Wszechświat może być dwa razy starszy niż wcześniej sądzono

Wiek wszechświata był przedmiotem gorących dyskusji od dziesięcioleci. W ostatnich latach zaczął się wyłaniać konsensus; Większość specjalistów uważa obecnie, że nasz Wszechświat ma 13,797 miliardów lat. Ale w gazecie, którą zauważyłem Nauka Alertnaukowcy z University of Ottawa właśnie rzucili okiem na mrowisko, sugerując, że w końcu może być dwa razy starsze.

Jeśli to pytanie wciąż nie ma ostatecznej i definitywnej odpowiedzi, podczas gdy specjaliści od dłuższego czasu nieustannie je analizują, dzieje się tak dlatego, że bardzo trudno jest znaleźć wiarygodne i wiarygodne elementy.

Dziś najbardziej zdecydowane podejście opiera się na obserwacjach najstarszych gwiazd, które zostały zinterpretowane przez pryzmat pracy astrofizyka Kurtka typu pantofel. Po raz pierwszy odkryto go w 1910 roku przesunięcie ku czerwieni galaktyki tzw przesunięcie ku czerwieni.

Kiedy astronomowie widzą czerwień

Termin ten odnosi się do zjawiska, które stało się jednym z kamieni węgielnych kosmologii. Chociaż istnieją stosunkowo duże różnice, aby wyjaśnić tę koncepcję przesunięcie ku czerwieniczęsto jest bliskoefekt Dopplera. I właśnie to ostatnie tłumaczy między innymi zmianę hałasu bolidu Formuły 1 czy syreny przejeżdżającej w pobliżu karetki.

Być może już zauważyłeś, że słuchając uważnie, możesz odgadnąć ruch samochodu względem uszu na podstawie dźwięku silnika. Samochód Formuły 1 jest głośniejszy, gdy się zbliża, i cichszy, gdy się oddala. W bardzo prozaiczny sposób, bo oddalając się od obserwatora, fale wydają się nam „rozciągnięte”; A ponieważ częstotliwość dźwięku zależy bezpośrednio od jego częstotliwości, skutkuje to znacznie poważniejszym hałasem.

Nawet jeśli efekt Dopplera nie jest Technicznie nie oryginał przesunięcie ku czerwieni stosowany w kosmologii, jego interpretacja opiera się na podobnym podejściu. Różnica polega na tym, że zamiast wykorzystywać dźwięk, astronomowie robią to samo z innym rodzajem fali, tym razem elektromagnetycznej: światłem.

Znamy to z działaniaEdwina Hubble’a Oparte na Jerzego Lemaitre’a To Wszechświat stale się rozszerza. Oznacza to, że inne ciała niebieskie oddalają się od nas. Jednak gdy promieniowanie gwiazd przemieszcza się przez wszechświat na bardzo duże odległości, jego długość fali ulega zmianie. Podobnie jak pogłębiający się dźwięk syreny, powoduje to przesunięcie ku czerwieni widma docierającego do nas światła.

Ustawiając tę ​​wartość przesunięcie ku czerwieniMożemy więc uzyskać dane o ruchach gwiazd. Tak więc, ponieważ ekspansja wszechświata przyspiesza z czasem, można wywnioskować ich wiek; Im bardziej czerwone światło, tym starszy obiekt, z którego pochodzi.

Solidny, ale niekompletny model

To podejście jest dziś szeroko stosowane, ponieważ działa dobrze i daje spójne wyniki. Przynajmniej w większości przypadków, ponieważ ten model ma istotne wady. Naukowcy wciąż są zdumieni stanem niektórych rzeczy.

Przykład: Zgodnie z metodą przesunięcia ku czerwieni najstarsze galaktyki obserwowane ostatnio przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba miałyby około 13,4 miliarda lat, czyli około 300 milionów lat po Wielkim Wybuchu – okres odpowiadający zaraniu znanego wszechświata. Z drugiej strony, czasami prezentują właściwości, które nie pojawiają się zgodnie z aktualnymi modelami kosmologicznymi Po kilku miliardach lat. Rozbieżność, która pozostawia specjalistów sceptycznych.

