อ่าน 5 นาที
แสงที่เหนื่อยล้า
ฟิสิกส์ขอบ/แสงสว่าง/ทฤษฎีที่ล้าสมัยในวิชาฟิสิกส์/หน้าที่ใช้แถบด้านข้างพร้อมกับพารามิเตอร์ลูก/แนวคิดเกี่ยวกับจักรวาลวิทยากายภาพ/ลิงก์ย้อนกลับเทมเพลต Webarchive
แสงที่อ่อนล้า (Tired light) เป็นกลไกการ เลื่อนไปทางแดงในเชิงสมมติฐานประเภทหนึ่งซึ่งถูกเสนอขึ้นเพื่อเป็นคำอธิบายทางเลือกสำหรับความสัมพันธ์ระหว่างการเลื่อนไปทางแดงกับระยะทางแบบจำลองเ...
แสงที่เหนื่อยล้า
| ส่วนหนึ่งของชุดบทความเกี่ยวกับ |
| จักรวาลวิทยาเชิงฟิสิกส์ |
|---|
แสงที่อ่อนล้า (Tired light) เป็นกลไกการ เลื่อนไปทางแดงในเชิงสมมติฐานประเภทหนึ่งซึ่งถูกเสนอขึ้นเพื่อเป็นคำอธิบายทางเลือกสำหรับความสัมพันธ์ระหว่างการเลื่อนไปทางแดงกับระยะทางแบบจำลองเหล่านี้ถูกเสนอขึ้นเพื่อเป็นทางเลือกแทนแบบจำลองที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวของจักรวาลแนวคิดนี้ถูกเสนอขึ้นครั้งแรกในปี 1929 โดยฟริตซ์ ซวิคกี (Fritz Zwicky ) ซึ่งเสนอว่าหากโฟตอนสูญเสียพลังงานไปตามกาลเวลาผ่านการชนกับอนุภาคอื่น ๆ อย่างสม่ำเสมอ วัตถุที่อยู่ไกลออกไปจะปรากฏเป็นสีแดงกว่าวัตถุที่อยู่ใกล้กว่า
Zwicky ยอมรับว่า การกระเจิง ของแสง ทุกชนิดจะทำให้ภาพของวัตถุที่อยู่ไกลออกไปเบลอมากกว่าที่เห็น นอกจากนี้ความสว่างพื้นผิวของกาแล็กซีที่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลาการยืดเวลาของแหล่งกำเนิดทางจักรวาลวิทยา และสเปกตรัมความร้อนของพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาลได้รับการสังเกตแล้ว ผลกระทบเหล่านี้ไม่ควรปรากฏหากการเลื่อนแดงของจักรวาลวิทยาเกิดจากกลไกการกระเจิงของแสงที่อ่อนล้า[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]แม้ว่าจะมีการตรวจสอบแนวคิดนี้เป็นระยะ แต่แสงที่อ่อนล้าก็ไม่ได้รับการสนับสนุนจากการทดสอบเชิงสังเกตและยังคงเป็นหัวข้อที่ไม่สำคัญในฟิสิกส์ดาราศาสตร์[ 4 ]
ประวัติและการตอบรับ
แนวคิดเรื่อง " แสงที่อ่อนล้า" เกิดขึ้นจากการสังเกตของเอ็ดวิน ฮับเบิล ที่พบ ว่ากาแล็กซีที่อยู่ไกลออกไปมีการเลื่อนไปทางแดง (redshift ) ที่แปรผันตามระยะทางการเลื่อนไปทางแดงคือการเปลี่ยนแปลงในสเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ที่ปล่อยออกมา จากวัตถุไปสู่พลังงานและความถี่ที่ต่ำลง ซึ่งเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ผู้สังเกตการณ์เนบิวลาเกลียวเช่นเวสโต สลิเฟอร์สังเกตว่าวัตถุเหล่านี้ (ปัจจุบันทราบว่าเป็นกาแล็กซี ที่แยกจากกัน ) โดยทั่วไปแสดงการเลื่อนไปทางแดงมากกว่าการเลื่อนไปทางน้ำเงิน (blueshift) โดยไม่ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ตั้ง เนื่องจากความสัมพันธ์นี้ใช้ได้ในทุกทิศทาง จึงไม่สามารถอธิบายได้ด้วยการเคลื่อนที่ปกติเมื่อเทียบกับพื้นหลังซึ่งจะแสดงการเลื่อนไปทางแดงและน้ำเงินที่หลากหลาย การมีส่วนร่วมของฮับเบิลคือการแสดงให้เห็นว่าขนาดของการเลื่อนไปทางแดงมีความสัมพันธ์อย่างมากกับระยะทางไปยังกาแล็กซี
