Apa cahaya yang lelah?

Teori cahaya yang lelah berupaya memberikan penjelasan alternatif untuk pergeseran merah yang terlihat di galaksi yang jauh, yang secara konvensional dijelaskan oleh perluasan alam semesta.Menurut teori ini, energi yang dibawa oleh foton cahaya entah bagaimana secara bertahap menghilang ketika mereka melakukan perjalanan melalui ruang, sehingga panjang gelombang meningkat, sehingga cahaya bergeser ke arah panjang gelombang yang lebih panjang, lebih sedikit energik, ujung merah dari spektrum.Teori Big Bang dari alam semesta menjelaskan pergeseran merah ini sebagai karena efek Doppler.Hipotesis cahaya yang lelah, sebaliknya, kompatibel dengan model keadaan mantap alam semesta.Dapat dikatakan bahwa penjelasan untuk pergeseran merah ini belum dibantah secara komprehensif, tetapi sebagian besar astronom dan kosmologi mendukung teori Big Bang, karena dengan rapi menjelaskan sejumlah pengamatan yang menyebabkan masalah serius bagi model cahaya yang lelah.Teori pertama kali diusulkan oleh Fritz Zwicky pada tahun 1929, mengikuti penemuan bahwa pergeseran merah galaksi meningkat dengan jarak.Proses dimana energi cahaya dihamburkan dalam jarak besar, bagaimanapun, bermasalah.Proses mdash yang paling jelas;interaksi cahaya dengan partikel di ruang mdash;dengan cepat ditolak oleh Zwicky sendiri, karena ini akan menghasilkan hamburan cahaya, yang pada gilirannya akan membuat gambar galaksi jauh kabur atau kabur.Pengamatan galaksi yang jauh tidak menunjukkan ketidakjelasan ini.Zwicky menyukai penjelasan alternatif yang melibatkan cahaya yang dipengaruhi oleh gravitasi, tetapi gagasan ini pada dasarnya tetap spekulatif.

Ada sejumlah masalah lain dengan teori cahaya yang lelah, salah satunya menyangkut kecerahan galaksi yang dirasakan.Untuk dua galaksi serupa pada jarak yang sangat berbeda, di alam semesta statis, kecerahan permukaan yang dihitung mdash;Berdasarkan jumlah cahaya galaksi yang benar -benar dipancarkan dibagi dengan area langit yang mereka tempati ketika diamati dari bumi mdash;harus hampir sama.Ini karena jumlah cahaya yang mencapai kita dan area Galaxy Mdash;Seperti yang terlihat dari Bumi Mdash;berkurang dengan jarak pada tingkat yang sama.Kecerahan permukaan galaksi yang diamati akan dikurangi dengan pergeseran merah;Namun, pengamatan menunjukkan pengurangan kecerahan yang jauh lebih besar daripada yang dapat diperhitungkan dengan pergeseran merah saja.Ini juga dapat dijelaskan oleh alam semesta yang berkembang, di mana galaksi yang lebih jauh surut pada tingkat yang lebih cepat.Rupanya itu bukan hal yang diselesaikan, dan itu bukan poin penting untuk argumen.

Masalah lain dengan teorinya adalah tidak menjelaskan pola emisi cahaya dari waktu ke waktu yang ditunjukkan oleh peristiwa supernova.Waktu yang dibutuhkan untuk cahaya dari supernova untuk memudar, seperti yang terlihat dari bumi, meningkat dengan jarak supernova.Ini konsisten dengan alam semesta yang berkembang, di mana efek pelebaran waktu karena relativitas khusus menjadi lebih signifikan dengan meningkatnya jarak dan resesi yang lebih cepat.

Salah satu bukti terkuat untuk teori Big Bang adalah radiasi latar belakang microwave kosmik (CMB),Ditemukan pada tahun 1956. Teori cahaya yang lelah dapat menjelaskan radiasi latar belakang ini sebagai lampu bintang yang telah kehilangan energi dari waktu ke waktu di mana ia telah dialihkan ke panjang gelombang gelombang mikro, tetapi teori tersebut tidak menjelaskan spektrum radiasi.Dalam kedua teori, jumlah foton tetap sama, tetapi dalam teori cahaya yang lelah mereka didistribusikan pada volume ruang yang sama, sementara di alam semesta yang meluas, foton telah diencerkan dalam ruang yang mengembang.Skenario yang kontras ini mengarah pada spektrum yang berbeda untuk CMB.Spektrum CMB yang diamati konsisten dengan teori Big Bang.

Selain dari keberatan utama yang dijelaskan di atas, ada sejumlah masalah lain untuk alam semesta yang tidak meluas yang tersirat oleh teori cahaya yang lelah.Ini termasuk paradoks Olbers, propornyaElemen kimia yang terlihat di alam semesta saat ini dan bukti berlimpah bahwa alam semesta telah berubah dari waktu ke waktu.Pendukung telah berusaha memberikan jawaban mdash;Konsisten dengan model cahaya yang lelah dalam beberapa bentuk mdash;Untuk semua keberatan ini, tetapi sebagian besar ilmuwan di bidang astrofisika dan kosmologi menganggap teori tersebut sebagai milik fisika pinggiran.