Nowy model hybrydowy, który ma wypełnić te luki

Jednym ze sposobów interpretacji tych obserwacji jest koncepcja sformułowana w ubiegłym stuleciu. Aby obronić ideę statycznego wszechświata, bez ekspansji, Albert Einstein wprowadził koncepcję „ zmęczone światło Stwierdza, że ​​światło może tracić energię proporcjonalnie do przebytej odległości, stąd jego nazwa.

Następnie genialny szwajcarski astrofizyk Fritza Zwicky’ego Przyjmuję to założenie. zasugerował to the przesunięcie ku czerwieni To, co zaobserwowano, może być wynikiem tego „zmęczenia” światłem, a nie konsekwencją rozszerzania się wszechświata. Ale ta teoria najwyraźniej była niespójna z kilkoma obserwacjami. Dlatego ostatecznie została odrzucona przez społeczność naukową. Fizycy faworyzowali pomysł wprowadzony przez Hubble’a.

I tu wkracza zespół Rajendry Gupty, naukowca z University of Ottawa. Badacze ci wpadli na dość śmiały pomysł: według nich te dwa pomysły nie byłyby takie same niekoniecznie sprzeczne. Model hybrydowy może wyjaśnić te rozbieżności. ” Pozwalając na współistnienie tych dwóch teorii, możliwa staje się reinterpretacja przesunięcia ku czerwieni jako zjawiska hybrydowego, a nie tylko jako konsekwencja ekspansji wszechświata. mówi Gupta.

Aby połączyć te dwie koncepcje, Gupta oparł się na innej koncepcji sformułowanej w 1982 roku przez fizyka, laureata Nagrody Nobla Paweł Dirac. przez równanie Z niezwykle ważnej fizyki kwantowej, która dziś nosi jego imię, Dirac wprowadził koncepcję „ stałe sprzężenia „.

Bardzo krótko, te stałe opisują interakcje między siłami, które rządzą zachowaniem cząstek subatomowych. Istnieje dla wszystkich sił obserwowanych we wszechświecie. Ale wbrew temu, co sugeruje ich nazwa, te „stałe” mogą zmieniać się w czasie.

Wszechświat mający 26,7 miliarda lat?

To prowadzi nas do sedna teorii Gupty. według niego, Zmiany tych stałych mogą wpływać na zachowanie światłaH. Jednak wszystkie szacunki wieku wszechświata opierają się na tym drugim.

Będzie to miało bardzo ważne konsekwencje. kiedy konieczne, Wszystkie nasze relacje na ten temat zostaną zniekształcone ! Według modelu zaproponowanego przez zespół Gupty różnica ta byłaby pomijalna. To może być wszechświat dwa razy więcej, niż nam się dzisiaj wydaje.

” Nasz nowy model formowania się galaktyk obejmuje miliardy lat, dając Wszechświatowi wiek 26,7 miliarda lat, a nie 13,7 miliarda, jak wcześniej szacowano. Wyjaśnia w A Komunikacja.

Potencjalny element wielkiej układanki wszechświata

Oczywiście na razie jest to bardzo ambitna teoria. Konieczne będzie porównanie ich z konkretnymi obserwacjami, aby sprawdzić, czy rzeczywiście są one zgodne z wizualną rzeczywistością. Ale pomysł jest również bardzo atrakcyjny, ponieważ usunąłby wiele szarych obszarów we współczesnych modelach kosmologicznych.

Dlatego wskazane byłoby obserwowanie tej pracy, a także prac innych zespołów pracujących nad tym tematem. Nie należy się jednak spieszyć. W praktyce potwierdzenie lub obalenie tego rodzaju rewolucyjnej propozycji wymagałoby z konieczności lat obserwacji.

W każdym razie, niezależnie od tego, czy ten nowy paradygmat jest ważny, czy nie, jest to w każdym razie nowa okazja do ponownego zbadania ograniczeń istniejących teorii. że to Bardzo podstawowy krok Dla przyszłości kosmologii, a nawet nauki w ogóle. W końcu po prostu jest Regularnie kwestionuje te osiągnięcia, dzięki którym ludzkość pewnego dnia będzie w stanie ujawnić najlepiej strzeżone tajemnice naszego świata. Pozostaje mieć nadzieję, że nadal będziemy tam, aby się nim cieszyć, kiedy naukowcy będą mogli wreszcie poskładać kolosalną tajemnicę wszechświata!

Tekst do nauki jest dostępny Tutaj.