จากข้อมูลของสลิเฟอร์และฮับเบิล ในปี 1927 จอร์จส์ เลอแมตร์ตระหนักว่าความสัมพันธ์นี้สามารถนำไปใช้กับคำตอบที่ไม่คงที่ของสมการทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ ซึ่งก็คือคำตอบของฟรีดมันน์-เลอแมตร์ อย่างไรก็ตาม บทความของเลอแมตร์ได้รับการยอมรับก็ต่อเมื่อฮับเบิลตีพิมพ์ผลงานในปี 1929 แล้ว ความสัมพันธ์ระหว่างการเลื่อนไปทางแดงและระยะทางที่เป็นสากลในคำตอบนี้เกิดจากผลกระทบของเอกภพที่กำลังขยายตัวต่อโฟตอนที่เดินทางในช่วงเวลาว่าง เปล่า (หรือที่เรียกว่าเส้นทาง จีโอเดสิกแบบ "คล้ายแสง" ) ในการกำหนดสูตรนี้ ยังคงมีผลกระทบที่คล้ายคลึงกับปรากฏการณ์ดอปเปลอร์อยู่แม้ว่าความเร็วสัมพัทธ์จะต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังมากขึ้น เนื่องจากระยะทางสามารถกำหนดได้หลายวิธีในเอกภพที่กำลังขยายตัว
ในขณะเดียวกัน ก็มีการเสนอคำอธิบายอื่นๆ ที่ไม่สอดคล้องกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเอ็ดเวิร์ด มิลน์เสนอคำอธิบายที่เข้ากันได้กับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษแต่ไม่เข้ากันกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป โดยกล่าวว่ามีการระเบิดครั้งใหญ่ที่สามารถอธิบายการเลื่อนไปทางแดงได้ (ดูจักรวาลของมิลน์ ) คนอื่นๆ เสนอว่าผลกระทบที่เป็นระบบสามารถอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างการเลื่อนไปทางแดงกับระยะทางได้ ในทำนองเดียวกันนี้ฟริตซ์ ซวิคกีเสนอกลไก "แสงที่อ่อนล้า" ในปี 1929 [ 5 ]ซวิคกีแนะนำว่าโฟตอนอาจค่อยๆ สูญเสียพลังงานขณะเดินทางเป็นระยะทาง ไกล ผ่านจักรวาลที่หยุดนิ่งโดยการปฏิสัมพันธ์กับสสารหรือโฟตอนอื่นๆ หรือโดยกลไกทางกายภาพใหม่บางอย่าง เนื่องจากการลดลงของพลังงานสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของความยาวคลื่น ของแสง ผล กระทบนี้จะทำให้เกิดการเลื่อนไปทางแดงในเส้นสเปกตรัมที่เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนกับระยะทางของแหล่งกำเนิด คำว่า "แสงที่อ่อนล้า" ถูกบัญญัติโดยริชาร์ด โทลแมนในช่วงต้นทศวรรษ 1930 เพื่อใช้อ้างถึงแนวคิดนี้[ 6 ] Helge Kraghได้กล่าวไว้ว่า "สมมติฐานของ Zwicky เป็นทางเลือกที่รู้จักกันดีที่สุดและละเอียดที่สุดสำหรับจักรวาลที่กำลังขยายตัว แต่มันก็ไม่ใช่ทางเลือกเดียว นักฟิสิกส์ นักดาราศาสตร์ และนักวิทยาศาสตร์สมัครเล่นมากกว่าสิบคนได้เสนอแนวคิดแสงอ่อนในช่วงทศวรรษ 1930 ซึ่งมีจุดร่วมกันคือสมมติฐานที่ว่าโฟตอนเนบิวลามีปฏิสัมพันธ์กับสสารระหว่างกาแล็กซี ซึ่งพวกมันได้ถ่ายโอนพลังงานบางส่วนไปให้" Kragh ได้กล่าวถึงJohn Quincy Stewart , William Duncan MacMillanและWalther Nernstเป็น พิเศษ [ 7 ]
