¿Cuál es la luz cansada?

La teoría de la luz cansada busca proporcionar una explicación alternativa para el desplazamiento al rojo visto en galaxias distantes, que se explica convencionalmente por la expansión del universo. Según esta teoría, la energía transportada por fotones de luz se disipa gradualmente de alguna manera a medida que viajan a través del espacio, lo que resulta en que aumenta la longitud de onda, de modo que la luz se desplaza hacia la longitud de onda más larga, menos enérgico, enérgico del espectro. La teoría del universo Big Bang explica que este desplazamiento al rojo se debe al efecto Doppler. La hipótesis de la luz cansada, en contraste, es compatible con los modelos de estado estacionario del universo. Se puede argumentar que esta explicación para el desplazamiento al rojo no se ha refutado exhaustivamente, pero la gran mayoría de los astrónomos y cosmólogos favorecen la teoría del Big Bang, ya que explica cuidadosamente una serie de observaciones que causan problemas serios para el modelo de luz cansada.

La teoría fue propuesta por primera vez por Fritz Zwicky en 1929, después del descubrimiento.que los desplazamientos al rojo de las galaxias aumentaron con la distancia. Sin embargo, el proceso por el cual la energía de la luz se disipa a grandes distancias es problemático. El proceso más obvio, la interacción de la luz con las partículas en el espacio, fue rápidamente rechazado por el propio Zwicky, ya que esto daría lugar a la dispersión de la luz, lo que a su vez representaría imágenes de galaxias distantes borrosas o borrosas. Las observaciones de galaxias distantes no muestran esta confusión. Zwicky favoreció una explicación alternativa que involucra la luz afectada por la gravedad, pero esta idea sigue siendo esencialmente especulativa.

Hay una serie de otros problemas con la teoría de la luz cansada, uno de los cuales se refiere al brillo percibido de las galaxias. Para dos galaxias similares a distancias muy diferentes, en un universo estático, el brillo de la superficie calculado, en función de la cantidad de luz que las galaxias realmente emiten divididasPor las áreas del cielo ocupan cuando se observan desde la tierra, deben ser casi lo mismo. Esto se debe a que la cantidad de luz que nos llega a nosotros y al área de la galaxia, como se ve desde la Tierra, disminuye con la distancia a la misma velocidad. El brillo de la superficie observado de las galaxias se reduciría por el desplazamiento al rojo; Sin embargo, las observaciones muestran una reducción mucho mayor en el brillo de lo que puede explicarse solo por el desplazamiento al rojo. Esto también puede explicarse por un universo en expansión, donde la galaxia más distante está retrocediendo a un ritmo más rápido. Aparentemente no es una cosa establecida, y no es un punto crucial para el argumento.

Otro problema con la teoría es que no explica el patrón de emisión de luz con el tiempo que se muestra por los eventos de supernova. El tiempo tardado para la luz de una supernova para desvanecerse, como se ve desde la tierra, aumenta con la distancia de la supernova. Esto es consistente con un universo en expansión, donde los efectos de dilatación del tiempo debido a la relatividad especial BEcome más significativo con una distancia creciente y una recesión más rápida.

Una de las piezas de evidencia más fuertes de la teoría del Big Bang es la radiación de fondo de microondas cósmico (CMB), descubierta en 1956. La teoría de la luz cansada puede explicar esta radiación de fondo como la luz de las estrellas que ha perdido energía en el punto en que se ha desplazado en rojo hasta la longitud de onda de microondas, pero la teoría no explica el espectro de la radiación. En ambas teorías, el número de fotones sigue siendo el mismo, pero en la teoría de la luz cansada se distribuyen sobre el mismo volumen de espacio, mientras que en un universo en expansión, los fotones se han diluido en un espacio en expansión. Estos escenarios contrastantes conducen a diferentes espectros para el CMB. El espectro CMB observado es consistente con la teoría del Big Bang.

Aparte de las principales objeciones descritas anteriormente, hay una serie de otros problemas para el universo no expandido implícito por la teoría de la luz cansada. Estos incluyen el par de OlbersAdox, las proporciones de elementos químicos observados en el universo hoy y abundante evidencia de que el universo ha cambiado con el tiempo. Los partidarios han intentado proporcionar respuestas, consistentes con un modelo de luz cansado de alguna forma, a todas estas objeciones, pero la mayoría de los científicos en los campos de la astrofísica y la cosmología consideran que la teoría pertenece a la física marginal.

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