https://frosthead.com

Kas varases universumis oli valguse kiirus veelgi kiirem?

Kõigil, kes võtsid füüsika 101, on see asjaolu pähe puuritud: valguse kiirus on püsiv, liikudes kiirusega 186 000 miili sekundis. Tegelikult on see suure osa kaasaegse füüsika nurgakivi, eriti Einsteini erirelatiivsusteooria teooria, kirjutab Joseph Dussault Christian Science Monitor'is .

Kuid see ei pruugi nii olla. Uues ajakirjas Physical Review D ilmunud uurivad Londoni Imperial College'i teoreetilise füüsiku João Magueijo ja Kanada Waterloo ülikooli Niayesh Afshordi ideed, et minevikus oli valguse kiirus erinev - tõmbasite kokku palju kiiremini universumi lapsekingades kui praegu.

Ian Näide The Guardianis selgitab:

Magueijo ja Afshordi tulid välja oma teooriaga, et selgitada, miks kosmos näeb suurte vahemaade korral sama. Nii ühtlaseks saamiseks peavad valguskiired jõudma kosmose igasse nurka, vastasel juhul oleks mõni piirkond jahedam ja tihedam kui teised. Kuid isegi kiirusega 1 mld km / h liikudes ei liikunud valgus piisavalt kiiresti, et nii kaugele levida ja universumi temperatuuride erinevusi tasandada.

Selle lahknevuse selgitamiseks töötasid füüsikud välja inflatsiooniteooria, mis viitab sellele, et varajane universum oli palju väiksem, võimaldades temperatuuridel ühtlustuda. Siis on ületunnid praeguse suuruse saavutamiseks kulunud. Kuid seda ideed kritiseeritakse sageli, kuna see nõuab tingimuste kogumi loomist, mis eksisteeriksid alles universumi lapsekingades - midagi, mida pole lihtne testida.

Magueijo ja Afshordi kontseptsioon on aga üha enam veetma hakanud. "Teooria, mille me esmakordselt välja pakkusime 1990ndate lõpus, on jõudnud küpsuspunkti - see on andnud kontrollitava ennustuse, " öeldakse ta pressiteates. "Kui lähituleviku vaatlustes leitakse, et see arv on täpne, võib see viia Einsteini gravitatsiooniteooria muutmiseni."

Duo katsetas seda ideed universumi kosmilise mikrolaine fooni (CMB) taustal, mis on kiirgus, mis tekkis vahetult pärast suurt pauku ja mis täidab universumi. Teadlaste mudelile tuginedes toimib KMA omamoodi universumi kõikumiste ajajoonena, registreerides, kuidas gravitatsiooni kiirus ja valguse kiirus muutuvad temperatuuri kõikumistega, teatab Michael Brooks New Scientistist .

„Meie teoorias, kui minna tagasi varajasse universumisse, on temperatuur, kui kõik muutub kiiremaks. Valguse kiirus ulatub lõpmatuseni ja levib palju kiiremini kui gravitatsioon, ”vahendab Afshordi proovi. "See on faasisiire samal viisil, kui vesi muutub auruks."

Brooks selgitab:

See fikseerib väärtuse, mida nimetatakse spektriindeksiks, mis kirjeldab algse tiheduse vibratsiooni universumis, väärtusega 0, 96478 - väärtust, mida saab kontrollida tulevaste mõõtmiste abil. Viimane arv, mille CMB-kaardistav Plancki satelliit teatas 2015. aastal, paigutab spektri indeksi umbes 0, 968, mis on katsumuslikult lähedal.

Isegi kui numbrid ei ühti, väidavad teadlased, et on õnnelikud. "See oleks suurepärane - ma ei pea nende teooriate üle uuesti mõtlema, " räägib Magueijo Brooksile. "See kogu teooriate klass, milles valguse kiirus varieerub gravitatsiooni kiiruse suhtes, on välistatud."

Kontseptsioon pole läinud ilma kriitikata, vahendab Sample. Cambridge'i ülikooli teoreetilise kosmoloogia keskuse David Marshi sõnul on ideel liiga palju teoreetilisi küsimusi, mida pole välja töötatud, samal ajal kui inflatsioon näib olevat üha mõistlikum. "Stephen Hawkingi ja teiste enam kui 30 aastat tagasi välja töötatud inflatsiooniprognoosid on kosmoloogiliste vaatluste abil järele proovitud ja on nende testidega silmatorkavalt hästi toime tulnud, " räägib ta Sample'ile. "Paljud teadlased peavad inflatsiooni lihtsaks ja elegantseks selgituseks galaktikate päritolust universumis."

Kas varases universumis oli valguse kiirus veelgi kiirem?