Hva er det trette lyset?
Den trette lysteorien prøver å gi en alternativ forklaring på rødskiftet i fjerne galakser, som tradisjonelt forklares med utvidelsen av universet. I følge denne teorien forsvinner energien som bæres av fotoner av lys gradvis når de beveger seg gjennom rommet, noe som fører til en økning i bølgelengden, slik at lyset blir rettet mot den lengre bølgen, mindre energiske, røde enden av spekteret blir flyttet. Big Bang-teorien om universet forklarer denne rødskiftingen som et resultat av Doppler-effekten. I kontrast er den trette lyshypotesen kompatibel med stasjonære modeller av universet. Det kan hevdes at denne forklaringen på rødskift ikke i stor grad er blitt tilbakevist, men de aller fleste astronomer og kosmologer går inn for Big Bang-teorien fordi den forklarer en rekke observasjoner som utgjør alvorlige problemer for den slitne lysmodellen.
Teorien ble først foreslått av Fritz Zwicky i 1929 etter at det ble funnet at rødskiftet av galakser økte med avstand. Prosessen med å spre lysets energi over lange avstander er imidlertid problematisk. Den mest åpenbare prosessen - samspillet mellom lys og partikler i rommet - ble raskt forkastet av Zwicky selv, da dette ville spre lyset, noe som gjorde bilder av fjerne galakser ut av fokus eller uskarpe. Observasjoner av fjerne galakser viser ikke dette uskarphet. Zwicky tok til orde for en alternativ forklaring der lys påvirkes av tyngdekraften, men denne ideen forblir i hovedsak spekulativ.
Det er en rekke andre problemer med teorien om trøtt lys, hvorav den ene påvirker galaksenes opplevde lysstyrke. For to lignende galakser med svært forskjellige avstander i et statisk univers, bør den beregnede overflatelysstyrken - basert på mengden lys som galaksene faktisk avgir, delt på områdene på himmelen de okkuperer når de sees fra Jorden - være omtrent den samme. Dette er fordi mengden lys som når oss og galaksens område - sett fra Jorden - avtar med avstand i samme takt. Den observerte overflatelysstyrken til galakser ville bli redusert med rødforskyvning; Observasjoner viser imidlertid en mye større reduksjon i lysstyrke enn det som kan forklares med rødforskyvning alene. Dette kan også forklares med et ekspanderende univers der den fjernere galaksen krymper raskere. Tilsynelatende er det ikke en fast ting, og det er ikke et kritisk poeng for argumentet.
Et annet problem med teorien er at den ikke forklarer mønsteret av lysutslipp over tid vist ved supernovahendelser. Tiden det tar for en supernovas lys å visne fra Jorden øker med avstand fra supernovaen. Dette er i tråd med et ekspanderende univers der tidsutvidelseseffekter på grunn av spesiell relativitetsteori blir viktigere med økende avstand og raskere resesjon.
En av de sterkeste indikasjonene for Big Bang-teorien er den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (CMB) som ble oppdaget i 1956. Teorien om sliten lys kan forklare denne bakgrunnsstrålingen som stjernelys, som har mistet energi over tid til den har skiftet rødt til mikrobølgeovnens lengde, men teorien forklarer ikke strålingsspekteret. I begge teoriene forblir antall fotoner det samme, men i teorien om trøtt lys er de fordelt over det samme volumet av rom, mens i et ekspanderende univers ble fotonene fortynnet i et ekspanderende rom. Disse motsatte scenariene fører til forskjellige spektre for CMB. Det observerte CMB-spekteret stemmer overens med Big Bang-teorien.
Bortsett fra hovedproblemene beskrevet ovenfor, er det en rekke andre problemer for det ikke-ekspanderende universet som oppstår fra teorien om trøtt lys. Disse inkluderer Olbers-paradokset, proporsjonene med kjemiske elementer som finnes i universet i dag, og tallrike indikasjoner på at universet har endret seg over tid. Talsmenn har forsøkt å svare på alle disse innvendingene - som på en eller annen måte stemmer overens med en sliten lysmodell - men de fleste astrofysikere og kosmologiforskere anser teorien som en del av den marginale fysikken.