กลไกแสงที่อ่อนล้าเป็นหนึ่งในทางเลือกที่เสนอแทนทฤษฎีบิ๊กแบงและจักรวาลวิทยาแบบสภาวะคงที่ ซึ่งทั้งสองทฤษฎีอาศัยการขยายตัวของจักรวาลตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเมตริก FRW ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 นักจักรวาลวิทยาส่วนใหญ่สนับสนุนหนึ่งในสองแนวคิด นี้ แต่มีนักวิทยาศาสตร์เพียงไม่กี่คน โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่ทำงานเกี่ยวกับทางเลือกอื่นนอกเหนือจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ที่ทำงานกับทางเลือกแสงที่อ่อนล้า[ 8 ]เมื่อสาขาวิชาจักรวาลวิทยาเชิงสังเกตพัฒนาขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 และข้อมูลที่เกี่ยวข้องมีจำนวนมากขึ้นและแม่นยำมากขึ้น บิ๊กแบงจึงกลายเป็นทฤษฎีจักรวาลวิทยาที่ได้รับการสนับสนุนมากที่สุดจากหลักฐานเชิงสังเกต และยังคงเป็นแบบจำลองฉันทามติ ที่ได้รับการยอมรับ โดยมี การกำหนดพารามิเตอร์ในปัจจุบันที่ระบุสถานะและวิวัฒนาการของจักรวาลอย่างแม่นยำ แม้ว่าข้อเสนอของ "จักรวาลวิทยาแสงที่เหนื่อยล้า" จะถูกทิ้งไปอยู่ในกองขยะแห่งประวัติศาสตร์แล้วก็ตาม แต่ในฐานะข้อเสนอทางเลือกอื่นโดยสิ้นเชิง จักรวาลวิทยาแสงที่เหนื่อยล้าถือเป็นความเป็นไปได้ที่ห่างไกลซึ่งควรค่าแก่การพิจารณาในตำราจักรวาลวิทยาจนถึงช่วงทศวรรษ 1980 แม้ว่านักฟิสิกส์ดาราศาสตร์กระแสหลักจะมองว่าเป็นข้อเสนอ ที่ไม่น่าเป็นไปได้และ เฉพาะกิจก็ตาม[ 9 ]

ในช่วงทศวรรษ 1990 และต่อเนื่องมาจนถึงศตวรรษที่ 21 การสังเกตการณ์ที่หักล้างจำนวนหนึ่งได้แสดงให้เห็นว่าสมมติฐาน "แสงที่อ่อนล้า" ไม่ใช่คำอธิบายที่ใช้ได้สำหรับค่าเรดชิฟต์ทางจักรวาลวิทยา[ 2 ]ตัวอย่างเช่น ในเอกภพที่คงที่ซึ่งมีกลไกแสงที่อ่อนล้า ความสว่างพื้นผิวของดาวฤกษ์และกาแล็กซีควรคงที่ นั่นคือ ยิ่งวัตถุอยู่ไกลออกไป เราจะได้รับแสงน้อยลง แต่พื้นที่ปรากฏของวัตถุนั้นก็ลดลงเช่นกัน ดังนั้นแสงที่ได้รับหารด้วยพื้นที่ปรากฏควรคงที่ ในเอกภพที่กำลังขยายตัว ความสว่างพื้นผิวจะลดลงตามระยะทาง เมื่อวัตถุที่สังเกตได้ถอยห่างออกไป โฟตอนจะถูกปล่อยออกมาในอัตราที่ลดลงเนื่องจากโฟตอนแต่ละตัวต้องเดินทางเป็นระยะทางที่ยาวกว่าตัวก่อนหน้าเล็กน้อย ในขณะที่พลังงานของมันลดลงเล็กน้อยเนื่องจากค่าเรดชิฟต์ที่เพิ่มขึ้นในระยะทางที่ไกลขึ้น ในทางกลับกัน ในเอกภพที่กำลังขยายตัว วัตถุนั้นดูเหมือนจะใหญ่กว่าที่เป็นจริง เพราะมันอยู่ใกล้เรามากกว่าเมื่อโฟตอนเริ่มเดินทาง สิ่งนี้ทำให้เกิดความแตกต่างในความสว่างของพื้นผิวของวัตถุระหว่างเอกภพที่คงที่และเอกภพที่กำลังขยายตัว ซึ่งเรียกว่าการทดสอบความสว่างพื้นผิวของ Tolmanซึ่งในการศึกษาเหล่านั้นสนับสนุนสมมติฐานเอกภพที่กำลังขยายตัวและตัดทิ้งแบบจำลองแสงที่เหนื่อยล้าแบบคงที่[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
การเลื่อนแดงสามารถสังเกตได้โดยตรงและนักจักรวาลวิทยาใช้เป็นมาตรวัดเวลาการมองย้อนกลับไป โดยตรง พวกเขามักจะอ้างถึงอายุและระยะทางของวัตถุในแง่ของการเลื่อนแดงมากกว่าปีหรือปีแสง ในระดับดังกล่าวบิ๊กแบงสอดคล้องกับการเลื่อนแดงเป็นอนันต์[ 10 ]ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงทางเลือกที่ไม่มีจักรวาลที่กำลังขยายตัวจำเป็นต้องมีทางเลือกอื่นเพื่ออธิบายความสอดคล้องระหว่างการเลื่อนแดงและระยะทางที่เป็นเอกเทศสำหรับเมตริกการขยายตัวของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ทฤษฎีดังกล่าวบางครั้งเรียกว่า "จักรวาลวิทยาแสงที่เหนื่อยล้า" แม้ว่าผู้เขียนบางคนอาจไม่ทราบถึงที่มาทางประวัติศาสตร์ก็ตาม[ 13 ]
