Эта теория противоречит стандартной космологической модели, которая основана на наблюдениях реликтового излучения Большого взрыва и измерениях скорости расширения Вселенной (постоянная Хаббла). Эти методы дают оценку возраста Вселенной в 13,8 миллиарда лет. Однако эта модель также сталкивается с некоторыми проблемами, такими как несоответствие между разными способами измерения постоянной Хаббла и непонимание природы темной материи и темной энергии.
Как возникла теория «уставшего света»?
Теория была предложена индийским физиком Раджендрой Гуптой из Оттавского университета. Он опубликовал свою работу в журнале Astrophysics and Space Science. В ней он рассматривает возможность, что фотоны от далеких галактик теряют энергию по мере того, как они проходят через пространство. Это может происходить из-за взаимодействия фотонов с другими частицами или полями или из-за изменения фундаментальных физических констант с течением времени.
Гупта предполагает, что потеря энергии фотонами пропорциональна их частоте и расстоянию, которое они проходят. Это означает, что чем дальше находится галактика от нас, тем больше энергии теряет свет от нее. Это приводит к тому, что длина волны света увеличивается, то есть к красному смещению. Гупта утверждает, что этот эффект может объяснить наблюдаемое красное смещение без необходимости предполагать, что Вселенная расширяется с ускорением.
Как это влияет на возраст Вселенной?
Если принять теорию «уставшего света» за истину, то это означает, что мы неправильно интерпретируем наблюдаемое красное смещение. Мы думаем, оно свидетельствует, что галактики удаляются от нас с большой скоростью, а значит, Вселенная расширяется. Но на самом деле оно может быть вызвано тем, что свет от галактик теряет энергию во время своего пути к нам. Это означает, что мы переоцениваем скорость расширения Вселенной и ее размер.
Гупта рассчитал, что если учесть потерю энергии фотонами, то постоянная Хаббла (которая характеризует скорость расширения Вселенной) будет в два раза меньше, чем мы измеряем ее сейчас. А это в свою очередь означает, что Вселенной нужно в два раза больше времени, чтобы достичь своего текущего размера. Таким образом, Гупта получил оценку возраста Вселенной в 26,7 миллиарда лет.
Как это согласуется с другими наблюдениями?
Теория «уставшего света» может решить некоторые проблемы стандартной космологической модели. Например, она может объяснить, почему мы видим галактики, которые кажутся слишком старыми и развитыми для своего возраста. Такие галактики были обнаружены телескопом «Джеймс Уэбб», который запустили в космос в 2021 году. Он позволил увидеть галактики, которые существовали уже через 300 миллионов лет после Большого взрыва. При этом их свойства, зрелость и масса были такими, словно они пережили несколько миллиардов лет эволюции.
Если принять теорию «уставшего света», то эти галактики на самом деле не такие ранние, как мы думаем. Они могут быть старше на несколько миллиардов лет, чем мы оцениваем их по красному смещению. Это позволяет объяснить их свойства и историю.
Теория «уставшего света» также может помочь понять природу темной материи и темной энергии. Это две загадочные компоненты Вселенной, которые не могут быть наблюдаемы напрямую, но проявляют свое воздействие через гравитацию. Темная материя — это неизвестный вид материи, который держит вместе галактики и скопления галактик. Темная энергия — это неизвестная форма энергии, которая ускоряет расширение Вселенной. Согласно стандартной космологической модели, темная энергия составляет около 70% всей энергии Вселенной.
Какой вывод можно сделать о теории «уставшего света»?
Теория «уставшего света» является одной из многих альтернативных теорий, которые пытаются объяснить наблюдаемые явления в космологии без использования темной материи и темной энергии. Однако эта теория имеет много слабых мест и не может удовлетворительно объяснить все данные, которые мы имеем о Вселенной. Поэтому большинство ученых не принимают ее всерьез и предпочитают работать в рамках стандартной космологической модели или ее модификаций.
Однако это не значит, что теория «уставшего света» бесполезна или неважна. Она является интересным и провокационным примером того, как наука постоянно ищет новые способы понимания Вселенной и ее истории. Она стимулирует дискуссию и критическое мышление среди физиков и космологов. Она также показывает, что наука — это не догма или истина, а процесс поиска и проверки гипотез на основе наблюдений и логики.
Возможно, в будущем появятся новые данные или эксперименты, которые подтвердят или опровергнут теорию «уставшего света». Может быть, она будет уточнена или объединена с другими теориями, или заменена другой теорией. Но в любом случае она будет частью научной истории и культуры.
