Эквивалентна ли расширяющаяся Вселенная вселенной, в которой все сжимается?

Почему мы всегда думаем, что Вселенная расширяется?

Конечно, с нашей точки зрения расширяющаяся Вселенная выглядела бы точно так же, как вселенная, в которой все сжимается от всего остального? "О, но красное смещение!" Я слышу, как люди восклицают. Ну как насчет этого:

Скорость света просто замедляется.

Выслушайте меня. Если скорость света является мерилом, по которому измеряются все вещи, и если скорость света замедляется, то это означает, что все сжимается, и высокочастотные волны, порожденные в прошлом, сегодня наблюдаются с более низкой частотой, что заставляет нас сделать наблюдения, что Вселенная расширяется.

Что не так с моей альтернативой?

Учитывая это, если бы скорость света претерпевала, скажем, экспоненциальное затухание, не ожидали бы мы увидеть ускорение «расширения» Вселенной? (что я считал относительно новым и глубоким открытием)

Извините, если вопрос глупый, я никогда не занимался формальным изучением физики и Вселенной, но это всегда сбивало меня с толку, и я не мог найти объяснения

Что вы имеете в виду под "все сжимается"?
Я думаю, эта теория страдает от большего количества проблем, чем вы можете решить. Чтобы это объяснение сработало, вы также должны выяснить влияние гравитационных взаимодействий, например, и то, как работает квантовая физика физического сжатия материи. Например, как со временем меняется спектр излучения физически сжимающегося атома и как это проявляется в измерениях космологических источников света? Тогда все бесчисленные изменения должны были бы точно сбалансироваться, чтобы выглядеть как расширяющаяся Вселенная... что слишком сложно по сравнению с теорией расширения темной энергии.
@ Ашер, я понимаю, что ты имеешь в виду. Возможно, лучше было бы задать такой вопрос: если скорость света изменится, смогут ли все остальные константы Вселенной измениться таким образом, что мы этого не заметим?
@SirCumference представьте, что на экране вашего компьютера вы видите 100 галактик. По мере того, как Вселенная расширяется, изображение на экране уменьшается, так что 100 галактик остаются в поле зрения. Когда вы смотрите на экран, кажется, что галактики сжимаются. Как вы на самом деле узнаете, сжимаются ли галактики или они удаляются друг от друга, а изображение просто уменьшается, чтобы держать их в кадре?
вы ошибаетесь, но я не виню вас, потому что я тоже попался на эту удочку, ученые не измеряют скорость света в вакууме, а заявляют, что она равна именно этому значению! прежде чем мы закричим, они действительно используют свет, чтобы измерить длину метра с точными часами ...

Ответы (2)

Конечно, с нашей точки зрения расширяющаяся Вселенная выглядела бы точно так же, как вселенная, в которой все сжимается от всего остального?

Это неверно. Если бы все сжималось от всего остального, это означало бы, что скорость удаления расстояния, которую мы наблюдаем из-за этого сокращения, не зависела бы от расстояний. В конце концов, все галактики сжимаются с одинаковой скоростью, поэтому скорость их «разбегания» зависит только от скорости их сжатия.

Однако мы наблюдаем, что чем дальше находится объект, тем быстрее он удаляется от нас. Это предпосылка закона Хаббла и объясняется только в том случае, если мы предполагаем, что Вселенная расширяется.

Кроме того, в нашей видимой Вселенной есть много объектов, которые удаляются от нас быстрее скорости света. Это возможно только потому, что эти объекты не движутся в пространстве, а само пространство расширяется. В вашем сценарии эти объекты сжимаются в пространстве (я полагаю), и нет никакого способа, которым они могли бы сжиматься достаточно быстро, чтобы казалось, что они удаляются быстрее скорости света.

"О, но красное смещение!" Я слышу, как люди восклицают. А как насчет этого:

скорость света просто замедляется.

Были люди, которые пытались предположить, что универсальные константы (например, скорость света, масса электрона и т. д.) на самом деле не являются постоянными, а изменяются во времени (хотя и медленно). Ни одна такая теория никогда не была успешной.

Опять же, ваша идея страдает от нескольких проблем, даже если вы предполагаете, что она верна. Существует несколько видов красного смещения. Красное смещение от удаляющихся объектов возникает из-за того, что расширяется само пространство, в результате чего увеличивается длина волны — иначе известное как космологическое красное смещение. В вашем сценарии красное смещение было бы вызвано самой (более быстрой, чем скорость света) рецессией (поскольку галактики физически удаляются от нас), также известной как красное доплеровское смещение. Затем вы усложняете задачу, изменяя значение скорости света с течением времени. Это привело бы к красному смещению света в момент излучения как из-за эффекта Доплера, так и из-за замедления с . По мере распространения света изменение во времени с на длину волны не повлияет. При таком сценарии мы бы давно поняли, что движущиеся объекты получают двойное красное смещение, а именно эффект Доплера и изменяющееся во времени с эффект. Мы просто этого не видим.

Если скорость света — это мерка, по которой измеряются все вещи, и если скорость света замедляется, то это означает, что все сжимается.

Эти две идеи никак не связаны. Ничто не говорит о том, что замедление скорости света означает, что все сжимается.

