Qual é a luz cansada?

A teoria da luz cansada procura fornecer uma explicação alternativa para o desvio para o vermelho visto em galáxias distantes, que é convencionalmente explicada pela expansão do universo. De acordo com essa teoria, a energia transportada por fótons de luz é de alguma forma dissipada gradualmente à medida que viajam pelo espaço, resultando no aumento do comprimento de onda, para que a luz seja deslocada em direção ao comprimento de onda mais longo, menos enérgico e vermelho do espectro. A teoria do Big Bang do universo explica esse desvio para o vermelho como sendo devido ao efeito Doppler. A hipótese da luz cansada, por outro lado, é compatível com modelos de estado estacionário do universo. Pode -se argumentar que essa explicação para o desvio para o vermelho não foi abrangente, mas a grande maioria de astrônomos e cosmologistas favorece a teoria do Big Bang, pois explica cuidadosamente uma série de observações que causam sérios problemas para o modelo de luz cansado.que os desvios vermelhos das galáxias aumentaram com a distância. O processo pelo qual a energia da luz é dissipada em grandes distâncias é, no entanto, problemática. O processo mais óbvio - interação da luz com partículas no espaço - foi rapidamente rejeitado pelo próprio Zwicky, pois isso resultaria em dispersão da luz, o que, por sua vez, tornaria imagens de galáxias distantes difusas ou borradas. As observações de galáxias distantes não mostram essa imprecisão. Zwicky favoreceu uma explicação alternativa envolvendo a luz sendo afetada pela gravidade, mas essa idéia permanece essencialmente especulativa.

Existem vários outros problemas com a teoria da luz cansada, uma das quais diz respeito ao brilho percebido das galáxias. Para duas galáxias semelhantes a distâncias muito diferentes, em um universo estático, o brilho da superfície calculado - com base na quantidade de luz que as galáxias realmente emitem divididasNas áreas do céu, eles ocupam quando observados da terra - devem ser praticamente os mesmos. Isso ocorre porque a quantidade de luz que chega a nós e à área da galáxia - como vista da Terra - diminui com a distância na mesma taxa. O brilho da superfície observado das galáxias seria reduzido pelo desvio para o vermelho; No entanto, as observações mostram uma redução muito maior no brilho do que pode ser explicado apenas pelo desvio para o vermelho. Isso também pode ser explicado por um universo em expansão, onde a galáxia mais distante está recuando a uma taxa mais rápida. Aparentemente, não é uma coisa estabelecida, e não é um ponto crucial para o argumento.

Outro problema com a teoria é que ela não explica o padrão de emissão de luz ao longo do tempo mostrado pelos eventos da Supernova. O tempo gasto para a luz de uma supernova desaparecer, como visto da terra, aumenta com a distância da supernova. Isso é consistente com um universo em expansão, onde os efeitos de dilatação do tempo devido à relatividade especial BEcome mais significativo com o aumento da distância e a recessão mais rápida.

Uma das evidências mais fortes da teoria do Big Bang é a radiação cósmica de fundo de microondas (CMB), descoberta em 1956. A teoria da luz cansada pode explicar essa radiação de fundo como a luz das estrelas que perdeu energia ao longo do tempo até o ponto em que ela foi reduzida para a radiação. Em ambas as teorias, o número de fótons permanece o mesmo, mas na teoria da luz cansada, eles são distribuídos pelo mesmo volume de espaço, enquanto em um universo em expansão, os fótons foram diluídos em um espaço em expansão. Esses cenários contrastantes levam a diferentes espectros para o CMB. O espectro CMB observado é consistente com a teoria do Big Bang.

Além das principais objeções descritas acima, há vários outros problemas para o universo não expansivo implícito na teoria da luz cansada. Estes incluem o par dos olbersAdox, as proporções de elementos químicos vistos no universo hoje e evidências abundantes de que o universo mudou com o tempo. Os apoiadores tentaram fornecer respostas - consistentes com um modelo de luz cansado de alguma forma - para todas essas objeções, mas a maioria dos cientistas nos campos da astrofísica e cosmologia consideram a teoria pertencer à física marginal.