Das Universum könnte schwächer werden, wenn das Licht müde würde und sich die physikalischen Konstanten änderten

Als das James-Webb-Weltraumteleskop mit der Datenerfassung begann, ermöglichte es uns einen beispiellosen Blick auf das ferne Universum. Die schwachen rotverschobenen Galaxien, die Hubble nur als Lichtflecken ansah, entpuppten sich als Objekte mit Struktur und Form. Und die Astronomen stießen auf einige Probleme. Das sind die ältesten Galaxien Er sah sehr entwickelt und sehr alt aus Entstanden während der akzeptierten Zeitlinie des Universums. Dies löste eine Flut von Artikeln aus, in denen mutig behauptet wurde, JWST habe den Urknall widerlegt. Jetzt ein neuer Artikel in Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society Er argumentiert, dass das Problem nicht darin liegt, dass die Galaxien so weit fortgeschritten sind, sondern dass das Universum doppelt so alt ist, wie wir dachten. 26,7 Milliarden Jahre, um genau zu sein. Das ist eine kühne Behauptung, aber belegen die Daten sie wirklich?

Das in der Arbeit vorgeschlagene Modell beginnt mit etwas, das als müdes Licht bekannt ist. Beim müden Lichtmodell verliert das Licht mit der Zeit automatisch seine Energie. Wenn also Photonen Milliarden von Lichtjahren durch das Universum reisen, werden sie rotverschoben. Somit wird das Licht entfernter Galaxien nicht durch die kosmische Expansion rotverschoben, sondern durch die inhärente Rotfärbung des Lichts im Laufe der Zeit. Die Idee eines müden Lichts gibt es, seit Edwin Hubble erstmals die kosmische Expansion als eine Möglichkeit bemerkte, die Idee eines stabilen Zustands des Universums aufrechtzuerhalten. Verlorene Popularität wie Die Beweise für eine kosmische Expansion werden immer deutlicher. Als Webbs Notizen auftauchten, erlangte er wieder etwas Popularität.

Wir wissen seit langem, dass müdes Licht nicht alleine funktioniert, daher fügt dieser Artikel eine neue Wendung im Umgang mit universellen physikalischen Konstanten hinzu. Größen wie die Lichtgeschwindigkeit, die Ladung eines Elektrons oder die Gravitationskonstante scheinen in die Struktur des Universums eingebaut zu sein. Sie haben ihre Werte aufgrund der Art und Weise, wie das Universum entstanden ist, und es wird allgemein angenommen, dass sie sich im Laufe der Zeit nicht ändern. Wir haben geologische und astronomische Beobachtungen, die zeigen, dass sich physikalische Konstanten seit mindestens mehreren Milliarden Jahren nicht verändert haben.

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Aber diese neue Arbeit argumentiert, dass man ein Universum erhalten kann, das kleiner erscheint, als es tatsächlich ist, wenn man schwindendes Licht mit sich verändernden physikalischen Konstanten kombiniert. Im Grunde führt das gespannte Licht zu der kosmischen Rotverschiebung, die Sie beobachten, und die allmähliche Verschiebung der physikalischen Konstanten bedeutet, dass diese reifen, fernen Galaxien nicht nur 100 Millionen Jahre, sondern Milliarden Jahre alt sind. Indem wir müdes Licht optimieren und physikalische Konstanten verschieben nur so Um die Daten abzugleichen, erhält man ein Universum, das 26,7 Milliarden Jahre alt ist.

Funktioniert das Modell? Ja, aber dabei gibt es zwei Probleme. Das erste ist das Scheibentheorien sind schwache Theorien. Dieses Modell kann zwar an Beobachtungsdaten angepasst werden, es gibt jedoch keine wesentliche Motivation dafür. Es gibt viele Modelle, die an die Daten angepasst werden können, und das ist nicht dasselbe wie ein robustes physisches Modell. Der Autor der Arbeit argumentiert, dass es einen zugrunde liegenden Mechanismus geben könnte, der dazu führt, dass sich müdes Licht und physikalische Konstanten in die richtige Weise verschieben, aber das Modell ist immer noch mit vielen Manipulationen verbunden.

Das zweite Problem besteht darin, dass die JWST-Beobachtungen ein 13,7 Milliarden Jahre altes Standarduniversum nicht ausschließen. Galaxien sind viel komplexer, als einige Computersimulationen vorhergesagt haben, aber das ist angesichts der Einschränkungen von Modellen großer Strukturen nicht überraschend. Es gibt viele Möglichkeiten, wie sich frühe Galaxien so schnell entwickelt haben könnten, dass sie keiner Neufassung der Kosmologie bedürfen.

Aber auch ohne einen starken finanziellen Anreiz, dieses Modell zu schaffen, lohnt sich die Arbeit. Es ist die Art von Papier, die über den Tellerrand hinausschaut, und es ist eine großartige Möglichkeit sicherzustellen, dass wir nicht in alten Paradigmen gefangen sind, nur weil sie bisher funktioniert haben. Es ist unwahrscheinlich, dass dieses neue Paradigma die Standard-Kosmologie auf den Kopf stellt, aber solange Ideen überprüfbar und widerlegbar sind, wie es in diesem Modell der Fall ist, kann es nicht schaden, sie dem Ideenhaufen hinzuzufügen.

Referenz: Gupta, R.;JWST Frühe Beobachtungen des Universums und CDM-Kosmologie. “ Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society (2023): Stadion2032.