แบบจำลองที่บิดเบือนโดยเฉพาะ

โดยทั่วไป กลไก "แสงอ่อนล้า" ใดๆ ก็ตามจะต้องแก้ปัญหาพื้นฐานบางประการ กล่าวคือ ค่าการเลื่อนไปทางแดงที่สังเกตได้จะต้อง:
- ยอมรับการวัดแบบเดียวกันในช่วงความยาวคลื่นใดๆ
- ไม่แสดงอาการเบลอ
- ติดตามความสัมพันธ์ของฮับเบิลโดยละเอียดที่สังเกตได้จาก ข้อมูล ซูเปอร์โนวา (ดูที่ จักรวาลที่กำลังเร่งตัว )
- อธิบายปรากฏการณ์การยืดเวลา ที่เกี่ยวข้อง กับเหตุการณ์ที่อยู่ห่างไกลออกไปในระดับจักรวาล
ตลอดหลายปีที่ผ่านมา มีการเสนอแนวคิดเกี่ยวกับกลไกของแสงที่อ่อนล้าหลายแบบฟริตซ์ ซวิคกีในบทความของเขาที่เสนอแบบจำลองเหล่านี้ ได้ตรวจสอบคำอธิบายเกี่ยวกับการเลื่อนไปทางแดงหลายแบบ และได้ตัดทิ้งบางแบบไปเอง รูปแบบที่ง่ายที่สุดของทฤษฎีแสงที่อ่อนล้าสมมติว่าพลังงานของโฟตอนลดลงแบบเอกซ์ponential ตามระยะทางที่เดินทางโดยที่คือพลังงานของโฟตอนที่ระยะทางจากแหล่งกำเนิดแสงคือพลังงานของโฟตอนที่แหล่งกำเนิดแสง และคือค่าคงที่ขนาดใหญ่ที่บ่งบอกถึง "ความต้านทานของอวกาศ" เพื่อให้สอดคล้องกับกฎของฮับเบิลค่าคงที่ต้องมีค่าหลายกิกะพาร์เซกตัวอย่างเช่น ซวิคกีพิจารณาว่าผลกระทบคอมป์ตัน แบบบูรณา การสามารถอธิบายการปรับขนาดของแบบจำลองข้างต้นได้หรือไม่
...แสงที่มาจากเนบิวลาที่อยู่ไกลออกไปจะเกิดการเลื่อนไปทางสีแดงเนื่องจากผลของคอมป์ตันบนอิเล็กตรอนอิสระเหล่านั้น [ในอวกาศระหว่างดาว] [...] แต่แล้วแสงที่กระจัดกระจายไปทุกทิศทางจะทำให้อวกาศระหว่างดาวทึบแสงจนทนไม่ได้ ซึ่งทำให้คำอธิบายข้างต้นใช้ไม่ได้ [...] เห็นได้ชัดว่าคำอธิบายใดๆ ที่อิงตามกระบวนการกระเจิงเช่นผลของคอมป์ตันหรือผลของรามานเป็นต้น จะอยู่ในสถานการณ์ที่สิ้นหวังในเรื่องความคมชัดของภาพ[ 5 ]
การ "พร่ามัว" ที่คาดการณ์ไว้ของวัตถุที่อยู่ไกลออกไปในอวกาศนั้น ไม่ปรากฏให้เห็นในหลักฐานจากการสังเกตการณ์ แม้ว่าจะต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่กว่าที่มีอยู่ในขณะนั้นมากจึงจะแสดงให้เห็นได้อย่างแน่นอน หรืออีกทางหนึ่ง Zwicky เสนอคำอธิบายในลักษณะของปรากฏการณ์ Sachs–Wolfeสำหรับความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางและค่าการเลื่อนไปทางแดง:
อาจคาดได้ว่าเส้นสเปกตรัมจะเลื่อนไปเนื่องจากความแตกต่างของศักยภาพแรงโน้มถ่วงคงที่ที่ระยะทางต่าง ๆ จากศูนย์กลางของกาแล็กซี ผลกระทบนี้แน่นอนว่าไม่มีความเกี่ยวข้องกับระยะทางของกาแล็กซีที่สังเกตได้จากระบบของเราเอง ดังนั้นจึงไม่สามารถให้คำอธิบายใด ๆ เกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่กล่าวถึงในเอกสารนี้ได้[ 5 ]
ข้อเสนอของซวิคกีได้รับการนำเสนออย่างระมัดระวัง โดยระบุว่าสามารถพิสูจน์ได้ว่าผิดพลาดตามข้อสังเกตในภายหลัง:
... [a] อนาล็อกเชิงแรงโน้มถ่วงของปรากฏการณ์คอมป์ตัน [...] เห็นได้ชัดว่าการเลื่อนไปทางแดงข้างต้นจะทำให้เส้นดูดกลืนเหล่านี้กว้างขึ้นอย่างไม่สมมาตรไปทางสีแดง หากสามารถถ่ายภาพเส้นเหล่านี้ด้วยการกระจายแสงที่สูงพอ การเคลื่อนที่ของจุดศูนย์กลางมวลของเส้นจะให้ค่าการเลื่อนไปทางแดงที่ไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วของระบบที่ปล่อยแสงออกมา[ 5 ]
การขยายเส้นดูดกลืนดังกล่าวไม่พบในวัตถุที่มีการเลื่อนไปทางแดงสูง ดังนั้นจึงเป็นการหักล้างสมมติฐานเฉพาะนี้[ 14 ]
Zwicky ยังตั้งข้อสังเกตในเอกสารฉบับเดียวกันว่า ตามแบบจำลองแสงที่เหนื่อยล้า ความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางและการเลื่อนไปทางแดงจะต้องมีอยู่ในแสงจากแหล่งกำเนิดภายในกาแล็กซีของเราเอง (แม้ว่าการเลื่อนไปทางแดงจะมีขนาดเล็กมากจนยากต่อการวัด) ซึ่งไม่ปรากฏภายใต้ทฤษฎีที่อิงตามความเร็วการถอยห่าง เขาเขียนโดยอ้างถึงแหล่งกำเนิดแสงภายในกาแล็กซีของเราว่า "เป็นที่พึงปรารถนาอย่างยิ่งที่จะกำหนดการเลื่อนไปทางแดงโดยไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วที่แท้จริงของวัตถุที่สังเกต" [ 5 ]หลังจากนั้น นักดาราศาสตร์ได้ค่อยๆ สร้างแผนที่พื้นที่เฟสความเร็ว-ตำแหน่งสามมิติสำหรับกาแล็กซี และพบว่าการเลื่อนไปทางแดงและการเลื่อนไปทางน้ำเงินของวัตถุในกาแล็กซีสอดคล้องกับการกระจายทางสถิติของกาแล็กซีเกลียวได้เป็นอย่างดี ทำให้ ส่วนประกอบ การเลื่อนไปทางแดงที่แท้จริง หายไป เป็นผลกระทบ[ 15 ]
หลังจากซวิกกีในปี 1935 เอ็ดวิน ฮับเบิลและริชาร์ด โทลแมนได้เปรียบเทียบการเลื่อนไปทางแดงแบบถอยห่างกับการเลื่อนไปทางแดงแบบไม่ถอยห่าง โดยเขียนว่า
อย่างไรก็ตาม ทั้งสองมีแนวโน้มที่จะเห็นด้วยกับความคิดเห็นที่ว่า หากการเลื่อนไปทางแดงไม่ได้เกิดจากการเคลื่อนที่ถอยหลัง คำอธิบายอาจเกี่ยวข้องกับหลักการทางฟิสิกส์ใหม่ ๆ [... และ] การใช้แบบจำลองจักรวาลแบบคงที่ของไอน์สไตน์ ร่วมกับสมมติฐานที่ว่าโฟตอนที่ปล่อยออกมาจากเนบิวลาสูญเสียพลังงานระหว่างการเดินทางไปยังผู้สังเกตการณ์ด้วยผลกระทบที่ไม่ทราบแน่ชัด ซึ่งเป็นเชิงเส้นกับระยะทาง และนำไปสู่การลดลงของความถี่โดยไม่มีการเบี่ยงเบนตามขวางที่เห็นได้ชัด[ 16 ]
เงื่อนไขเหล่านี้แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะบรรลุ และความสำเร็จโดยรวมของคำอธิบายเชิงสัมพัทธภาพทั่วไปสำหรับความสัมพันธ์ระหว่างการเลื่อนไปทางแดงกับระยะทางนั้นเป็นหนึ่งในเหตุผลหลักที่ทำให้แบบจำลองบิ๊กแบงยังคงเป็นจักรวาลวิทยาที่นักวิจัยนิยมใช้
ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 Erwin Finlay-Freundlichเสนอการเลื่อนไปทางแดงว่าเป็น "ผลจากการสูญเสียพลังงานของโฟตอนที่สังเกตได้ซึ่งเคลื่อนที่ผ่านสนามรังสี" [ 17 ]ซึ่งถูกอ้างถึงและโต้แย้งว่าเป็นคำอธิบายสำหรับความสัมพันธ์ระหว่างการเลื่อนไปทางแดงกับระยะทางในบทความทฤษฎีฟิสิกส์ดาราศาสตร์Nature ปี 1962 โดยศาสตราจารย์ฟิสิกส์ PF Browne จาก มหาวิทยาลัยแมนเช สเตอร์ [ 18 ]นักจักรวาลวิทยาผู้มีชื่อเสียงRalph Asher Alpherได้เขียนจดหมายถึงNatureสามเดือนต่อมาเพื่อตอบโต้ข้อเสนอแนะนี้ โดยวิพากษ์วิจารณ์แนวทางนี้อย่างหนักว่า "ยังไม่มีกลไกทางกายภาพที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปสำหรับการสูญเสียนี้" [ 19 ]ถึงกระนั้น จนกระทั่งถึงยุคที่เรียกว่า "ยุคแห่งจักรวาลวิทยาที่แม่นยำ" ซึ่งเริ่มต้นด้วยผลลัพธ์จากยาน สำรวจอวกาศ WMAPและการสำรวจการเลื่อนแดง สมัยใหม่ [ 20 ] แบบจำลองแสงที่เหนื่อยล้า ก็ยังสามารถตีพิมพ์ในวารสารกระแสหลักได้เป็นครั้งคราว รวมถึงแบบจำลองหนึ่งที่ตีพิมพ์ในวารสารNature ฉบับเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2522 ซึ่งเสนอ "การสลายตัวของโฟตอน" ในปริภูมิเวลาโค้ง[ 21 ]ซึ่งห้าเดือนต่อมาถูกวิพากษ์วิจารณ์ในวารสารเดียวกันว่าไม่สอดคล้องกับการสังเกตการณ์การเลื่อนแดงเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่สังเกตได้ในขอบดวงอาทิตย์ โดยสิ้นเชิง [ 22 ] ในปี พ.ศ. 2529 บทความที่อ้างว่าทฤษฎีแสงที่เหนื่อยล้าสามารถ อธิบายการเลื่อนแดงได้ดีกว่าการขยายตัวของจักรวาลได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal [ 23 ] แต่สิบเดือนต่อมา ในวารสารเดียวกัน แบบจำลองแสงที่เหนื่อยล้าดังกล่าวก็แสดงให้เห็นว่าไม่สอดคล้องกับการสังเกตการณ์ที่มีอยู่[ 24 ]เมื่อการวัดทางจักรวาลวิทยาแม่นยำขึ้นและสถิติในชุดข้อมูลทางจักรวาลวิทยาดีขึ้น ข้อเสนอเรื่องแสงที่เหนื่อยล้าก็ถูกพิสูจน์ว่าผิดพลาด[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]ถึงขนาดที่ทฤษฎีนี้ถูกอธิบายในปี 2001 โดยนักเขียนด้านวิทยาศาสตร์Charles Seifeว่า "อยู่ในขอบเขตของฟิสิกส์เมื่อ 30 ปีก่อน แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังคงแสวงหาหลักฐานโดยตรงเพิ่มเติมเกี่ยวกับการขยายตัวของจักรวาล" [ 25 ]
ดูเพิ่มเติม
เอกสารอ้างอิง
- ^ a b Wright, EL ข้อผิดพลาดในจักรวาลวิทยาแสงที่เหนื่อยล้า
- ^ a b c Tommaso Treu, สไลด์บรรยายสำหรับวิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บาราหน้า 16เก็บถาวรเมื่อ 2010-06-23 ที่Wayback Machine
- อรรถ เป็นขพีเบิลส์, PJE (1998) "แบบจำลองจักรวาลวิทยามาตรฐาน" ใน Greco, M. (ed.) Rencontres de Physique de la Vallee d' Aosta arXiv : astro-ph/ 9806201
- ^ Overduin, James Martin; Wesson, Paul S. (2008). จักรวาลแห่งแสง/ความมืด: แสงจากกาแล็กซี สสารมืด และพลังงานมืดสำนักพิมพ์ World Scientific Publishing หน้า 10 ISBN 978-981-283-441-6.
- ^ a b c d e Zwicky, F. (1929). "เกี่ยวกับการเลื่อนไปทางแดงของเส้นสเปกตรัมผ่านอวกาศระหว่างดาว" . Proceedings of the National Academy of Sciences . 15 (10): 773– 779. Bibcode : 1929PNAS...15..773Z . doi : 10.1073/pnas.15.10.773 . PMC 522555 . PMID 16577237 .
