https://frosthead.com

初期の宇宙では光の速度はさらに速かったですか?

Physics 101を使用した人は誰でも、この事実を頭に掘り当てています。光の速度は一定で、毎秒186, 000マイルで移動します。 実際、それは現代物理学の多くの基礎であり、特にアインシュタインの特殊相対性理論は、 Christian Science Monitorでジョセフ・デュソーを報告しています。

しかし、そうではないかもしれません。 ジャーナルフィジカルレビューDを発行した新しい論文で、ロンドンのインペリアルカレッジの理論物理学者JoãoMagueijoとカナダのウォータールー大学のNiayesh Afshordiは、光の速度が過去とは異なるという考えを探ります。宇宙の初期段階では、今日よりはるかに高速です。

The Guardianの Ian Sampleが説明します:

MagueijoとAfshordiは、宇宙が広大な距離にわたって同じように見える理由を説明するために彼らの理論を思いつきました。 均一になるためには、光線が宇宙の隅々に到達している必要があります。そうしないと、一部の領域が他の領域よりも冷たく、密度が高くなります。 しかし、10億km / hの速度で移動しても、光はこれまでに拡散し、宇宙の温度差を均一にするほど速く移動していませんでした。

この矛盾を説明するために、物理学者はインフレーション理論を開発しました。これは、初期の宇宙がはるかに小さく、温度が均一になることを示唆しています。 その後、残業は現在のサイズに達するまで費やしました。 しかし、このアイデアは、宇宙の初期段階にしか存在しない一連の条件の作成を必要とするため、簡単にテストできないものであるため、しばしば批判されます。

しかし、マゲイジョとアフソルディのコンセプトは注目を集めています。 「私たちが1990年代後半に最初に提案した理論は、今や成熟点に達しており、検証可能な予測を生み出しています」と彼はプレスリリースで述べています。 「近い将来の観測でこの数値が正確であると判明した場合、アインシュタインの重力理論の修正につながる可能性があります。」

デュオはこのアイデアを宇宙の宇宙マイクロ波背景(CMB)に対してテストしました。これは、ビッグバンの直後に宇宙を埋める放射線です。 研究者モデルに基づいて、CMBは宇宙変動の一種のタイムラインとして機能し、重力の速度と光の速度が温度の変化によってどのように変化するかを記録します、とNew Scientistの Michael Brooksは報告します。

「私たちの理論では、初期の宇宙に戻ると、すべてが速くなる温度があります。 光の速度は無限大に達し、重力よりもはるかに速く伝播します」とAfshordiはSampleに話します。 「水が蒸気に変わるのと同じように、相転移です。」

ブルックスは説明します:

これにより、宇宙の初期密度リップルを表すスペクトルインデックスと呼ばれる値が0.96478に修正されます。これは、将来の測定値と照合できる値です。 2015年にCMBマッピングPlanck衛星によって報告された最新の図では、スペクトルインデックスが約0.968にあり、食欲をそそります。

数字が一致しなくても、研究者たちは幸せになると言っています。 「それは素晴らしいことだ。私はこれらの理論について再び考える必要はないだろう」とマゲージョはブルックスに語る。 「重力の速度に対して光の速度が異なるこのクラスの理論はすべて除外されます。」

批判なしにこの概念は消えなかった、サンプルレポート。 ケンブリッジ大学の理論宇宙論センターのデイビッドマーシュは、このアイデアにはまだ解決されていない理論的問題が多すぎると言いますが、インフレはますます理にかなっているようです。 「30年以上前にスティーブンホーキングなどによって開発されたインフレーションの予測は、宇宙観測によってテストされ、それらのテストに非常によく直面しました」と彼はサンプルに語ります。 「多くの科学者は、インフレーションを宇宙の銀河の起源のシンプルでエレガントな説明と見なしています。」

初期の宇宙では光の速度はさらに速かったですか?