Co je unavené světlo?
Teorie unaveného světla se snaží poskytnout alternativní vysvětlení červeného posunu pozorovaného ve vzdálených galaxiích, což je obvykle vysvětleno expanzí vesmíru. Podle této teorie je energie přenášená fotony světla nějak postupně rozptylována, když procházejí prostorem, což vede ke zvyšování vlnové délky, takže světlo je posunuto směrem k delší vlnové délce, méně energetickému, červenému konci spektra. Teorie velkého třesku vesmíru vysvětluje tento červený posun jako důsledek Dopplerova efektu. Hypotéza unaveného světla je naproti tomu kompatibilní s modely vesmíru v ustáleném stavu. Lze tvrdit, že toto vysvětlení pro redshift nebylo komplexně vyvráceno, ale velká většina astronomů a kosmologů upřednostňuje teorii velkého třesku, protože úhledně vysvětluje řadu pozorování, která způsobují vážné problémy modelu unaveného světla.
Teorie byla poprvé navržena Fritzem Zwickym v roce 1929, po zjištění, že červené posuny galaxií rostly se vzdáleností. Proces, kterým se energie světla rozptyluje na velké vzdálenosti, je však problematický. Nejviditelnější proces - interakce světla s částicemi v prostoru - sám Zwicky rychle odmítl, protože by to mělo za následek rozptyl světla, což by zase způsobilo, že obrazy vzdálených galaxií byly rozmazané nebo rozmazané. Pozorování vzdálených galaxií tuto moudrost nevykazují. Zwicky upřednostňoval alternativní vysvětlení zahrnující světlo ovlivněné gravitací, ale tato myšlenka zůstává v podstatě spekulativní.
S teorií unaveného světla existuje řada dalších problémů, z nichž jeden se týká vnímaného jasu galaxií. Pro dvě podobné galaxie ve velmi různých vzdálenostech, ve statickém vesmíru, by měl být vypočtený povrchový jas - založený na množství světla, které galaxie skutečně emitují, rozdělený oblastmi oblohy, které zabírají při pozorování ze Země - přibližně stejný. Je to proto, že množství světla, které se k nám dostává, a oblast galaxie - jak je vidět ze Země - se zmenšují se vzdáleností stejnou rychlostí. Pozorovaný povrchový jas galaxií by byl snížen červeným posunem; pozorování však ukazují mnohem větší snížení jasu, než jaké může být způsobeno samotným červeným posunem. To lze vysvětlit také rozšiřujícím se vesmírem, kde vzdálenější galaxie ustupuje rychleji. Zjevně to není urovnána věc a není to rozhodující bod argumentu.
Dalším problémem s teorií je to, že nevysvětluje vzorec emise světla v čase zobrazovaný událostmi supernovy. Čas potřebný k tomu, aby světlo ze supernovy zmizelo, jak je vidět ze Země, se zvyšuje se vzdáleností supernovy. To je v souladu s rozšiřujícím se vesmírem, kde se účinky dilatace času v důsledku speciální relativity stávají významnější s rostoucí vzdáleností a rychlejší recesí.
Jedním z nejsilnějších důkazů pro teorii velkého třesku je záření Kosmické mikrovlnné pozadí (CMB), objevené v roce 1956. Teorie unaveného světla může vysvětlit toto záření pozadí jako hvězdné světlo, které časem ztratilo energii do bodu, kde bylo redshifted dolů k mikrovlnné vlnové délce, ale teorie nevysvětluje spektrum záření. V obou teoriích zůstává počet fotonů stejný, ale v teorii unaveného světla jsou distribuovány ve stejném objemu prostoru, zatímco v expandujícím vesmíru byly fotony zředěny v expandujícím prostoru. Tyto kontrastní scénáře vedou k různým spektrům CMB. Pozorované spektrum CMB odpovídá teorii velkého třesku.
Kromě hlavních námitek popsaných výše existuje celá řada dalších problémů pro nerozšiřující se vesmír, které vyplývají z teorie unaveného světla. Patří mezi ně Olbersův paradox, proporce chemických prvků pozorovaných ve vesmíru dnes a hojné důkazy o tom, že se vesmír časem změnil. Příznivci se pokusili poskytnout odpovědi - v souladu s unaveným světelným modelem v nějaké formě - na všechny tyto námitky, ale většina vědců v oblasti astrofyziky a kosmologie považuje tuto teorii za součást okrajové fyziky.