Ánh sáng mệt mỏi là gì?

Lý thuyết ánh sáng mệt mỏi tìm cách cung cấp một lời giải thích thay thế cho dịch chuyển đỏ được thấy trong các thiên hà xa xôi, được giải thích theo quy ước bằng cách mở rộng vũ trụ.Theo lý thuyết này, năng lượng được mang theo bởi các photon ánh sáng bằng cách nào đó bị tiêu tan dần khi chúng đi qua không gian, dẫn đến bước sóng tăng lên, do đó ánh sáng được chuyển về phía bước sóng dài hơn, ít năng lượng hơn, màu đỏ của quang phổ.Lý thuyết Big Bang của Vũ trụ giải thích dịch chuyển đỏ này là do hiệu ứng Doppler.Ngược lại, giả thuyết ánh sáng mệt mỏi, tương thích với các mô hình trạng thái ổn định của vũ trụ.Có thể lập luận rằng lời giải thích này cho dịch chuyển đỏ chưa được bác bỏ toàn diện, nhưng phần lớn các nhà thiên văn học và vũ trụ học ủng hộ lý thuyết Big Bang, vì nó giải thích gọn gàng một số quan sát gây ra vấn đề nghiêm trọng cho mô hình ánh sáng mệt mỏi.Lý thuyết lần đầu tiên được Fritz Zwicky đề xuất vào năm 1929, sau khi phát hiện ra rằng các dịch chuyển đỏ của các thiên hà tăng lên theo khoảng cách.Tuy nhiên, quá trình năng lượng của ánh sáng bị tiêu tán trên khoảng cách lớn là có vấn đề.Quá trình rõ ràng nhất mdash;sự tương tác của ánh sáng với các hạt trong không gian mdash;đã nhanh chóng bị chính Zwicky từ chối, vì điều này sẽ dẫn đến sự phân tán ánh sáng, từ đó sẽ tạo ra hình ảnh của các thiên hà xa xôi mờ hoặc mờ.Quan sát các thiên hà xa không cho thấy sự mờ nhạt này.Zwicky ủng hộ một lời giải thích khác liên quan đến ánh sáng bị ảnh hưởng bởi trọng lực, nhưng ý tưởng này về cơ bản vẫn là suy đoán. Có một số vấn đề khác với lý thuyết ánh sáng mệt mỏi, một trong số đó liên quan đến độ sáng nhận thức của các thiên hà.Đối với hai thiên hà tương tự ở khoảng cách rất khác nhau, trong một vũ trụ tĩnh, độ sáng bề mặt được tính toán mdash;Dựa trên lượng ánh sáng, các thiên hà thực sự phát ra được chia cho các khu vực bầu trời mà chúng chiếm khi quan sát từ Trái đất Mdash;Nên giống nhau.Điều này là do lượng ánh sáng đến với chúng tôi và khu vực của Galaxy Mdash;như nhìn từ Trái đất Mdash;giảm dần với khoảng cách với cùng một tốc độ.Độ sáng bề mặt quan sát được của các thiên hà sẽ giảm do dịch chuyển đỏ;Tuy nhiên, các quan sát cho thấy độ sáng giảm lớn hơn nhiều so với có thể được tính chỉ bằng Redshift.Điều này cũng có thể được giải thích bởi một vũ trụ đang mở rộng, nơi thiên hà xa xôi hơn đang thoái trào với tốc độ nhanh hơn.Rõ ràng nó không phải là một điều đã được giải quyết, và nó không phải là một điểm quan trọng đối với lập luận.Thời gian dành cho ánh sáng từ một siêu tân tinh đến phai, như nhìn từ trái đất, tăng theo khoảng cách của siêu tân tinh.Điều này phù hợp với một vũ trụ mở rộng, trong đó các hiệu ứng giãn nở thời gian do tính tương đối đặc biệt trở nên quan trọng hơn với khoảng cách ngày càng tăng và suy thoái nhanh hơn.Được phát hiện vào năm 1956. Lý thuyết ánh sáng mệt mỏi có thể giải thích bức xạ nền này là ánh sáng đã mất năng lượng theo thời gian đến mức nó đã được chuyển đổi màu xuống bước sóng vi sóng, nhưng lý thuyết không giải thích phổ của bức xạ.Trong cả hai lý thuyết, số lượng photon vẫn giữ nguyên, nhưng trong lý thuyết ánh sáng mệt mỏi, chúng được phân phối trên cùng một khối lượng không gian, trong khi trong một vũ trụ mở rộng, các photon đã được pha loãng trong một không gian mở rộng.Những kịch bản tương phản này dẫn đến quang phổ khác nhau cho CMB.Phổ CMB quan sát được phù hợp với lý thuyết Big Bang. Bên cạnh những phản đối chính được mô tả ở trên, có một số vấn đề khác đối với vũ trụ không mở rộng được ngụ ý bởi lý thuyết ánh sáng mệt mỏi.Chúng bao gồm Olbers Paradox, ProporCác yếu tố hóa học được thấy trong vũ trụ ngày nay và bằng chứng dồi dào cho thấy vũ trụ đã thay đổi theo thời gian.Những người ủng hộ đã cố gắng cung cấp câu trả lời mdash;Phù hợp với một mô hình ánh sáng mệt mỏi ở một số hình thức mdash;Đối với tất cả những phản đối này, nhưng hầu hết các nhà khoa học trong các lĩnh vực vật lý thiên văn và vũ trụ học coi lý thuyết là thuộc về vật lý bên lề.