Новая жизнь для старой теории: может ли свет «стареть», а Вселенная оставаться статичной?

Теория расширяющейся Вселенной, впервые предложенная Эдвином Хабблом в конце 1920-х годов, за столетие своего существования получила множество подтверждений благодаря наблюдениям. Однако, несмотря на это, гипотеза под названием « старение света » продолжает время от времени всплывать в научных кругах, предлагая альтернативное объяснение расширению космоса. И хотя большинство учёных отвергает эту идею, она находит поддержку среди небольшой группы исследователей, утверждающих, что Вселенная вовсе не расширяется.

Красное смещение и Большой взрыв

Основная точка соприкосновения обеих теорий – это феномен красного смещения, который заключается в том, что свет от более удалённых галактик выглядит более красным, чем свет от тех, которые ближе к Земле. Этот эффект возникает потому, что по мере того, как объекты во Вселенной удаляются друг от друга, длина волны света увеличивается, что сдвигает её в красную область спектра.

Хаббл обнаружил, что красное смещение всегда пропорционально расстоянию до объекта: чем дальше галактика от нас, тем быстрее она удаляется. Это наблюдение поддерживает гипотезу о том, что Вселенная расширяется. Именно эти выводы стали отправной точкой для бельгийского физика Жоржа Леметра, который в 1931 году выдвинул теорию Большого взрыва. Согласно этому сценарию, примерно 13,8 миллиарда лет назад произошёл колоссальный космологический взрыв, который запустил процесс расширения Вселенной.

Теория «старения света»: взгляд с другой стороны

Однако теория красного смещения получила альтернативное объяснение от астронома Фрица Цвикки. Он предложил гипотезу «старения света», согласно которой фотоны света, путешествующие через огромные расстояния, постепенно теряют свою энергию. Из-за этого снижается их частота, что и вызывает эффект красного смещения. В рамках этой теории, чем дальше от нас галактика, тем больше энергии потерял её свет, и тем более красным он выглядит.

Гипотеза «старения свет» утверждает, что красное смещение связано не с движением галактик и расширением Вселенной, а с тем, что свет теряет свою интенсивность во времени. Таким образом, удалённые галактики кажутся более красными, не потому что они удаляются от нас с большей скоростью, а потому что свет от них проходит более длительный путь и «стареет». Эта теория поддерживает идею статичной Вселенной, которая не расширяется.

Почему гипотеза «старения света» отвергнута?

Несмотря на привлекательность такого простого объяснения, теория «старения света» имеет множество существенных недостатков. Главная проблема заключается в том, что нет никаких наблюдательных данных, подтверждающих потерю энергии фотонов в процессе их движения через космос. Сразу после её выдвижения в 1931 году Альберт Эйнштейн критически оценил эту гипотезу, заявив , что «никто не может представить, как именно это могло бы происходить».

Ключевым доказательством в пользу расширяющейся Вселенной стало открытие космического микроволнового фона — остаточного излучения от Большого взрыва , которое было зафиксировано учёными в 1960-х годах. Это излучение подтверждает наличие момента, когда вся материя была сосредоточена в одной точке и начала расширяться. Кроме того, наблюдения за вспышками сверхновых звёзд, которые происходят на огромных расстояниях от Земли, также подтвердили, что удалённые галактики действительно движутся с ускорением.

Попытки возродить теорию

Несмотря на явные противоречия с наблюдениями и откровенное отрицание научного сообщества, теория «старения света» всё же находит новых приверженцев. Недавние открытия, сделанные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), выявили, что самые ранние галактики Вселенной оказались более сложными и развитыми, чем ожидалось. Согласно существующим моделям, такие структуры не могли бы так быстро сформироваться после Большого взрыва. Этот факт возродил интерес к статичной Вселенной, предложенной теорией «старения света», и вызвал дискуссии о том, может ли быть другая модель космоса.

Однако большинство учёных сходятся во мнении, что данный факт не требует пересмотра всей космологической теории. Вероятно, существование сложных галактик вскоре после Большого взрыва можно объяснить новыми неизвестными факторами, которые не нарушают законов физики. Текущие научные данные настолько однозначно подтверждают расширение Вселенной, что теория «старения света» остаётся слишком слабой, чтобы конкурировать с теорией Большого взрыва.

Таким образом, гипотеза о расширяющейся Вселенной продолжает оставаться основополагающей в космологии, а теория «старения света» вновь уходит на второй план, не выдержав проверки временем и научными фактами.