Wielki Wybuch porzucony w nowym modelu wszechświata

Jako jedno z niewielu wydarzeń astrofizycznych, które większość ludzi zna, Wielki Wybuch zajmuje szczególne miejsce w naszej kulturze. I chociaż istnieje konsensus naukowy, że jest to najlepsze wyjaśnienie pochodzenia Wszechświata, debata jest daleka od zamknięcia. Jednak trudno jest znaleźć alternatywne modele Wszechświata bez naprawdę przekonującego początku.

To może się teraz zmienić dzięki fascynującej pracy Wun-Yi Shu na Narodowym Uniwersytecie Tsing Hua na Tajwanie. Shu opracował innowacyjny nowy opis Wszechświata, w którym role przestrzeni czasowej i masy są powiązane w nowym rodzaju teorii względności.

Ideą Shu jest to, że czas i przestrzeń nie są niezależnymi bytami, ale mogą być przekształcane między sobą. W jego sformułowaniu geometrii czasoprzestrzeni prędkość światła jest po prostu współczynnikiem konwersji między nimi. Podobnie masa i długość są wymienne w zależności, w której współczynnik konwersji zależy zarówno od stałej grawitacji G, jak i od prędkości światła, z których żadna nie musi być stała.

Tak więc, gdy Wszechświat się rozszerza, masa i czas są przekształcane w długość i przestrzeń i odwrotnie, gdy się kurczy.

Ten wszechświat nie ma początku ani końca, a jedynie naprzemienne okresy ekspansji i kurczenia się. W rzeczywistości Shu pokazuje, że osobliwości nie mogą istnieć w tym kosmosie.

Łatwo odrzucić ten pomysł jako kolejny zabawny i nierealistyczny model wymyślony przez tych zwariowanych kosmologów.

Tak jest, dopóki nie spojrzysz na prognozy, które robi. W okresie ekspansji obserwator we wszechświecie zauważyłby dziwne zmiany w przesunięciu ku czerwieni jasnych obiektów, takich jak supernowe typu I, w miarę ich przyspieszania. Okazuje się, mówi Shu, że jego dane dokładnie zgadzają się z obserwacjami dokonanymi przez astronomów na Ziemi.

Ten rodzaj przyspieszenia jest zwyczajną cechą wszechświata Shu.

Stanowi to wyraźny kontrast z różnymi modelami Wszechświata opartymi na Wielkim Wybuchu. Odkąd odkryto przyspieszającą ekspansję Wszechświata, kosmolodzy dokonują pewnych dość niepokojących wygięć z prawami fizyki, aby ich modele działały.

Najczęściej dyskutowanym pomysłem jest to, że wszechświat jest wypełniony ciemną energią, która zmusza wszechświat do rozszerzania się w coraz szybszym tempie. Aby ten model działał, ciemna energia musi stanowić 75 procent masy energii Wszechświata i wzrastać w fantastycznym tempie.

Ale za ten pomysł trzeba zapłacić poważną cenę: prawo zachowania energii. Żenująca prawda jest taka, że ​​kosmolodzy na całym świecie dogodnie zamiecili pod dywan jedno z fundamentalnych praw fizyki, próbując kwadratury tego koła.

To maluje pomysły Shu w nieco innej perspektywie. Nie ma potrzeby rezygnowania z oszczędzania energii, aby jego teoria działała.

Nie oznacza to, że teoria Shu jest doskonała. Daleko stąd. Jednym z największych problemów, z jakimi się zmaga, jest wyjaśnienie istnienia i struktury mikrofalowego promieniowania tła, które zdaniem wielu astrofizyków jest najsilniejszym dowodem na to, że Wielki Wybuch naprawdę miał miejsce. Mówią, że CMB jest echem Wielkiego Wybuchu.

Nie jest jeszcze jasne, w jaki sposób może to powstać w kosmologii Shu, ale wyobrażam sobie, że nad tym pracuje.

Nawet jeśli znajdzie sposób, będzie musiało trochę niewygodnie przemyśleć, zanim jego pomysły będą mogły zyskać popularność. Jego podejście może dobrze wyjaśniać obserwacje supernowych typu I bez rezygnacji z zasady zachowania energii, ale prosi nas o porzucenie pojęcia Wielkiego Wybuchu, stałej prędkości światła i zaakceptowanie szerokiego nowego zestawu potencjalnych zjawisk związanych z wymienne relacje między masą, przestrzenią i czasem.

Słusznie lub niesłusznie, jest to kompromis, który dla wielu będzie trudny. Miejmy nadzieję, że Shu trzyma się swoich broni, choćby ze względu na dobrą, staromodną debatę

Nr ref.: arxiv.org/abs/1007.1750 : Modele kosmologiczne bez Wielkiego Wybuchu

ukryć