https://frosthead.com

Byla rychlost světla v raném vesmíru ještě rychlejší?

Každý, kdo vzal Fyziku 101, měl tuto skutečnost vyvrtanou do hlavy: Rychlost světla je konstantní a cestuje rychlostí 186 000 mil za sekundu. Ve skutečnosti je to základní kámen většiny moderní fyziky, zejména Einsteinovy ​​teorie speciální relativity, uvádí Joseph Dussault na Christian Science Monitor .

Ale to nemusí být pravda. V novém článku publikovaném v časopise Physical Review D, João Magueijo, teoretický fyzik na Imperial College London, a Niayesh Afshordi, University of Waterloo v Kanadě, zkoumají myšlenku, že rychlost světla byla v minulosti jiná - v dětství vesmíru mnohem rychleji než dnes.

Ian Sample v The Guardian vysvětluje:

Magueijo a Afshordi přišli s jejich teorií, aby vysvětlili, proč vesmír vypadá na velké vzdálenosti stejně. Abychom byli tak jednotní, světelné paprsky musely dorazit do všech koutů vesmíru, jinak by některé regiony byly chladnější a hustší než jiné. Ale i když se pohybovalo rychlostí 1 miliardy km / h, světlo necestovalo dostatečně rychle, aby se šířilo tak daleko a vyrovnat rozdíly teplot ve vesmíru.

Aby vysvětlili tento rozpor, fyzici vyvinuli teorii inflace, která naznačuje, že raný vesmír byl mnohem menší, což umožnilo vyrovnat teploty. Poté přesčas vynaložil na dosažení své aktuální velikosti. Tato myšlenka je však často kritizována, protože vyžaduje vytvoření souboru podmínek, které by existovaly pouze v dětství vesmíru - něco, co nelze snadno otestovat.

Koncept Magueijo a Afshordiho však získal trakci. "Teorie, kterou jsme poprvé navrhli na konci 90. let, nyní dosáhla bodu zralosti - vytvořila testovatelnou předpověď, " říká v tiskové zprávě. "Pokud pozorování v blízké budoucnosti zjistí, že toto číslo je přesné, mohlo by to vést ke změně Einsteinovy ​​teorie gravitace."

Duo testovalo tuto myšlenku na vesmíru Cosmic Microwave Background (CMB), což je záření vytvořené krátce po Velkém třesku, který vyplňuje vesmír. Podle modelu vědců působí CMB jako druh časové osy pro kolísání vesmíru a zaznamenává, jak se mění gravitace a rychlost světla s kolísáním teploty, uvádí Michael Brooks z New Scientist .

"V naší teorii, pokud se vracíte do raného vesmíru, je teplota, kdy se všechno zrychlí." Rychlost světla jde do nekonečna a šíří se mnohem rychleji než gravitace, “říká Afshordi Sample. "Je to fázový přechod stejným způsobem, jakým se voda mění v páru."

Brooks vysvětluje:

Tím se opraví hodnota zvaná spektrální index, který popisuje počáteční vlnky hustoty ve vesmíru, na 0, 96478 - hodnota, kterou lze porovnat s budoucími měřeními. Poslední údaj, který v roce 2015 uvedl satelit Planck CMB-mapování, umístil spektrální index na přibližně 0, 968, což je neuvěřitelně blízké.

I když se čísla neshodují, vědci tvrdí, že budou šťastní. "To by bylo skvělé - nebudu o těchto teoriích znovu myslet, " říká Magueijo Brooksovi. "Tato celá třída teorií, v nichž se rychlost světla mění v závislosti na rychlosti gravitace, bude vyloučena."

Koncept neodešel bez kritiky, uvádí Sample. David Marsh z Centra pro teoretickou kosmetologii na Cambridge University říká, že myšlenka obsahuje příliš mnoho teoretických otázek, které nebyly vypracovány, zatímco inflace se zdá být stále více smysluplnější. "Předpovědi inflace vyvinuté Stephenem Hawkingem a dalšími před více než 30 lety byly testovány kosmologickými pozorováními a pozoruhodně těmto testům čelily, " říká Sample. "Mnoho vědců považuje inflaci za jednoduché a elegantní vysvětlení původu galaxií ve vesmíru."

Byla rychlost světla v raném vesmíru ještě rychlejší?