt lysmodel i en eller anden form mdash;Til alle disse indvendinger, men de fleste forskere inden for astrofysik og kosmologi betragter teorien som tilhørende frynsefysik.