https://frosthead.com

Дали скоростта на светлината беше още по-бърза в ранната Вселена?

Всеки, който взе Физика 101, го бе пробил в главата: скоростта на светлината е постоянна, пътуваща с 186 000 мили в секунда. Всъщност това е крайъгълният камък на голяма част от съвременната физика, особено теорията на Айнщайн за специална относителност, съобщава Джоузеф Дюсо от Christian Science Monitor .

Но това може да не е така. В нов документ, публикуван в списанието Physical Review D, Жоао Магуиджо, теоретичен физик от Imperial College London, и Ниаеш Афшорди, от Университета на Ватерло в Канада, изследват идеята, че скоростта на светлината е била различна в миналото - ципирайки от много по-бързо в ранна детска възраст на Вселената, отколкото днес.

Ian Sample от The Guardian обяснява:

Magueijo и Afshordi измислиха своята теория, за да обяснят защо Космосът изглежда много еднакъв на огромни разстояния. За да бъдат толкова равномерни, светлинните лъчи трябва да са достигнали до всяко кътче на Космоса, в противен случай някои региони биха били по-хладни и по-плътни от други. Но дори и да се движи с 1 млрд. Км / ч, светлината не пътуваше достатъчно бързо, за да се разпространи толкова далеч и дори да изведе температурните разлики във Вселената.

За да обяснят това разминаване, физиците разработиха теорията за инфлацията, която предполага, че ранната Вселена е била много по-малка, което позволява температурите да се изравнят. След това извънреден труд е изразходвал да достигне сегашния си размер. Но тази идея често е критикувана, защото изисква създаването на набор от условия, които биха съществували само в ранна детска възраст на Вселената - нещо, което не може да бъде тествано лесно.

Концепцията на Magueijo и Afshordi, обаче, набира сили. „Теорията, която за първи път предложихме в края на 90-те, вече достигна зряла точка - тя даде тестови прогнози“, казва той в съобщение за пресата. „Ако наблюденията в близко бъдеще намерят това число за точно, това може да доведе до изменение на теорията за гравитацията на Айнщайн.“

Дуото тества тази идея на космическия микровълнов фон на Вселената (CMB), което е радиацията, създадена малко след Големия взрив, който изпълва вселената. Въз основа на модела на изследователите, CMB действа като своеобразна времева линия за колебанията на Вселената, записвайки как скоростта на гравитацията и скоростта на светлината се променят с разлики в температурата, съобщава Майкъл Брукс от New Scientist .

„В нашата теория, ако се върнете в ранната Вселена, има температура, когато всичко стане по-бързо. Скоростта на светлината отива до безкрайност и се разпространява много по-бързо от гравитацията “, казва Афшорди за Sample. "Това е фазов преход по същия начин, по който водата се превръща в пара."

Брукс обяснява:

Това фиксира стойност, наречена спектрален индекс, който описва началните пулсации на плътността във Вселената, 0, 96478 - стойност, която може да бъде проверена спрямо бъдещи измервания. Последната цифра, отчетена от спътника на Планк за картографиране на CMB през 2015 г., поставя спектралния индекс на около 0, 968, което е осезаемо близко.

Дори и цифрите да не съвпадат, изследователите казват, че ще бъдат щастливи. "Това би било чудесно - няма да се налага да мисля отново за тези теории", казва Магуиджо пред Брукс. „Целият клас теории, в които скоростта на светлината варира по отношение на скоростта на гравитация, ще бъде изключена.“

Концепцията не мина без критики, съобщава Sample. Дейвид Марш от Центъра за теоретична космология в университета в Кеймбридж казва, че идеята има твърде много теоретични въпроси, които не са разработени, докато инфлацията изглежда има все повече смисъл. „Прогнозите за инфлацията, разработени от Стивън Хокинг и други преди повече от 30 години, са тествани от космологични наблюдения и са изправени пред тези тестове изключително добре“, казва той. „Много учени разглеждат инфлацията като просто и елегантно обяснение за произхода на галактиките във Вселената.“

Дали скоростта на светлината беше още по-бърза в ранната Вселена?