Co to jest zmęczone światło?

Teoria światła zmęczona ma na celu przedstawienie alternatywnego wyjaśnienia przesunięcia ku czerwieni widocznej w odległych galaktykach, co jest konwencjonalnie wyjaśnione przez rozszerzenie wszechświata.Zgodnie z tą teorią energia przenoszona przez fotony światła jest w jakiś sposób stopniowo rozpraszana, gdy przemieszczają się w przestrzeni, powodując wzrost długości fali, tak że światło jest przesunięte w kierunku dłuższej długości fali, mniej energetycznej, czerwony koniec widma.Teoria wszechświata Wielkiego Wybuchu wyjaśnia tę czerwawkę jako wynikającą z efektu Dopplera.Natomiast zmęczona lekka hipoteza jest kompatybilna z modelem wszechświata w stanie ustalonym.Można argumentować, że to wyjaśnienie przesunięcia ku czerwieni nie zostało kompleksowo obalone, ale ogromna większość astronomów i kosmologów faworyzuje teorię Wielkiego Wybuchu, ponieważ starannie wyjaśnia szereg obserwacji, które powodują poważne problemy dla zmęczonego modelu światła.

Teorię została po raz pierwszy zaproponowana przez Fritza Zwickya w 1929 r., Po odkryciu, że przesunięcia ku czerwieni galaktyk wzrosły wraz z odległością.Proces, w którym energia światła jest rozpraszana na dużych odległościach, jest jednak problematyczny.Najbardziej oczywisty proces mdash;interakcja światła z cząsteczkami w przestrzeni i mdash;został szybko odrzucony przez samego Zwicky, ponieważ spowodowałoby to rozproszenie światła, co z kolei renderowałoby obrazy odległych galaktyk rozmytych lub zamazanych.Obserwacje odległych galaktyk nie wykazują tego rozmycia.Zwicky faworyzował alternatywne wyjaśnienie obejmujące światło, na które wpływa grawitacja, ale pomysł ten pozostaje zasadniczo spekulacyjny.

Istnieje wiele innych problemów z teorią zmęczonego światła, z których jeden dotyczy postrzeganej jasności galaktyk.Dla dwóch podobnych galaktyk w bardzo różnych odległościach, w wszechświecie statycznym, obliczona jasność powierzchni i mdash;Na podstawie ilości światła galaktyki faktycznie emitują podzielone przez obszary nieba, które zajmują, gdy są obserwowane z Ziemi i Mdash;Powinien być mniej więcej taki sam.Jest tak, ponieważ ilość światła, które dociera do nas i obszar galaktyki i mdash;Jak widać z Ziemi mdash;zmniejszyć się wraz z odległością w tym samym tempie.Obserwowana jasność powierzchni galaktyk zostałaby zmniejszona przez przesunięcie ku czerwieni;Jednak obserwacje wykazują znacznie większe zmniejszenie jasności, niż można to uwzględnić same przez przesunięcie ku czerwieni.Można to również wytłumaczyć rozszerzającym się wszechświatem, w którym bardziej odległa galaktyka cofa się w szybszym tempie.Najwyraźniej nie jest to rozstrzygnięta rzecz, a nie jest to kluczowy punkt dla argumentu.

Kolejnym problemem z teorią jest to, że nie wyjaśnia wzorca emisji światła w czasie pokazanym przez zdarzenia supernowe.Czas na światło z supernowej do zanikania, jak widać z Ziemi, wzrasta wraz z odległością supernowej.Jest to zgodne z rozszerzającym się wszechświatem, w którym efekty rozszerzenia czasowego spowodowane specjalną względnością stają się bardziej znaczące wraz ze wzrostem odległości i szybszej recesji.

Jednym z najsilniejszych dowodów na teorię Wielkiego Wybuchu jest promieniowanie kosmiczne (CMB),odkryta w 1956 r. Teoria zmęczonego światła może wyjaśnić to promieniowanie tła jako światło gwiazd, które straciło energię z czasem do tego stopnia, że została przesunięta na czerwono do długości fali mikrofalowej, ale teoria nie wyjaśnia widma promieniowania.W obu teoriach liczba fotonów pozostaje taka sama, ale w teorii zmęczonej światła są dystrybuowane na tej samej objętości przestrzeni, podczas gdy we rozwijającym się wszechświecie fotony zostały rozcieńczone w rozwijającej się przestrzeni.Te kontrastujące scenariusze prowadzą do różnych widm dla CMB.Zaobserwowane spektrum CMB jest zgodne z teorią Wielkiego Wybuchu.

Oprócz głównych zastrzeżeń opisanych powyżej, istnieje wiele innych problemów dla wszechświata nie rozwijającego się wszechświata implikowanego przez zmęczoną teorię światła.Należą do nich paradoks Olbers, proporTony elementów chemicznych obserwowane we wszechświecie i obfite dowody, że wszechświat zmienił się z czasem.Zwolennicy próbowali udzielić odpowiedzi mdash;Zgodnie z zmęczonym modelem światła w jakiejś formie mdash;Do wszystkich tych zastrzeżeń, ale większość naukowców w dziedzinach astrofizyki i kosmologii uważa teorię za należącą do fizyki Fringe.