Ами ако Вселената не се разширява, а се свива?

За това, че Вселената се е образувала след Големия взрив, знае всеки ученик. И всеки вече е наясно, че Вселената се разширява като надуващ се балон. Галактиките се отдалечават една от друга, за което говорят прости физични ефекти.

Във физиката съществува явление, което се нарича ефект на Доплер. С него се сблъсква всеки от нас: когато премине линейка с включен звуков сигнал, отначало звукът ни се струва по-висок и с отдалечаването на автомобила – все по-нисък (променя се честотата на звука). Има си просто обяснение – това са вълни, които изминават определен път до човешкото ухо. С отдалечаването се променят и параметрите на идващия сигнал.

Астрофизиците се опират на Доплеровия ефект и когато разглеждат Вселената с телескопи. Още през 20-те години на ХХ век Жорж Леметр и Едуин Хъбъл забелязали, че всички галактики имат червеникав оттенък и колкото по-далече е разположена галактиката, толкова по-отчетливо се забелязва понижението на честотата на излъчването (така нареченото червено отместване).

Светлината също може да се представи във вид на вълни, а значи Доплеровият ефект е приложим и към нея. Ако не изпадаме в подробности, то отдалечаващите се от наблюдателя предмети изглеждат червеникави (червено отместване), а приближаващите се – синкави (синьо отместване). Именно така се е родила теорията, че Вселената се разширява.

Оттогава са издигани и други научни хипотези, но нито една от тях не е получила разумно потвърждение.

Сега немският физик-теоретик Христоф Ветерих от университета в Хайделберг предлага да погледнем по нов начин червеникавия оттенък на далечните галактики, като забравим временно Доплеровия ефект.

Ученият напомня, че излъчването, изпускано от атомите, зависи също от масата на съставящите атомите елементарни частици, в частност електроните. Ако масата на атома се увеличава, изпусканите от него фотони ще носят повече енергия. Тъй като по-високите енергии съответстват на по-високи честоти, честотите на изпускане и поглъщане се придвижват към синята част на спектъра. И обратното – ако частиците стават по-леки, честотите демонстрират червено отместване.

Но това изобщо не значи, че всички галактики във Вселената губят маса. Тъй като скоростта на светлината, макар и недостижима, е крайна (300 000 км в секунда във вакуум), колкото по-далече гледаме, толкова по-далечни във времето събития виждаме. Например, ако астрономите казват, че звезда се намира на 20 000 светлинни години от Земята, това означава, че я виждаме такава, каквато е била тя преди 20 000 години.

Ако масата на Вселената в миналото е била по-ниска и оттогава постоянно се увеличава, излъчването на старите галактики ни изглежда червеникаво, тъй като степента на червеното отместване ще бъде пропорционална на тяхното разстояние от Земята. Така ни се струва, че галактиките се отдалечават.

Ако погледнем на Космоса от тази гледна точка, то всичко ще изглежда различно. Хипотезата на Ветерих не изключва напълно съществуването на Големия взрив и разширението на Вселената. В нейната ранна история е имало кратък период, описван от инфлационния модел, когато са се образували елементарните частици. Но преди това Големият взрив е бил лишен от сингурлярност – безкрайна плътност на Вселената. Вместо това Големият взрив безкрайно се е разтеглял във времето в миналото. А днес Вселената вече е статична или дори се свива.

Тази стройна хипотеза има само един голям недостатък: тя не може да се провери експериментално. Когато говорим за постоянното „натежаване” на всички тела във Вселената, трябва да отчитаме, че масата е съразмерна на величината, а това значи, че тя може да бъде измерена само относно нещо. А ако расте масата дори на еталона за килограм, съхраняван в Международното бюро за мерките и теглилките, то с какво ще сравняваме масите на звездите и галактиките?

Ветерих е написал статия за своята хипотеза. И макар че тя има нужда от експертна оценка, колеги на учения казват, че това поне ще помогне на физиците да избегнат едностранчивото мислене.

Не всички обаче са готови да посрещнат радушно новата гледна точка. Например астрофизикът Ниаеш Афшорди от Института по теоретична физика „Периметър” в Канада отбелязва: космолозите приемат разширението на Вселената, защото това е най-удобната интерпретация на червеното отместване на галактиките. Защо ни е още една?

Други прегръщат идеята, че Ветерих чупи стереотипите.

„Цялата космология днес се опира на Стандартния модел, теорията на Големия взрив и разширението на Вселената. Аз смятам, че преди да потънем в комфортните рамки на една научна теория, е необходимо да разглеждаме всичките алтернативни обяснения на физичните явления”, коментира изследването Арджун Берер, физик и професор от Единбургския университет.

Самият Ветерих не смята своята хипотеза за единствено вярното обяснение на всички процеси във Вселената. Той казва, че с помощта на неговия модел може да се погледне различно на някои явления. Например физиците вече се ползват с различни интерпретации на квантовата механика, всяка от които е математически обяснима. В края на краищата липсата на сингурлярност на Големия взрив значително опростява разбирането за произход на Вселената.

Източник: Nature News