Hvad er det trætte lys?
Den trætte lysteori søger at give en alternativ forklaring på rødskiften set i fjerne galakser, som konventionelt forklares ved udvidelsen af universet. I henhold til denne teori spredes den energi, der bæres af lys af lys, på en eller anden måde gradvist, når de bevæger sig gennem rummet, hvilket resulterer i, at bølgelængden stiger, så lyset forskydes mod den længere bølgelængde, mindre energiske, røde ende af spektret. Universets store bang -teori forklarer denne rødskift som skyldes Doppler -effekten. I modsætning hertil er den trætte lyshypotese kompatibel med stabile modeller for universet. Det kan hævdes, at denne forklaring på rødskift ikke er blevet modbevist omfattende, men langt de fleste astronomer og kosmologer favoriserer Big Bang -teorien, da den pænt forklarer en række observationer, der forårsager alvorlige problemer for den trætte lysmodel.
Teorien blev først foreslået af Fritz Zwicky i 1929, efter opdagelsenat røde skift af galakser steg med afstand. Den proces, hvormed lysets energi spredes over store afstande, er imidlertid problematisk. Den mest åbenlyse proces - interaktion mellem lys og partikler i rummet - blev hurtigt afvist af Zwicky selv, da dette ville resultere i spredning af lyset, hvilket igen ville gøre billeder af fjerne galakser fuzzy eller sløret. Observationer af fjerne galakser viser ikke denne fuzziness. Zwicky favoriserede en alternativ forklaring, der involverede lys, der påvirkes af tyngdekraften, men denne idé forbliver i det væsentlige spekulativ.
Der er en række andre problemer med den trætte lysteori, hvoraf den ene vedrører den opfattede lysstyrke af galakser. For to lignende galakser i meget forskellige afstande, i et statisk univers, udsender den beregnede overfladelysstyrke - baseret på mængden af lys, som galakser faktisk udsender opdelteVed de himmelområder besætter de, når de observeres fra jorden - skulle være omtrent det samme. Dette skyldes, at mængden af lys, der når os og området for galaksen - som set fra Jorden - formindskes med afstand i samme hastighed. Den observerede overfladelysstyrke af galakser ville blive reduceret med rødskift; Imidlertid viser observationer en meget større reduktion i lysstyrken, end der kan redegøres for af rødskift alene. Dette kan også forklares med et ekspanderende univers, hvor den mere fjerne galakse går tilbage med en hurtigere hastighed. Tilsyneladende er det ikke en afviklet ting, og det er ikke et afgørende punkt for argumentet.
Et andet problem med teorien er, at den ikke forklarer mønsteret for lysemission over tid vist af Supernova -begivenheder. Den tid, det tager for lyset fra en supernova at falme, som det ses fra jorden, øges med afstanden til supernova. Dette er i overensstemmelse med et ekspanderende univers, hvor tidsudvidelser på grund af særlig relativitet BEcome mere markant med stigende afstand og hurtigere recession.
Et af de stærkeste bevismateriale for Big Bang -teorien er den kosmiske mikrobølgebaggrund (CMB) stråling, der blev opdaget i 1956. Den trætte lysteori kan forklare denne baggrundsstråling, da stjernelys, der har mistet energien over tid til det punkt, hvor det er blevet rødskiftet ned til mikrobølgebølgelængden, men teorien forklarer ikke spektret i strålingen. I begge teorier forbliver antallet af fotoner det samme, men i den trætte lysteori er de fordelt over det samme rummængde, mens fotonerne i et ekspanderende univers er blevet fortyndet i et ekspanderende rum. Disse kontrasterende scenarier fører til forskellige spektre for CMB. Det observerede CMB -spektrum er i overensstemmelse med Big Bang -teorien.
Bortset fra de vigtigste indvendinger, der er beskrevet ovenfor, er der en række andre problemer for det ikke-udvidende univers, der er impliceret af den trætte lysteori. Disse inkluderer Olbers 'parADOX, proportioner af kemiske elementer, der ses i universet i dag, og rigelige beviser for, at universet har ændret sig over tid. Tilhængere har forsøgt at give svar - i overensstemmelse med en træt lysmodel i en eller anden form - til alle disse indvendinger, men de fleste forskere inden for astrofysik og kosmologi betragter teorien som tilhørende frynsefysik.