Ist es möglich, dass die Rotverschiebung von Galaxien durch etwas anderes als die Ausdehnung des Weltraums verursacht wird?

Ich habe mehr oder weniger dasselbe als Antwort auf eine andere Frage gepostet, ob "müdes Licht" noch Wasser hält. Ich glaube nicht, dass es Zweifel gibt, dass die Rotverschiebungen, die wir in den Spektren entfernter Objekte sehen, echte Dopplerverschiebungen sind, die durch ein expandierendes Universum erklärt werden können. Ein entscheidender Beweis, der von fast allen ignoriert zu werden scheint, die "müdes Licht" oder ähnliches fördern, ist, dass die Expansion des Universums nicht nur zu einer Rotverschiebung des Lichts führt, sondern auch zu einer Zeitdilatation anderer beobachteter Phänomene.

Eine Schlüsselbeobachtung ist, dass die Lichtkurven einer Supernova vom Typ Ia, die fast genau konsistent sein sollten, da sie von einem sehr konsistenten astrophysikalischen Phänomen herrühren – der Detonation eines Weißen Zwergs in der Nähe der Chandrasekhar-Masse – bei höheren Rotverschiebungen breiter werden. Der Betrag der Verbreiterung ist genau proportional zum Betrag der Rotverschiebung$(1+z)$. dh die kosmologische Zeitdilatation funktioniert wie erwartet für ein expandierendes Universum, siehe zB Blondin et al. (2008) . Eine "allmähliche Rotverschiebung" des Lichts, wenn es eine Strecke zurücklegt, kann diese Zeitdilatation nicht erklären.

Die Grafik unten zeigt, wie der gemessene „Entdilatationsfaktor“ von Typ-Ia-Lichtkurven von ihrer Rotverschiebung abhängt (aus Blondin et al. 2008). Es geht wie$(1+z)^{-1}$, genau wie erwartet (bis auf 10 %). Die horizontale gestrichelte Linie ist das, was von "müdem Licht" (keine Zeitdilatation) zu erwarten wäre, und wird bei 10 Sigma abgelehnt.

Diese exakte Methode wurde von Wilson (1939) als Test der Theorie des expandierenden Universums gegenüber der „allmählichen Dissipation photonischer Energie“ (auch bekannt als „müdes Licht“) vorgeschlagen. Die Prüfung wurde mit Bravour bestanden.

Jede alternative Hypothese dafür, warum die Rotverschiebung von Galaxien proportional zu ihrer Entfernung ist, muss auch erklären, warum die Dauer von Typ-Ia-Supernovae um denselben Faktor verlängert wird$(1+z)$. Oder, wenn es sich nicht um eine willkürliche Änderung der Eigenschaften von Typ-Ia-Supernovae mit der Zeit handeln soll, dann muss eine alternative Theorie erklären, warum Photonen, die zu Beginn einer Supernova-Explosion emittiert werden, anscheinend weniger Zeit brauchen, um zu uns zu gelangen, als die emittierten gegen Ende der Supernova.

Ihr letzter Absatz trifft ins Schwarze.

Die Allgemeine Relativitätstheorie scheint eine gute Theorie zu sein – zumindest scheint sie durch die verfügbaren experimentellen Beweise gestützt zu werden . Wenn wir ein paar scheinbar plausible Annahmen über das Universum treffen (Homogenität und Isotropie), dann sagt die Allgemeine Relativitätstheorie voraus, dass das Universum (ungefähr) durch die FLRW-Metrik beschrieben wird , und die FLRW-Metrik sagt die kosmologische Rotverschiebung voraus.

Wenn Sie entscheiden, dass die kosmologische Rotverschiebung durch müdes Licht oder einen der anderen Vorschläge verursacht wird, die im Laufe der Jahre aufgetaucht sind, dann gibt es ein Problem, weil das Universum nicht durch die FLRW-Metrik beschrieben werden kann. Das bedeutet, dass entweder unsere Annahmen über das Universum falsch sind oder GR falsch ist, und keine der beiden Möglichkeiten auch nur annähernd plausibel erscheint.