высокочастотные волны, генерируемые в прошлом, сегодня наблюдаются с более низкой частотой

Как объяснялось выше, ваше предложение приведет к тому, что красное смещение произойдет во время передачи, а не в пути. Таким образом, не было бы «высокочастотных волн, созданных в прошлом». Они излучались бы как более низкие частоты. Что само по себе вызывает беспокойство, потому что как тогда вы объясните изменение частоты реликтового излучения с течением времени?

Что не так с моей альтернативой?

Помимо вышеперечисленных моментов, огромное количество вещей:

  1. Все физические константы природы связаны друг с другом. Вы не можете просто изменить одного и надеяться, что другие не заметят. Если скорость света постоянно уменьшается, это имеет серьезные последствия для всей физики. Например, если изменится скорость света, внезапно изменится сила электромагнитного поля, атомы станут нестабильными, и Вселенная взорвется! Каково ваше предложение по прекращению этого явления?
  2. Как именно вещи сжимаются? Сближаются ли атомы? Сжимаются ли сами атомы? В какой-то момент вы достигнете предела, и ваш объект станет черной дырой. Вы действительно предсказываете, что в конце концов Вселенная станет не чем иным, как черными дырами? Я предполагаю, что если вы проведете такой расчет, вы обнаружите, что время, необходимое для достижения этой точки, составляет около секунды, но Вселенная существует уже несколько миллиардов лет.
  3. Что вызвало эту начальную усадку? Движение требует затрат энергии. Откуда взялась эта энергия? Каким образом она применила себя так уникально, что заставила каждую отдельную вещь сжаться в себя и только в себя?
  4. Как вселенная оказалась такой распределенной? Ваше предложение в основном подразумевает, что Большого взрыва не было, поскольку вы пытаетесь объяснить то, что уже объясняет теория Большого взрыва. Если ваше объяснение отличается, и вы считаете, что оно правильное, тогда Теория Большого Взрыва не может быть верной. Если это так, то как Вселенная достигла своего нынешнего состояния, если не Большой взрыв?

Я уверен, что мог бы продолжать и продолжать, но, надеюсь, вы видите, что в вашей идее больше, чем несколько дыр. Без обид, но требуются годы и годы обучения, чтобы внести свой вклад в передовые научные достижения. Новаторские идеи не придут к тому, кто прочитал несколько концепций из Википедии или «Краткой истории времени» и решил, что может придумать лучшую теорию. Это академический эквивалент чтения о правилах (американского) футбола и принятия решения, что вы можете играть в НФЛ.

Хороший (и короткий ради вопроса) ответ. С другой стороны, можем ли мы знать, что свет просто не «распадается»? Скажем, любые кванты света красного смещения после каждого миллиарда лет путешествия в пустоте. Можем ли мы это обнаружить? Какой-нибудь смысл в том, что другие далекие галактики не ускоряются, чтобы всегда держаться от нас?
@jean Есть разница между «затухающим» светом и светом, смещающимся в красную сторону. Кроме того, когда свет смещается в красную сторону во время путешествия, это приводит к потере энергии. Свет на самом деле теряет энергию, как в случае с космологическим красным смещением из-за расширения пространства. Свет, просто случайно теряющий энергию (из-за красного смещения) во время своего путешествия, как вы предполагаете, нарушает закон сохранения энергии.
Конечно, но я просто балуюсь с идеей ОП о каком-то механизме, объясняющем красное смещение в не расширяющейся вселенной. Со временем может быть пост и новый полубессмысленный вопрос =)
Потрясающий ответ! Спасибо! Там определенно есть много вещей, о которых я недостаточно знаю. Так что в отличие от Большого взрыва, где все сконцентрировано в одной точке и быстро расширяется (я правильно понял??). Я думал, что в качестве альтернативы все частицы могут начинаться с бесконечного размера (как растянутая оболочка воздушного шара), а затем подвергаться гигантскому «Отскоку». Я думал, что для наблюдателя внутри Вселенной эти два сценария могут выглядеть совершенно одинаково, поэтому мне было интересно, есть ли шанс, что эти сценарии будут эквивалентны!
И затем, поскольку с должно быть постоянным по отношению к размеру частиц, вот откуда появилось изменение с , лол. Спасибо, парни!

У этой гипотезы слишком много противоречий с нашими нынешними физическими моделями. Я перечислю несколько:

Как вы на самом деле узнаете, сжимаются ли галактики или они удаляются друг от друга, а изображение просто уменьшается, чтобы держать их в кадре?

Мы бы увидели, как это согласуется с нашими современными теориями. Теория относительности совпала с нашими измерениями с предельной точностью, поэтому давайте просто проанализируем, почему ваши гипотезы противоречат ее основным принципам:

"О, но красное смещение!" Я слышу, как люди восклицают.

Общая теория относительности предсказывала, что наша Вселенная была динамичной за десять лет до того, как это подтвердили первые наблюдения красного смещения. Статическая вселенная физически невозможна; что угодно, начиная с мельчайших тепловых колебаний, заставит его постоянно разрушаться или расширяться.

Скорость света просто замедляется.

Это нарушило бы второй постулат специальной теории относительности, утверждающий, что скорость света всегда равна с . Безмассовая частица не может изменить свою скорость.