定常宇宙論は、宇宙は常にどんなにか、それが観察され、同じように見えている宇宙モデルです。これは、宇宙の最も遠い場所でさえ、宇宙が膨張しているという事実であるにもかかわらず、私たちが知っているのと同じ要素で同じ割合で作られた惑星、星、銀河、星雲があることを意味します。
このため、宇宙の密度は、1立方キロメートルあたり年間1陽子の質量だけ減少すると推定されています。これを補うために、定常状態理論は物質の連続的な生成の存在を仮定します。
図1：ハッブル宇宙望遠鏡が132億光年離れて撮影した極度の深視野の画像。（クレジット：NASA、ESA、カリフォルニア大学サンタクルーズ校のG. Illingworth、D。Magee、およびP. Oesch、ライデン大学のR. Bouwens、およびHUDF09チーム）
また、宇宙は常に存在しており、永遠に存在し続けることを確認しますが、前述のように、その拡大や、その結果としての銀河の分離を否定するものではなく、科学によって事実が完全に確認されています。
歴史
定常状態理論は、1945年のホラー映画「デッドオブナイト」に触発されたアイデアに基づいて、1946年に天文学者フレッドホイル、数学者で宇宙学者のヘルマンボンディ、および天体物理学者トーマスゴールドによって提案されました。
以前、アルバート・アインシュタインは宇宙論の原理を定式化しており、宇宙原理は「時空の並進と回転の下で不変でなければならない」と述べています。つまり、均質で優先的な方向性が欠如している必要があります。
1948年にボンディとゴールドは、宇宙の定常状態の理論の一部としてこの原理を追加し、宇宙の密度は、その継続的かつ永遠の膨張にもかかわらず均一のままであると述べました。
説明
定常モデルでは、今日のように宇宙を維持する物質とエネルギーの源が常に存在するため、宇宙は永遠に拡大し続けます。
このようにして、新しい水素原子が連続的に生成され、最終的に新しい星や銀河を生み出す星雲を形成します。古い銀河が観測できなくなるまで移動するのと同じ速度で、新しい銀河は最古の銀河と完全に区別できなくなります。
宇宙が拡大していることをどうやって知っていますか？主に水素で構成され、指紋のような電磁放射の特性線を放射する星からの光を調べます。このパターンはスペクトルと呼ばれ、次の図で確認できます。
図2.水素の発光スペクトル。赤い線は656 nmの波長に対応しています。
銀河は、小さな違いを除いて、研究室の原子が放出するものと同じスペクトルを持つ星で構成されています。それらは、より高い波長に、つまりドップラー効果により赤に向かってシフトします。これは、遠隔。
ほとんどの銀河は、スペクトルにこの赤方偏移があります。近くの「銀河のローカルグループ」のごく一部だけが青方偏移を示しています。
それらの1つは近づいており、おそらく多くの時代の中で、私たちの銀河である天の川が合流するであろうアンドロメダ銀河です。
後退する銀河とハッブルの法則
水素スペクトルの特徴的な線は、656ナノメートル（nm）にあるものです。銀河に照らして、同じ線が660 nmに移動しました。したがって、赤方偏移は660-656 nm = 4 nmです。
一方、波長シフトと静止波長の間の商は、銀河vの速度と光速（c = 300,000 km / s）の間の商に等しくなります。
このデータで：
v = 0.006c
つまり、この銀河は、光速の0.006倍、つまり約1800 km / sで遠ざかっています。ハッブルの法則は、銀河dの距離は、銀河が遠ざかる速度vに比例すると述べています。
比例定数は、Hoとして示されるハッブル定数の逆であり、その値は次のとおりです。
つまり、この例の銀河は次の距離にあります。
プレゼント
これまでのところ、最も広く受け入れられている宇宙論モデルはビッグバン理論のままです。ただし、一部の著者は理論の外で理論を定式化し続け、定常状態理論を支持しています。
定常状態理論を支持する研究者
定常状態理論の作成者の1人と共同で作業したインドの天体物理学者Jayant Narlikarは、定常状態モデルを支持する比較的最近の出版物を発表しました。
それらの例：「物質の生成と異常な赤方偏移」と「拡大宇宙における放射線吸収の理論」、どちらも2002年に出版されました。電子レンジの背景。
スウェーデンの天体物理学者で発明家のヨハン・マスレリーズは、ビッグバンの異例の代替理論であるスケールへの宇宙の拡張を提案することにより、定常状態理論の現代の擁護者のもう一人です。
ロシア科学アカデミーは、彼の業績を評価して、天体物理学における彼の貢献のモノグラフを2015年に発表しました。
宇宙背景放射
1965年、Bell Telephone Laboratoriesの2人のエンジニア、A。PenziasとR. Wilsonは、指向性マイクロ波アンテナから除去できないバックグラウンド放射を発見しました。
最も奇妙なことは、彼らがそれらの出所を特定できなかったことです。アンテナの方向に関係なく、放射は同じままでした。放射スペクトルから、エンジニアはその温度が3.5 Kであると判断しました。
それらの近くで、ビッグバンモデルに基づいて、別の科学者グループ、今回は天体物理学者は、同じ温度の宇宙放射線を予測しました：3.5K。
どちらのチームも、他の作業について知らずに、まったく異なる方法で独立して同じ結論に達しました。偶然にも、2つの作品は同じ日に同じジャーナルに掲載されました。
宇宙背景放射と呼ばれるこの放射の存在は、ビッグバンからの放射の残骸でなければ説明できないため、定常理論に対する最も強い議論です。
しかし、提唱者たちは、宇宙全体に散乱した放射線源の存在をすばやく提案しました。これは、それらの放射線を宇宙塵で散乱させましたが、これらの線源が実際に存在するという証拠はこれまでのところありません。
賛成論
それが提案されたとき、そして利用可能な観察により、定常状態理論は物理学者や宇宙学者によって最も受け入れられたものの1つでした。それまでに-20世紀半ば-最も近い宇宙と遠い宇宙との間に違いはありませんでした。
ビッグバン理論に基づく最初の推定では、宇宙の年代は約20億年でしたが、その当時、太陽系はすでに50億年前、天の川は100〜120億年前であることがわかっていました。年。
宇宙が天の川や太陽系の後に始まったことは明らかではないので、この誤った計算は定常状態理論を支持するポイントになりました。
ビッグバンに基づく現在の計算では、宇宙の年齢は137億年と推定されており、現在まで、この年齢以前の宇宙には物体は見つかりませんでした。
反論
1950年代から1960年代の間に、クエーサーや電波銀河などの明るい無線周波数源が発見されました。これらの宇宙オブジェクトは非常に遠い距離でのみ発見されました。つまり、はるか昔のことです。
定常状態モデルの前提の下では、これらの強烈な無線周波数源は現在および過去の宇宙全体に多かれ少なかれ均一に分布するはずですが、証拠はそうではありません。
一方、クエーサーと電波銀河は宇宙のより高密度でより高温の段階で形成され、後に銀河になる可能性があるため、ビッグバンモデルはこの観測ではより具体的です。
宇宙の眺め
遠くのパノラマ
図1の写真は、ハッブル宇宙望遠鏡が2003年から2004年の間に撮影した極端な深視野画像です。
それは、通常の望遠鏡が何も捕らえない領域で、天の川のまぶしさから遠く離れた星座のFornaxの南の空の0.1º未満の非常に小さい部分に対応します。
写真では、私たち自身と私たちの隣人に似た渦巻銀河を見ることができます。写真はまた、星の形成が止まった拡散した赤い銀河と、空間と時間においてさらに遠い銀河である点も示しています。
宇宙は137億年前と推定されており、ディープフィールドの写真は、132億光年離れたところにある銀河を示しています。ハッブルの前は、観測された最も遠い銀河は70億光年離れており、その画像は深視野写真に示されたものと同様でした。
深宇宙画像は、遠方の宇宙を示すだけでなく、過去の宇宙も示します。これは、画像の構築に使用された光子が132億年前のものだからです。したがって、それは初期宇宙の一部のイメージです。
近くと中間のパノラマ
銀河のローカルグループには、天の川と隣接するアンドロメダ、三角銀河、およびその他の30の銀河が含まれており、距離は520万光年未満です。
これは、深宇宙銀河よりも2,500倍短い距離と時間を意味します。ただし、宇宙の外観とその銀河の形状は、遠く古い宇宙に似ています。
図3：6000万光年離れた星座レオのHickson-44銀河群。（クレジット：MASIL Imaging Team）
図2は、探索された宇宙の中間範囲のサンプルです。これは、6千万光年離れたレオ座のヒクソン44銀河群です。
見てわかるように、距離と中間時間での宇宙の外観は、220倍離れた深宇宙の外観と5倍近いローカルグループの外観に似ています。
これにより、宇宙の定常状態の理論には少なくとも観測上の根拠があると考えることができます。これは、異なる時空スケールでの宇宙のパノラマは非常に似ているためです。
将来的には、新しい宇宙論が定常状態理論とビッグバン理論の両方の最も成功した側面で作成される可能性があります。
参考文献
- バング-クランチ-バング。回収元：FQXi.org
- ブリタニカオンライン百科事典。定常状態理論。回収元：Britannica.com
- ネオフロンター。定常状態モデル。回収元：neofronteras.com
- ウィキペディア。定常状態理論。回復元：wikipedia.com
- ウィキペディア。宇宙論の原理。回復元：wikipedia.com