피곤한 빛은 무엇입니까?

피곤한 빛 이론은 먼 은하에서 보여지는 적색 편이에 대한 대안적인 설명을 제공하려고 시도하는데, 이는 일반적으로 우주의 팽창에 의해 설명된다. 이 이론에 따르면, 광자에 의해 운반되는 에너지는 공간을 통해 이동할 때 점차적으로 소멸되어 파장이 증가하여 빛이 더 긴 파장, 덜 에너지가 적은 스펙트럼의 적색 끝으로 이동합니다. 우주의 빅뱅 이론은이 적색 편이가 도플러 효과 때문이라고 설명합니다. 대조적으로, 피곤한 가설은 우주의 정상 상태 모델과 호환됩니다. 레드 시프트에 대한이 설명은 포괄적으로 반증되지 않았지만, 대부분의 천문학 자와 우주 론자들은 빅뱅 이론을 선호한다.

이 이론은 1929 년 프리츠 즈 위키 (Fritz Zwicky)에 의해 제안되었으며, 은하의 적색 편이 거리에 따라 증가한다는 발견에 이어 발견되었다. 그러나, 광 에너지가 먼 거리에 걸쳐 소산되는 과정은 문제가된다. 우주에서 입자와 빛의 상호 작용과 같은 가장 명백한 과정은 Zwicky 자신에 의해 신속하게 거부되었습니다. 이로 인해 빛이 산란되어 먼 은하의 이미지가 흐릿하거나 흐릿해질 수 있습니다. 먼 은하의 관측은 이러한 모호함을 나타내지 않습니다. Zwicky는 빛이 중력에 의해 영향을받는 것과 관련된 대안적인 설명을 선호했지만,이 아이디어는 본질적으로 투기 적입니다.

피곤한 빛 이론에는 여러 가지 다른 문제가 있는데, 그 중 하나는인지 된 은하의 밝기와 관련이 있습니다. 정적 우주에서 매우 다른 거리에있는 두 개의 유사한 은하의 경우, 실제로 은하가 방출하는 빛의 양을 지구에서 관측했을 때 차지하는 하늘 영역으로 나눈 계산 된 표면 밝기는 거의 같아야합니다. 이것은 우리에게 도달하는 빛의 양과 지구에서 볼 수있는 은하의 영역이 같은 속도로 거리에 따라 감소하기 때문입니다. 은하의 관측 된 표면 밝기는 적색 편이에 의해 감소 ​​될 것이다. 그러나 관측 결과는 적색 편이만으로 설명 할 수있는 것보다 훨씬 더 큰 밝기 감소를 보여줍니다. 이것은 더 먼 은하가 더 빠른 속도로 멀어지는 우주가 확장되면서 설명 할 수 있습니다. 분명히 그것은 정착 된 것이 아니며 논쟁의 중요한 포인트가 아닙니다.

이 이론의 또 다른 문제점은 초신성 사건에 의해 나타나는 시간에 따른 발광 패턴을 설명하지 못한다는 것입니다. 지구에서 보았을 때 초신성의 빛이 희미 해지는 데 걸리는 시간은 초신성의 거리에 따라 증가합니다. 이것은 거리가 증가하고 경기 침체가 빨라짐에 따라 특수 상대성 이론으로 인한 시간 팽창 효과가 더욱 커지는 우주가 확장되는 것과 일치합니다.

빅뱅 이론의 가장 강력한 증거 중 하나는 1956 년에 발견 된 우주 전자파 배경 (CMB) 방사선입니다. 피곤한 빛 이론은이 배경 방사선을 시간이 지남에 따라 에너지를 잃어버린 별빛으로 설명 할 수 있습니다. 극초단파 파장으로 적색 편이 되었으나 이론 상으로는 방사선의 스펙트럼을 설명하지 않습니다. 두 이론에서, 광자의 수는 동일하게 유지되지만, 지친 빛 이론에서는 동일한 공간의 공간에 분포되어 있으며, 팽창하는 우주에서는 광자가 팽창 된 공간에 희석되어있다. 이러한 대조적 시나리오는 CMB의 스펙트럼을 다르게합니다. 관찰 된 CMB 스펙트럼은 빅뱅 이론과 일치합니다.

위에서 설명한 주요 반대 의견 외에도 피곤하지 않은 빛 이론에 의해 암시되지 않는 비 확장 우주에는 여러 가지 다른 문제가 있습니다. 여기에는 오늘날 우주에서 볼 수있는 화학 원소의 비율 인 Olbers의 역설과 우주가 시간이 지남에 따라 변했다는 풍부한 증거가 포함됩니다. 지지자들은 이러한 모든 이의 제기에 어떤 형태의 피곤한 빛 모델과 일치하는 답변을 제공하려고 시도했지만 천체 물리학 및 우주학 분야의 대부분의 과학자들은 이론을 프린지 물리학에 속하는 것으로 간주합니다.