Es wurden Alternativen vorgeschlagen, z. B. dass Photonen aufgrund von Wechselwirkungen mit Plasma an Schwung verlieren. Ich habe gerade eine Abhandlung durchgesehen, in der tatsächlich festgestellt wurde, dass dieser Mechanismus für die Variationen des empirisch beobachteten Werts der Hubble-Konstante verantwortlich ist, wenn man die Sichtlinie variiert. Das heißt, die statistischen Schwankungen bei der Messung der Hubble-Konstante variieren um 20.000 Teile pro Million, je nachdem, welche Blickrichtung man einnimmt.

Hier ist ein Zitat: "Die All-Sky-Karten der beobachteten Variation der Hubble-Konstante können aus theoretischer Sicht reproduziert werden, indem ein intergalaktisches Plasma mit einer variierenden Elektronendichte eingeführt wird."

Der Artikel, den ich für vernünftig und Veröffentlichungswürdig hielt, zitiert andere respektable Artikel in der Literatur, einschließlich eines Übersichtsartikels von L. Marmet, "Survey of Redshift Relationships for the Proposed Mechanisms at the 2nd Crisis in Cosmology Conference", in: F Potter (Hrsg.), Astronomical Society of the Pacific Conference Series , Bd. 413, 2009, 315-335.

Für mehr über das intergalaktische Elektronenplasma siehe DL Mamas, „An Declaration for the Cosmological Redshift“, Physics Essays 23 (2010), 326.

Keine der vorgeschlagenen Alternativen hat bisher einen Konsens der Akzeptanz von denen gefunden, die die Doppler-Effekt-Erklärung befürworten, die die derzeit akzeptierte Konsens-Erklärung ist.

Es kann aufschlussreich sein zu sehen, wie man die Rotverschiebung misst:

Dies beschreibt die Doppler-Verschiebung, die Rot zurückgeht und sich Blau nähert.

Es gibt, was sie die kosmische Entfernungsleiter nennen, eine sequentielle Kombination von Methoden zur Schätzung kosmischer Entfernungen.

Die Dopplerverschiebung würde nicht ausreichen, um uns etwas über Expansion oder Kontraktion oder stationären Zustand zu sagen, wenn es nicht die Informationen aus den Atomspektren gäbe. Es ist die Verschiebung der Spektren, die die Infrarotänderung und damit die Geschwindigkeit des lichtemittierenden Objekts messen.

Von unten nach oben sind Stern, nahe Galaxie, mittelweit entfernte Galaxie, weit entfernt und die Linien mit bestimmten Atomen identifiziert ( Lesen Sie den Link ). Die nahe Galaxie bewegt sich mit 1% der Lichtgeschwindigkeit von uns weg (aufgrund der Verschiebung der Linien).

Wenn es Streuungen wären, wären die Linien verschwommen, nicht erkennbar, nicht klar, wenn wir sie messen. Die sparsamste Interpretation der Entfernungen (gemessen mit der kosmischen Entfernungsleiter) und der Rotverschiebungen ist, dass sich alles von uns entfernt. Physiker wählen die sparsamsten Modelle aus.

Objekte mit sehr großer Schwerkraft verursachen auch eine Rotverschiebung.

Die Antwort ist ein klares JA.
Ein größeres Atom in der Vergangenheit erklären alle beobachteten Merkmale, nämlich die Rotverschiebung und die Zeitdilatation.

aus Ned Wrights FAQ in Kosmologie :
F: Expandiert das Universum oder ändern sich nur unsere Definitionen von Länge und Zeit?

A: Die Definitionen von Länge und Zeit ändern sich im Standardmodell nicht. Die Sekunde ist immer noch 9192631770 Zyklen einer Cäsium-Atomuhr und das Meter ist immer noch die Entfernung, die das Licht in 9192631770/299792458 Zyklen einer Cäsium-Atomuhr zurücklegt.