- ^อีแวนส์, ไมรอน ดับเบิลยู.; วิจิเยร์, ฌอง-ปิแอร์ (1996). โฟตอนลึกลับ: ทฤษฎีและการปฏิบัติของสนาม B3สปริงเกอร์ หน้า 29 ISBN 978-0-7923-4044-7.
- ^ Kragh, Helge (2019). "ทฤษฎีจักรวาลวิทยาทางเลือก". ใน Kragh, Helge; Longair, Malcolm S. (บรรณาธิการ). คู่มือออกซ์ฟอร์ดว่าด้วยประวัติศาสตร์จักรวาลวิทยาสมัยใหม่หน้า 29. doi : 10.1093/oxfordhb/9780198817666.013.4 . ISBN 978-0-19-881766-6.
- ^ Wilson, OC (1939). "การประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้ของซูเปอร์โนวาในการศึกษาการเลื่อนแดงของเนบิวลา" วารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์ 90 : 634. รหัสบรรณานุกรม : 1939ApJ....90..634W . doi : 10.1086/144134 .
- ^ดูตัวอย่างเช่น หน้า 397 ของหนังสือ The Big Bang โดย Joseph Silk (1980) สำนักพิมพ์ WH Freeman and Company ISBN 0-7167-1812-X.
- ^ a b Geller, MJ; Peebles, PJE (1972). "การทดสอบสมมติฐานจักรวาลขยายตัว" . วารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์ . 174 : 1. Bibcode : 1972ApJ...174....1G . doi : 10.1086/151462 .
- ↑โกลด์ฮาเบอร์, จี.; เจ้าบ่าว เดลาแวร์; คิมอ.; ออลเดอริง, ก.; แอสเทียร์, ป.; คอนลีย์, อ.; เดอุสทัว เซาท์อีสต์; เอลลิส อาร์.; แฟบโบร ส.; ฟรุคเตอร์, AS; กูบาร์, อ.; ฮุก ฉัน.; เออร์วิน ม.; คิม ม.; น็อป, RA; ลิดแมน, ซี.; แมคมาฮอน ร.; นูเจนต์ พีอี; ความเจ็บปวดร.; ปานาเกีย น.; เพนนีแพ็คเกอร์, CR; เพิร์ลมัตเตอร์ ส.; รุยซ์-ลาปูเอนเต, ป.; เชฟเฟอร์ บี.; วอลตัน นา; ยอร์ก ต.; โครงการจักรวาลวิทยาซูเปอร์โนวา (2544) "การกำหนดพารามิเตอร์การยืดตามเวลาของเส้นโค้งแสงแถบ B-band ของซุปเปอร์โนวาประเภท Ia" วารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์ . 558 (1): 359– 368. arXiv : astro-ph/ 0104382 Bibcode : 2001ApJ...558..359G . ดอย : 10.1086/322460 . S2CID 17237531 .
- ^ Lubin, Lori M.; Sandage, Allan (2001). "การทดสอบความสว่างพื้นผิวของ Tolman สำหรับความเป็นจริงของการขยายตัว IV. การวัดสัญญาณ Tolman และวิวัฒนาการความสว่างของกาแล็กซีประเภทต้น" The Astronomical Journal . 122 (3): 1084– 1103. arXiv : astro-ph/0106566 . Bibcode : 2001AJ....122.1084L . doi : 10.1086/322134 . S2CID 118897528 .
- ^ Barrow, John D. (2001). Peter Coles (บรรณาธิการ). The Routledge Companion to the New Cosmology . Routledge. หน้า 308. Bibcode : 2001rcnc.book.....C . ISBN 978-0-415-24312-4.
- ^นิวตัน, เอลิซาเบธ (27 เมษายน 2554). "การสำรวจหา C IV ที่เรดชิฟต์สูง" . astrobites.org . สืบค้นเมื่อ4 พฤศจิกายน 2566 .
- ^ Binney & Merrifield:ดาราศาสตร์กาแล็กซีสำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ISBN 978-0-691-02565-0.
- ^ Hubble, Edwin ; Tolman, Richard C. (พฤศจิกายน 1935). "สองวิธีในการตรวจสอบธรรมชาติของการเลื่อนแดงของเนบิวลา". Astrophysical Journal . 82 : 302. Bibcode : 1935ApJ....82..302H . doi : 10.1086/143682 .
- ^ Finlay-Freundlich, E. (1954). "การเลื่อนไปทางแดงในสเปกตรัมของวัตถุท้องฟ้า" Proceedings of the Physical Society A . 67 (2): 192– 193. Bibcode : 1954PPSA...67..192F . doi : 10.1088/0370-1298/67/2/114 .
- ^ Brown, PF (1962). "ข้อโต้แย้งสำหรับกฎการเลื่อนไปทางแดงแบบเอกซ์โปเนนเชียล" Nature . 193 (4820): 1019– 1021. Bibcode : 1962Natur.193.1019B . doi : 10.1038/1931019a0 . S2CID 4154001 .
