Ads 468x60px

понедельник, 23 апреля 2018 г.

Швидкість світла в минулому

Швидкість світла у вакуумі дорівнює 299 792 458 м / с, і це значення - константа. На незмінності швидкості світла побудована практично вся сучасна фізика. Але не завжди існуюча швидкість світла вписується в картину Всесвіту. Залишається ще кілька невирішених космологічних питань, і серед них слід особливо виділити так звану проблему горизонту.

Проблема горизонту (або проблема однорідності) була виявлена ​​в 1960-х роках, коли вперше було експериментально доведено існування реліктового випромінювання. Це рівномірно заповнює Всесвіт мікрохвильове випромінювання, яке виникло приблизно через 300 000 років після Великого Вибуху. У цей час сповільнилися електрони стали з'єднуватися з протонами і альфа-частинками, утворюючи атоми і переходячи з плазмового стану в газоподібний. Часто цю епоху називають «епохою первинної рекомбінації». Відлуння цієї події у вигляді випромінювання доходить до нас і до цього дня.

Цікаво, що реліктове випромінювання рівномірно розподілено у всьому Всесвіті і має температуру 2,72548 ± 0,00057 К. Тільки уявіть, що на величезному просторі видимого Всесвіту діаметром в 93 млрд. Світлових років випромінювання розподілено рівномірно. Для цього в епоху первинної рекомбінації Всесвіт вже повинна була мати однакову температуру в усіх областях. Але для двох областей, розташованих, наприклад, на протилежних кінцях один від одного, це було б неможливо: їх світлове і теплове випромінювання просто не дійшли б один до одного за такий короткий термін.

Багато фізиків пояснюють цю особливість інфляційної моделлю розширення Всесвіту - тобто її прискореним розширенням на ранньому етапі існування. Під час інфляції простір розширювався настільки швидко, що все неоднорідності поля були згладжені, а рівномірно народжуються частинки, в тому числі і фотони, досягли однакової температури.

Але не всі вчені згодні з подібною теорією, знаходячи в ній критичні недоліки: чому, наприклад, неоднорідність поля в доінфляціонной Всесвіту була досить мала, щоб зникнути і не проявлятися при поточних спостереженнях? На противагу інфляційної моделі ряд фізиків висунув альтернативну теорію, яка пояснює однорідність і ізотропності реліктового випромінювання. На їхню думку, швидкість світла 13 млрд. Років тому була в 60 разів вище поточної. Це пояснює, чому в ранньому Всесвіті температура змогла стабілізуватися настільки швидко.

Одним з найбільш відомих вчених, які підтримують теорію змінної швидкості світла, є Жуан Магейджу, який відстоює цю ідею в науковому світі з 1998 року. Вчений вважає, що теорію змінної швидкості світла можна експериментально підтвердити.

У своєму дослідженні Жуан разом зі своїм колегою Андреасом Альбрехтом, грунтуючись на значенні швидкості світла в ранньому Всесвіті, підрахували так званий спектральний індекс - показник ступеня залежності спектральної щільності потоку від частоти. В результаті вчені отримали значення 0,96478, яке практично збігається з результатом вимірювання спектрального індексу космічною обсерваторією «Планк» - 0,967. Якщо в майбутньому більш точні прилади покажуть, що значення спектрального індексу повністю збігається з обчисленнями двох вчених, то це може стати серйозною перевагою теорії змінної швидкості світла.

На даний момент Жуан Магейджу і інші прихильники молодий теорії з нетерпінням очікують нових даних про реліктовому випромінюванні. І це може статися зовсім скоро - разом з запуском в роботу масиву радіотелескопів в Чилі, які будуть спрямовані на вивчення реліктового випромінювання і пошук підтверджень інфляційної теорії.

Схожi статтi: