Эйнштейн заметил, что скорость света остается тем же самым в любой ситуации, и это означало, что пространство и время могло отличаться в различных ситуациях.Предположение, что скорость света постоянная, и всегда была, подкрепляет много теорий в физике, таких как теория Эйнштейна Общей теории относительности. В частности, это играет роль в моделях того, что произошло в очень ранней вселенной, спустя секунды после Большого взрыва.Но некоторые исследователи предположили, что скорость света, возможно, была намного выше в этой ранней вселенной.
Теперь, один из создателей этой теории, профессора Жоао Магеихо из Имперского колледжа Лондона, работающего с доктором Ньаьесом Афсорди в Институте Периметра в Канаде, сделал предсказание, которое могло использоваться, чтобы проверить законность теории.Структуры во вселенной, например галактики, все сформировались из колебаний ранней вселенной – крошечные различия в плотности в определенных регионах. Отчет этих ранних колебаний отпечатан на реликтовом излучении – карте самого старого света во вселенной – в форме ‘спектрального индекса’.
Работая с их теорией, что колебания были под влиянием переменной скорости света в ранней вселенной, профессор Мэгуейджо и доктор Афсорди теперь использовали модель, чтобы поместить точное число по спектральному индексу. Предсказанное число и модель, на основе которой это, изданы в журнале Physical Review D.Космологи в настоящее время получают еще более точные чтения этого числа, так, чтобы предсказание могло скоро быть проверено – или подтверждение или исключение модель команды ранней вселенной. Их число – очень точные 0.96478.
Это близко к текущей оценке чтений реликтового излучения, которое помещает ее приблизительно 0,968 с некоторым пределом погрешности.Профессор Мэгуейджо сказал: «Теория, которую мы сначала предложили в последних 1990-х, теперь достигла точки зрелости – она произвела тестируемое предсказание. Если наблюдения в ближайшем будущем действительно находят, что это число точно, это могло бы привести к модификации теории Эйнштейна силы тяжести.
«Идея, что скорость света могла быть переменной, была радикальной, когда сначала предложенный, но с числовым предсказанием, это становится чем-то, физики могут на самом деле проверить. Если это правда, это означало бы, что естественное право было не всегда тем же самым, как они сегодня».Контролируемость переменной теории скорости света устанавливает его кроме более господствующей конкурирующей теории: инфляция. Инфляция говорит, что ранняя вселенная прошла чрезвычайно быструю фазу расширения, намного быстрее, чем текущий показатель расширения вселенной.
Эти теории необходимы, чтобы преодолеть то, что физики называют ‘проблемой горизонта’. Вселенная, поскольку мы видим его сегодня, кажется, везде широко то же самое, например у этого есть относительно однородная плотность.Это могло только быть верно, если бы все области вселенной смогли влиять друг на друга.
Однако, если скорость света всегда была тем же самым, то недостаточно времени прошло для света, чтобы поехать в край вселенной и ‘выравнивает’ энергию.Как аналогия, чтобы подогреть комнату равномерно, теплый воздух от радиаторов с обоих концов должен поехать через комнату и соединение полностью. Проблема для вселенной состоит в том, что ‘комната’ – наблюдаемый размер вселенной – кажется, слишком большой для этого, чтобы произойти во время, так как это было сформировано.Переменная теория скорости света предполагает, что скорость света была намного выше в ранней вселенной, позволив отдаленным краям быть связанной, поскольку вселенная расширилась.
Скорость света тогда заглядывала бы предсказуемому пути, поскольку плотность вселенной изменилась. Эта изменчивость привела команду к предсказанию, изданному сегодня.
Альтернативная теория – инфляция, которая пытается решить эту проблему, говоря, что очень ранняя вселенная выравнивалась, в то время как невероятно маленький, и затем внезапно расширенный, с однородностью, уже отпечатанной на нем. В то время как это означает скорость света и другие законы физики, поскольку мы знаем их, сохранены, это требует изобретения ‘области инфляции’ – ряд условий, которые только существовали в то время.