- ^ Alpher, RA (1962). "การทดสอบในห้องปฏิบัติการของสมมติฐานการเลื่อนแดงของ Finlay-Freundlich" Nature . 196 (4852): 367– 368. Bibcode : 1962Natur.196..367A . doi : 10.1038/196367b0 . S2CID 4197527 .
- ^ Smoot, George S. "ยุคแห่งจักรวาลวิทยาที่แม่นยำของเรา". รายงานการประชุมสัมมนาวิชาการนานาชาติว่าด้วยจักรวาลวิทยาและฟิสิกส์ดาราศาสตร์อนุภาค (CosPA 02) ประจำปี 2002 ณ ไทเป ไต้หวัน 31 พฤษภาคม – 2 มิถุนายน 2002 หน้า 314–325
- ^ Crawford, DF (1979). "การสลายตัวของโฟตอนในปริภูมิเวลาโค้ง" Nature . 277 (5698): 633– 635. Bibcode : 1979Natur.277..633C . doi : 10.1038/277633a0 . S2CID 4317887 .
- ^ Beckers, JM; Cram, LE (กรกฎาคม 1979). "การใช้ปรากฏการณ์ขอบดวงอาทิตย์เพื่อทดสอบทฤษฎีการสลายตัวของโฟตอนและการเลื่อนแดงทางจักรวาลวิทยา" Nature . 280 (5719): 255– 256. Bibcode : 1979Natur.280..255B . doi : 10.1038/280255a0 . S2CID 43273035 .
- ^ LaViolette, PA (เมษายน 1986). "จักรวาลกำลังขยายตัวจริงหรือ?". Astrophysical Journal . 301 : 544– 553. Bibcode : 1986ApJ...301..544L . doi : 10.1086/163922 .
- ^ Wright, EL (กุมภาพันธ์ 1987). "การนับแหล่งกำเนิดในจักรวาลวิทยาเชิงเวลา". Astrophysical Journal . 313 : 551–555 . Bibcode : 1987ApJ...313..551W . doi : 10.1086/164996 .
- ↑ ไซฟี, ชาร์ลส์ (28 มิถุนายน พ.ศ. 2544) "สมมติฐาน 'แสงอ่อนล้า' ถูกตั้งคำถามซ้ำอีกครั้ง" . วิทยาศาสตร์ . สืบค้นเมื่อ2016-06-03 .
การวัดค่าพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาลทำให้ทฤษฎีนี้อยู่ในขอบเขตของฟิสิกส์อย่างมั่นคงเมื่อ 30 ปีที่แล้ว แต่กระนั้น นักวิทยาศาสตร์ก็ยังคงแสวงหาหลักฐานโดยตรงเพิ่มเติมเกี่ยวกับการขยายตัวของจักรวาล
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แสงที่เหนื่อยล้า
แสงที่อ่อนล้า (Tired light) เป็นกลไกการ เลื่อนไปทางแดงในเชิงสมมติฐานประเภทหนึ่งซึ่งถูกเสนอขึ้นเพื่อเป็นคำอธิบายทางเลือกสำหรับความสัมพันธ์ระหว่างการเลื่อนไปทางแดงกับระยะทางแบบจำลองเ...
ประวัติและการตอบรับ
แนวคิดเรื่อง " แสงที่อ่อนล้า" เกิดขึ้นจากการสังเกตของเอ็ดวิน ฮับเบิล ที่พบ ว่ากาแล็กซีที่อยู่ไกลออกไปมีการเลื่อนไปทางแดง (redshift ) ที่แปรผันตามระยะทางการเลื่อนไปทางแดงคือการเปลี่ยนแปลงในสเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ที่ปล่อยออกมา...
แบบจำลองที่บิดเบือนโดยเฉพาะ
ภาพถ่าย Hubble Ultra Deep Fieldแสดงกาแล็กซีที่อยู่ห่างออกไปมากกว่า 10 พันล้านปีแสง หากทฤษฎีแสงอ่อนเป็นคำอธิบายที่ถูกต้อง กาแล็กซีเหล่านี้ควรปรากฏเบลอเมื่อเทียบกับกาแล็กซีที่อยู่ใกล้กว่า...
เอกสารอ้างอิง
^ a b Wright, EL ข้อผิดพลาดในจักรวาลวิทยาแสงที่เหนื่อยล้า^ a b c Tommaso Treu, สไลด์บรรยายสำหรับวิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บาราหน้า 16เก็บถาวรเมื่อ 2010-06-23 ที่Wayback Machineอรรถ เป็นขพีเบิลส์, PJE (1998)...