В мире космологии не утихают споры о природе нашей Вселенной. Несмотря на то, что идея расширяющейся Вселенной прочно укоренилась в научном сообществе, альтернативная гипотеза «уставшего света» продолжает привлекать внимание некоторых ученых. Давайте разберемся, в чем суть этого космического противостояния.
Красный угол: Большой взрыв
Теория расширяющейся Вселенной, впервые предложенная Эдвином Хабблом в конце 1920-х годов, основана на наблюдении, что более далекие галактики выглядят краснее по сравнению с близкими к Земле. Это явление, известное как красное смещение, объясняется тем, что длина волны света увеличивается по мере удаления объектов друг от друга.
Хаббл обнаружил закономерность, известную теперь как закон Хаббла: красное смещение галактики пропорционально ее расстоянию от нас. Это наблюдение привело к выводу, что чем дальше находится галактика, тем быстрее она от нас удаляется. Данное открытие стало ключевым аргументом в пользу расширяющейся Вселенной.
В 1927 году бельгийский физик и астроном Жорж Леметр предложил теорию «первичного атома». Эти идеи вдохновили его на разработку концепции, которую мы теперь знаем как теорию Большого взрыва. Леметр предположил, что Вселенная началась с расширения сверхплотного «космического яйца». В 1931 году он развил эту идею, сформулировав основные положения теории Большого взрыва.
Согласно современным оценкам, Большой взрыв произошел примерно 13,8 миллиарда лет назад, положив начало непрерывному расширению Вселенной.
Синий угол: гипотеза «уставшего света»
Альтернативное объяснение красного смещения предложил современник Хаббла, астроном Фриц Цвикки. Его гипотеза «уставшего света» утверждает, что фотоны теряют энергию, путешествуя на огромные расстояния, что приводит к уменьшению их частоты (и, соответственно, увеличению длины волны), что и вызывает покраснение света.
Согласно этой гипотезе, более удаленные объекты кажутся краснее не потому, что движутся быстрее, а потому, что их свет преодолел большее расстояние и, следовательно, потерял больше энергии. Гипотеза «уставшего света» поддерживает идею статичной, а не расширяющейся Вселенной.
И победитель…
Если бы это был поединок, теория Большого взрыва одержала бы победу нокаутом в первом раунде. Во-первых, никакие эмпирические наблюдения никогда не показывали, что фотоны теряют энергию, путешествуя в космосе. Еще в 1931 году Альберт Эйнштейн скептически отозвался о гипотезе «уставшего света», заметив, что «никто не может представить, как это происходит».
В последние десятилетия открытие космического микроволнового фона (энергетических остатков Большого взрыва) и наблюдения за колебаниями света от сверхновых разрешили спор в пользу теории Хаббла.
Однако, несмотря на то, что гипотеза «уставшего света» была в значительной степени отвергнута научным сообществом, она недавно получила небольшое внимание благодаря наблюдениям космического телескопа NASA «Джеймс Уэбб» за самыми ранними галактиками во Вселенной. Эти галактики оказались более сложными и развитыми, чем ожидалось для структур, сформировавшихся вскоре после Большого взрыва.
Тем не менее гипотеза «уставшего света» содержит слишком много противоречий, чтобы стать полноценной альтернативой общепринятой космологической модели. Скорее всего, для объяснения свойств ранних галактик будет найдено другое решение, не требующее отказа от фундаментальных законов космологии.
Вывод
Подводя итог, можно сказать, что хотя дебаты в космологии продолжаются, концепция расширяющейся Вселенной, основанная на теории Большого взрыва, остается наиболее обоснованной и широко принятой моделью в современной науке. Она опирается на множество наблюдений, согласуется с другими разделами физики и дает целостную картину эволюции космоса.
Гипотеза «уставшего света», несмотря на свою привлекательную простоту, пока не смогла предложить столь же убедительных аргументов и объяснений. Впрочем, это не означает, что в космологии поставлена окончательная точка. Природа Вселенной еще хранит немало загадок, и кто знает, какие открытия ждут нас впереди…
Читайте также: История звезды Мафусаил, которая «старше Вселенной».
