Enhver, der tog Fysik 101, har fået denne kendsgerning boret i hovedet: Lysets hastighed er en konstant rejse på 186.000 miles i sekundet. Faktisk er det hjørnestenen i meget af den moderne fysik, især Einsteins teori om særlig relativitet, rapporterer Joseph Dussault ved Christian Science Monitor .
Men det er måske ikke tilfældet. I en ny artikel offentliggjort tidsskriftet Physical Review D, João Magueijo, en teoretisk fysiker ved Imperial College London, og Niayesh Afshordi fra University of Waterloo i Canada, udforsker tanken om, at lysets hastighed var anderledes i fortiden - glider af meget hurtigere i universets barndom end det gør i dag.
Ian Sample hos The Guardian forklarer:
Magueijo og Afshordi kom med deres teori for at forklare, hvorfor kosmos ser meget ens ud over store afstande. For at være så ensartet, skal lysstråler have nået hvert hjørne af kosmos, ellers ville nogle regioner være køligere og mere tæt end andre. Men selv ved at bevæge sig med 1 mia. Km / t, rejste lyset ikke hurtigt nok til at sprede sig så langt og udjævne universets temperaturforskelle.
For at forklare dette uoverensstemmelse udviklede fysikere inflationsteorien, som antyder, at det tidlige univers var meget mindre, så temperaturerne kunne udjævnes. Derefter har overarbejdet brugt til at nå sin nuværende størrelse. Men denne idé kritiseres ofte, fordi den kræver oprettelse af et sæt betingelser, der kun ville eksistere i universets barndom - noget, der ikke let kan testes.
Magueijo og Afshordis koncept har imidlertid fået trækkraft. ”Teorien, som vi først foreslog i slutningen af 1990'erne, har nu nået et modenhedspunkt - den har frembragt en testbar forudsigelse, ” siger han i en pressemeddelelse. ”Hvis observationer i den nærmeste fremtid finder dette tal for at være nøjagtigt, kan det føre til en ændring af Einsteins tyngdekraftteori.”
Duoen testede denne idé mod universets kosmiske mikrobølgebakgrund (CMB), som er strålingen skabt kort efter Big Bang, der fylder universet. Baseret på forskermodellen fungerer CMB som en slags tidslinje for universumsvingninger og registrerer, hvordan tyngdekraften og lysets hastighed ændrer sig med variationer i temperaturen, rapporterer Michael Brooks hos New Scientist .
”I vores teori, hvis du går tilbage til det tidlige univers, er der en temperatur, når alt bliver hurtigere. Lysets hastighed går uendeligt og forplantes meget hurtigere end tyngdekraften, ”fortæller Afshordi Sample. ”Det er en faseovergang på samme måde som vand forvandles til damp.”
Brooks forklarer:
Dette fikserer en værdi kaldet spektralt indeks, der beskriver den indledende tæthedskrimp i universet, på 0, 96478 - en værdi, der kan kontrolleres mod fremtidige målinger. Det seneste tal, rapporteret af CMB-kortlægning Planck-satellitten i 2015, placerer spektralt indeks på ca. 0, 968, hvilket er spændende tæt.
Selv hvis antallet ikke stemmer overens, siger forskerne, at de vil være glade. ”Det ville være fantastisk - jeg behøver ikke at tænke på disse teorier igen, ” fortæller Magueijo til Brooks. "Hele denne klasse af teorier, hvor lysets hastighed varierer med hensyn til tyngdekraften, udelukkes."
Konceptet er ikke gået uden kritik, rapporterer Sample. David Marsh ved Center for Teoretisk Kosmologi ved Cambridge University siger, at ideen har for mange teoretiske problemer, der ikke er blevet udarbejdet, mens inflation ser ud til at give mere og mere mening. ”Forudsigelserne om inflation udviklet af Stephen Hawking og andre for mere end 30 år siden er blevet testet af kosmologiske observationer og står over for disse test bemærkelsesværdigt godt, ” fortæller han Sample. ”Mange forskere betragter inflation som en enkel og elegant forklaring af galaksernes oprindelse i universet.”
