Jokaisella, joka otti fysiikan 101, on tämä tosiasia porattu heidän päähänsä: Valon nopeus on vakio, joka kulkee nopeudella 186 000 mailia sekunnissa. Itse asiassa se on suurimman osan nykyfysiikan kulmakiviä, etenkin Einsteinin erityisrelatiivisuuden suhteen liittyvä teoria, kertoo Joseph Dussault Christian Science Monitor -yksikössä .
Mutta niin ei ehkä ole. Uudessa lehdessä Physical Review D julkaisussa João Magueijo, teoreettinen fyysikko Imperial College Londonissa ja Niayesh Afshordi, Waterloon yliopistosta Kanadassa, tutkivat ajatusta, että valon nopeus oli aiemmin erilainen - vetoketju paljon nopeammin maailmankaikkeuden lapsenkengissä kuin nykyään.
The Guardianin Ian-näyte selittää:
Magueijo ja Afshordi keksivat teoriansa selittääkseen miksi kosmos näyttää suurin piirtein samanlaisilta laajoilla etäisyyksillä. Ollakseen niin yhtenäinen, valonsäteiden on oltava saavuttaneet kosmoksen joka kulman, muuten jotkut alueet olisivat viileämpiä ja tiheämpiä kuin toiset. Mutta edes nopeudella 1 mrd km / h, valo ei kulkenut riittävän nopeasti levittääkseen niin pitkälle ja tasoittaakseen maailmankaikkeuden lämpötilaeroja.
Tämän ristiriidan selittämiseksi fyysikot kehittivät inflaatioteorian, joka viittaa siihen, että varhainen maailmankaikkeus oli paljon pienempi ja antoi lämpötilojen tasaantua. Sitten ylityöt on kulunut nykyisen koon saavuttamiseen. Mutta tätä ajatusta kritisoidaan usein, koska se vaatii sellaisten olosuhteiden luomisen, jotka olisivat olemassa vain maailmankaikkeuden alkuvaiheessa - jota ei voida helposti testata.
Magueijo ja Afshordi -konsepti ovat kuitenkin saaneet vetoa. "Teoria, jonka ensin ehdotimme 1990-luvun lopulla, on nyt saavuttanut kypsyyspisteen - se on tuottanut testattavan ennusteen", hän sanoo lehdistötiedotteessa. "Jos havainnot lähitulevaisuudessa toteavat tämän luvun olevan tarkka, se voi johtaa Einsteinin painovoimateorian muutokseen."
Duo testasi tätä ajatusta maailmankaikkeuden kosmisella mikroaaltouuni-taustalla (CMB), joka on säteily, joka syntyi pian maailmankaikkeutta täyttävän ison räjähdyksen jälkeen. Tutkijoiden mallin perusteella CMB toimii eräänlaisena maailmankaikkeuden heilahtelujen aikajanaa, joka kuvaa kuinka painovoiman ja valon nopeus muuttuvat lämpötilan vaihtelulla, raportoi Michael Brooks New Scientistista .
”Teoriassamme, jos palaat takaisin varhaiseen maailmankaikkeuteen, on lämpötila, jolloin kaikki muuttuu nopeammaksi. Valon nopeus menee äärettömyyteen ja etenee paljon nopeammin kuin painovoima ”, Afshordi kertoo näytteelle. "Se on vaihesiirto samalla tavalla kuin vesi muuttuu höyryksi."
Brooks selittää:
Tämä korjaa spektriindeksiksi kutsutun arvon, joka kuvaa alkuperäisen tiheyden väreilyä universumissa, 0, 96478 - arvo, joka voidaan tarkistaa tulevien mittausten perusteella. Viimeisin CMB-kartoitus Planck-satelliitin vuonna 2015 ilmoittama luku asettaa spektriindeksin arvoon 0.968, joka on houkuttelevan lähellä.
Vaikka numerot eivät täsmää, tutkijat sanovat olevansa onnellinen. "Se olisi hienoa - minun ei tarvitse miettiä näitä teorioita uudelleen", Magueijo kertoo Brooksille. "Tämä koko luokka teorioita, joissa valon nopeus vaihtelee painovoiman nopeuden suhteen, on suljettu pois."
Konsepti ei ole mennyt ilman kritiikkiä, Sample raportoi. David Marsh Cambridgen yliopiston teoreettisen kosmologian keskuksessa sanoo, että ideassa on liian monia teoreettisia kysymyksiä, joita ei ole kehitetty, kun taas inflaatiolla näyttää olevan enemmän ja enemmän järkeä. "Kosmologiset havainnot ovat kokeilleet Stephen Hawkingin ja muiden yli 30 vuotta sitten kehittämiä inflaatio-ennusteita, ja ne ovat joutuneet kokeisiin erittäin hyvin", hän kertoo Samplelle. "Monet tutkijat pitävät inflaatiota yksinkertaisena ja tyylikkään selityksenä maailmankaikkeuden galaksien alkuperästä."
