Estaba pensando que tal vez los fotones pierden energía de forma natural cuando viajan grandes distancias.
O quizá la masa de toda la materia aumenta con el tiempo y, por tanto, los fotones emitidos en el pasado son necesariamente menos energéticos.
¿O es que la expansión del espacio está respaldada por tantas otras evidencias que tratar de encontrar otra explicación es completamente insensato?
He publicado más o menos lo mismo en respuesta a otra pregunta sobre si la "luz cansada" sigue siendo válida. No creo que haya ninguna duda de que los desplazamientos al rojo que vemos en los espectros de los objetos lejanos son verdaderos desplazamientos doppler que pueden explicarse por un universo en expansión. Una prueba crucial que parece ser ignorada por casi todos los que promueven la "luz cansada" o similares, es que la expansión del universo no sólo El resultado es el corrimiento al rojo de la luz, pero también la dilatación del tiempo de otros fenómenos observados.
Una observación clave es que las curvas de luz de las supernovas de tipo Ia, que deberían ser casi exactamente consistentes ya que surgen de un fenómeno astrofísico muy consistente -la detonación de una enana blanca cercana a la masa de Chandrasekhar- se ensanchan a mayores desplazamientos al rojo. La cantidad de ensanchamiento es exactamente proporcional a la cantidad de desplazamiento al rojo $(1+z)$ . es decir, la dilatación cosmológica del tiempo funciona como se espera para un universo en expansión, véase por ejemplo Blondin et al. (2008) . Un "desplazamiento gradual al rojo" de la luz al recorrer una distancia no puede explicar esta dilatación del tiempo.
El siguiente gráfico muestra cómo el "factor de desdilatación" medido a partir de las curvas de luz de tipo Ia depende de su desplazamiento al rojo (de Blondin et al. 2008). Va como $(1+z)^{-1}$ exactamente como se esperaba (con una precisión del 10%). La línea horizontal discontinua es lo que se esperaría de la "luz cansada" (sin dilatación del tiempo) y se rechaza a 10 sigma.
Este método exacto fue propuesto por Wilson (1939) como prueba de la teoría del universo en expansión frente a la "disipación gradual de la energía fotónica" (también conocida como "luz cansada"). La prueba se ha superado con creces.
Cualquier hipótesis alternativa de por qué el desplazamiento al rojo de las galaxias es proporcional a su distancia también debe explicar por qué la duración de las supernovas de tipo Ia se estira por el mismo factor $(1+z)$ . O, si no se trata de un cambio arbitrario en las propiedades de las supernovas de tipo Ia con el tiempo, entonces una teoría alternativa debe explicar por qué los fotones emitidos al principio de la explosión de una supernova parecen tardar menos en llegar hasta nosotros que los emitidos hacia el final de la supernova.
Bien, 10 $\sigma$ rechazo. Además, tu enlace de Blondin 2008 lleva al artículo de Wilson de 1939.
Jaja, lo siento. Me refería a que el enlace de Blondin et al 2008 lleva al artículo de Wilson.
@RobJeffries He eliminado el comentario. Dijiste que "la dilatación cosmológica del tiempo funciona como se esperaba para un universo en expansión". Con un átomo más grande en el pasado espero la misma dilatación del tiempo, sin ninguna expansión.
Se han sugerido alternativas, por ejemplo, que los fotones pierdan momento debido a interacciones con el plasma. Acabo de revisar un artículo que realmente encontró que este mecanismo explicaba las variaciones, al variar la línea de visión, en el valor valor observado empíricamente de la constante de Hubble. Es decir, las fluctuaciones estadísticas en la medición de la constante de Hubble varían en 20.000 partes por millón, dependiendo de la línea de visión que se adopte.
Aquí hay una cita: "Los mapas de todo el cielo de la variación observada de constante de Hubble pueden ser reproducidos desde un punto de vista teórico introduciendo un plasma intergaláctico con una densidad variable de electrones".
El artículo, que me pareció razonable y que merecía ser publicado, cita a otros respetables en la literatura, incluyendo un artículo de revisión de L. Marmet, "Survey of Redshift Relationships for the Proposed Mechanisms at the 2nd Crisis in Cosmology Conference", en: F. Potter (Ed.), Serie de conferencias de la Sociedad Astronómica del Pacífico , Vol. 413, 2009, 315-335.
Para más información sobre el plasma intergaláctico de electrones, véase D. L. Mamas, "An explanation for the cosmological redshift", Física Ensayos 23 (2010), 326.
Ninguna de las alternativas sugeridas ha recibido aún un consenso de aceptación por parte de los que están a favor de la explicación del efecto Doppler, que es la explicación consensuada aceptada en la actualidad.
Su último párrafo da en la diana.
La Relatividad General parece ser una buena teoría - al menos parece estar apoyada por la pruebas experimentales disponibles . Si hacemos un par de suposiciones aparentemente plausibles sobre el universo (homogeneidad e isotropía) entonces la Relatividad General predice que el universo es descrito (aproximadamente) por la Métrica FLRW y la métrica FLRW predice el corrimiento al rojo cosmológico.
Si decides que el corrimiento al rojo cosmológico es causado por luz cansada o cualquiera de las otras sugerencias que han surgido a lo largo de los años, entonces hay un problema porque el universo no puede ser descrito por la métrica FLRW. Eso significa que, o bien nuestras suposiciones sobre el universo son erróneas, o bien la RG está equivocada, y ninguna de las dos posibilidades parece ni remotamente plausible.
Pero sólo cuando la fuente de luz está significativamente cerca de la fuente. De lo contrario, primero provocan un desplazamiento del azul y luego provocan un desplazamiento del rojo y se equilibra y el único efecto que queda es sólo el de las lentes.
Puede ser instructivo ver cómo se mide el desplazamiento al rojo:
Esto describe el desplazamiento doppler, rojo que se aleja, azul que se acerca.
Existe lo que llaman el escalera de distancia cósmica una combinación secuencial de métodos en la estimación de las distancias cósmicas.
El desplazamiento doppler no sería suficiente para informarnos sobre la expansión o la contracción o el estado estacionario, si no existiera la información de los espectros atómicos. Es el desplazamiento de los espectros el que mide el cambio de infrarrojos y, por tanto, la velocidad del objeto que emite la luz.
De abajo a arriba, estrella, galaxia cercana, galaxia de media distancia, distancia lejana, y las líneas se identifican con átomos específicos ( leer el enlace ). La galaxia cercana se aleja de nosotros (por el desplazamiento de las líneas) a un 1% de la velocidad de la luz.
Si se tratara de dispersiones, las líneas serían borrosas, no reconocibles, no claras como las medimos. La interpretación más económica de las distancias (medidas con la escala de distancias cósmicas) y los corrimientos al rojo es que todo se aleja de nosotros. Los físicos eligen los modelos más frugales.
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