https://frosthead.com

A fénysebesség még gyorsabb volt-e a korai univerzumban?

Bárki, aki a Physics 101-et választotta, a fejébe fúrta ezt a tényt: A fénysebesség állandó, 186 000 mérföld / másodperc sebességgel halad. Valójában ez a modern fizika sarokköve, különösen Einstein speciális relativitáselmélet elmélete - jelentette be Joseph Dussault a Christian Science Monitor-ban .

De lehet, hogy nem ez a helyzet. Egy új cikkben, a Physical Review D folyóiratban , João Magueijo, a londoni Imperial College fizikai fizikusa és Niayesh Afshordi, a kanadai Waterloo Egyetem kutatja azt az elképzelést, hogy a fénysebesség múltban más volt - sokkal gyorsabban az univerzum korai szakaszában, mint manapság.

Ian Sample a The Guardianben kifejti:

Magueijo és Afshordi azzal az elmélettel álltak elő, hogy elmagyarázzák, miért néz ki a kozmosz hatalmas távolságok miatt hasonlóan. Annak érdekében, hogy egységesek legyenek, a fénysugaraknak el kell jutniuk a kozmosz minden sarkába, különben néhány régió hidegebb és sűrűbb, mint mások. De a fény még 1 milliárd km / h sebességgel sem haladt elég gyorsan ahhoz, hogy eddig elterjedjen és kiegyenlítse az univerzum hőmérsékleti különbségeit.

Ennek az eltérésnek a magyarázata érdekében a fizikusok kifejlesztették az inflációs elméletet, amely szerint a korai világegyetem sokkal kisebb volt, lehetővé téve a hőmérsékletek kiegyenlítését. Aztán túlórát töltött, hogy elérje jelenlegi méretét. Ezt az elgondolást azonban gyakran bírálják, mert olyan feltételek megteremtését igényli, amelyek csak az univerzum gyerekcipõben létezhetnek - olyasmit, amely nem tesztelhetõ könnyen.

Magueijo és Afshordi koncepciója azonban vonzóvá vált. „Az elmélet, amelyet először az 1990-es évek végén javasoltunk, már elérte az érettségi pontot - tesztelhető előrejelzést hozott” - mondja a sajtóközleményben. "Ha a közeljövőben a megfigyelések ezt a számot pontossá teszik, az Einstein gravitációs elméletének módosításához vezethet."

A duó ezt az elgondolást az univerzum kozmikus mikrohullámú hátterével (CMB) vizsgálta, amely a sugárzás, amelyet nem sokkal a nagy robbanás után hoztak létre, és ez kitölti az univerzumot. A kutatók modellje alapján a CMB egyfajta idővonalként szolgál a világegyetemi ingadozásokhoz, rögzítve, hogy a gravitációs sebesség és a fény sebessége hogyan változik a hőmérséklet-ingadozásokkal, számol be Michael Brooks, a New Scientist .

„Elméletünkben, ha visszatérünk a korai világegyetembe, akkor van olyan hőmérséklet, amikor minden gyorsabb lesz. A fénysebesség a végtelenbe megy és sokkal gyorsabban terjed, mint a gravitáció ”- mondja Afshordi a mintának. "Ez egy fázisátmenet, ugyanúgy, mint a víz gőzzé alakul."

Brooks elmagyarázza:

Ez rögzíti a spektrális indexnek nevezett értéket, amely a világegyetem kezdeti sűrűség-hullámait írja le, 0, 96478-nál - ez az érték a jövőbeni mérésekkel ellenőrizhető. A legutóbbi, a CMB-térképészeti Planck műholdas által 2015-ben közölt adatok szerint a spektrális index körülbelül 0, 968-ra helyezkedik el, ami kísértetiesen közel van.

A kutatók szerint még akkor sem, ha a szám nem egyezik, boldog lesznek. „Nagyszerű lenne - nem kell újra gondolkodnom ezen elméleteken” - mondja Magueijo Brooksnak. "Ez az egész elméleti osztály, amelyben a fénysebesség változik a gravitációs sebesség függvényében, kizárt."

A koncepció nem ment kritika nélkül - számol be a minta. David Marsh, a Cambridge-i Egyetem Elméleti Kozmológia Központja szerint az ötletnek túl sok elméleti kérdése van, amelyeket még nem dolgoztak ki, miközben az inflációnak egyre inkább értelme van. "A Stephen Hawking és mások által több mint 30 évvel ezelőtt kidolgozott inflációs előrejelzéseket kozmológiai megfigyelések tesztelték és rendkívül jól szembesültek ezekkel a tesztekkel" - mondja Sample. "Sok tudós úgy véli, hogy az infláció az univerzum galaxisának eredetének egyszerű és elegáns magyarázata."

A fénysebesség még gyorsabb volt-e a korai univerzumban?