https://frosthead.com

Apakah Kecepatan Cahaya Lebih Cepat di Alam Semesta Awal?

Siapa pun yang menggunakan Fisika 101 telah mengebor fakta ini di kepala mereka: Kecepatan cahaya adalah konstan, melaju pada 186.000 mil per detik. Faktanya, ini adalah landasan dari banyak fisika modern, terutama teori relativitas khusus Einstein, lapor Joseph Dussault di Christian Science Monitor .

Tapi itu mungkin bukan masalahnya. Dalam sebuah makalah baru yang diterbitkan jurnal Physical Review D, João Magueijo, seorang fisikawan teori di Imperial College London, dan Niayesh Afshordi, dari University of Waterloo di Kanada, mengeksplorasi gagasan bahwa kecepatan cahaya di masa lalu berbeda-beda. jauh lebih cepat pada masa bayi alam semesta daripada saat ini.

Ian Sample di The Guardian menjelaskan:

Magueijo dan Afshordi datang dengan teori mereka untuk menjelaskan mengapa kosmos terlihat sama pada jarak yang luas. Agar seragam, sinar cahaya harus mencapai setiap sudut kosmos, jika tidak, beberapa daerah akan lebih dingin dan lebih padat daripada yang lain. Tetapi bahkan bergerak pada 1 milyar km / jam, cahaya tidak melaju cukup cepat untuk menyebar sejauh ini dan bahkan keluar perbedaan suhu alam semesta.

Untuk menjelaskan perbedaan ini, fisikawan mengembangkan teori inflasi, yang menunjukkan bahwa alam semesta awal jauh lebih kecil, memungkinkan suhu merata. Kemudian lembur telah dikeluarkan untuk mencapai ukuran saat ini. Tetapi gagasan ini sering dikritik karena membutuhkan penciptaan serangkaian kondisi yang hanya akan ada pada masa bayi di alam semesta — sesuatu yang tidak dapat dengan mudah diuji.

Konsep Magueijo dan Afshordi, telah mendapatkan daya tarik. "Teori, yang pertama kali kami usulkan pada akhir 1990-an, kini telah mencapai titik jatuh tempo — telah menghasilkan prediksi yang dapat diuji, " katanya dalam siaran pers. "Jika pengamatan dalam waktu dekat menemukan angka ini akurat, itu bisa mengarah pada modifikasi teori gravitasi Einstein."

Duo ini menguji ide ini terhadap Cosmic Microwave Background (CMB) semesta, yang merupakan radiasi yang diciptakan tak lama setelah Big Bang yang mengisi alam semesta. Berdasarkan model peneliti, CMB bertindak sebagai semacam garis waktu untuk fluktuasi alam semesta, mencatat bagaimana kecepatan gravitasi dan kecepatan cahaya berubah dengan variasi suhu, lapor Michael Brooks di New Scientist .

"Dalam teori kami, jika Anda kembali ke alam semesta awal, ada suhu ketika semuanya menjadi lebih cepat. Kecepatan cahaya mencapai tak terhingga dan menyebar jauh lebih cepat daripada gravitasi, ”kata Afshordi kepada Sample. "Ini adalah fase transisi dengan cara yang sama seperti air berubah menjadi uap."

Brooks menjelaskan:

Ini memperbaiki nilai yang disebut indeks spektral, yang menggambarkan riak kerapatan awal di alam semesta, pada 0, 96478 — nilai yang dapat diperiksa terhadap pengukuran di masa depan. Angka terakhir, yang dilaporkan oleh satelit Planck CMB-mapping pada tahun 2015, menempatkan indeks spektral di sekitar 0, 968, yang sangat dekat.

Bahkan jika angkanya tidak cocok, para peneliti mengatakan mereka akan bahagia. “Itu akan luar biasa — saya tidak perlu memikirkan teori-teori ini lagi, ” Magueijo memberi tahu Brooks. "Seluruh kelas teori di mana kecepatan cahaya bervariasi sehubungan dengan kecepatan gravitasi akan dikesampingkan."

Konsep ini tidak berjalan tanpa kritik, Contoh laporan. David Marsh di Pusat Kosmologi Teoritis di Universitas Cambridge mengatakan gagasan itu memiliki terlalu banyak masalah teoretis yang belum terselesaikan, sementara inflasi tampaknya semakin masuk akal. "Prediksi inflasi yang dikembangkan oleh Stephen Hawking dan lainnya lebih dari 30 tahun yang lalu telah diuji oleh pengamatan kosmologis dan menghadapi tes-tes tersebut dengan sangat baik, " katanya kepada Sample. "Banyak ilmuwan menganggap inflasi sebagai penjelasan sederhana dan elegan tentang asal usul galaksi di alam semesta."

Apakah Kecepatan Cahaya Lebih Cepat di Alam Semesta Awal?