In der Physik werden die Maßeinheiten von den Eigenschaften des Atoms abgeleitet. Diese Tatsache macht uns unempfindlich gegenüber eventuellen atomaren Veränderungen, und es wurde kein einziges Gesetz gefunden, das für die absolute und tatsächliche Größe der Atome empfindlich ist.
Die Untersuchung der Evolution des Universums sollte von oben erfolgen, unabhängig von atomaren Eigenschaften, und dies wurde bereits hier (arxiv) mit einem formelleren Beweis hier (vixra pdf) durchgeführt .

Es ist wahr, dass sich im SM „die Definitionen von Länge und Zeit nicht ändern“, aber ich werde zeigen, dass sie variieren sollten. In der Vergangenheit haben mehrere Autoren Variationen von Einheiten oder Konstanten wie z$G,c$und sind gescheitert, weil sie nicht verstanden haben, dass alle Einheiten M, L, T, Q (Masse, Länge, Zeit und Ladung) synchron variieren müssen, um mit der Art und Weise, wie wir sie definieren, in Einklang zu bleiben. Mit anderen Worten, die Einheiten werden von der Größe des Atoms abgeleitet , was auch immer es ist.

Unten werde ich in Gleichungen zeigen, dass ein größeres Atom in der Vergangenheit genau die Merkmale reproduziert, die wir am Himmel sehen (Rotverschiebung des alten Lichts, Zeitdilatation alter Ereignisse – langsamere Uhr).

Zum Beispiel die Definition der Elektronenmasse$m_e$ist eine Tautologie : kurz gesagt - die Elektronenmasse ist eine Elektronenmasse. Lange - die Elektronenmasse ist ein winziger Teil der Einheit kg, der gleich der Masse von X Atomen (Prototyp in Paris) ist, wobei jedes Atom wiederum die Masse von Protonen, Neutronen und Bindungsenergie hat, die sich darin ausdrücken lässt$m_e$.

Was NICHT variiert: dimensionslose Konstanten wie$\alpha$(die Feinstruktur) und raumabhängige Eigenschaften$c, \varepsilon_0,G$.

M-, L-, T-, Q-Einheiten variieren (Dilatation, eine selbstähnliche Skalierung) synchron mit dem Atom unter dem Gesetz$\alpha(t)$(siehe unten)
Geschwindigkeit und Kraft sind unempfindlich gegenüber der Skalierung.

Die grundlegendsten Gesetze sind gegenüber diesen Schwankungen unempfindlich, dh die Kraft ist immer gleich. Prüfen Sie anhand der Dimensionsanalyse, ob die Summe der Exponenten Null ist :
Newton'sches 2. Gesetz:$[M^1][L^1][T^{-2}]$
Elektromagnetische Wechselwirkung${M^{-1}}{Q^{2}}{L^{-3}}{T^{2}}$
Gravitationswechselwirkung$M^{-1}L^{3}T^{-2}$

Warum ändert sich die Zeiteinheit? weil es proportional zu zwei bestimmten Energieniveaus eines bestimmten Atoms ist, das wiederum von dem Abstand zwischen zwei bestimmten Orbitalen abhängt, von dem schließlich abhängig ist$m_e$welches ist$\propto \alpha(t)$.

Schrecken: der$h$konstant variieren als$\alpha^2$(Die Summe der Exponenten ist 2 aus der Dimensionsanalyse$M^1L^2T^{−1}$)
(Das Grauen ist, weil jeder davon ausgeht, dass das heilig ist$h$ist eine universelle Konstante, ohne weiter zu denken, dass sie von den Einheiten abhängt - siehe Kommentar A unten zum Planckschen Gesetz)
Bohr-Radius :$\propto \alpha$
Energie :$[M^1L^2 T^{−2}]$dh$\alpha$
Schrödinger-Gleichung ist$\propto \alpha$(WP - "Im Klartext bedeutet es "Gesamtenergie ist gleich kinetische Energie plus potentielle Energie" )

Atomspektren : die Sommerfeld-Beziehung,$E_{j,n}=−m_e∗f(j,n,\alpha,c)$daher$\propto \alpha(t)$zeigt zweifelsfrei, dass die Rotverschiebung durch ein „größeres“ Atom erklärt werden kann.

Hinweis:
Das Evolutionsgesetz der Einheiten wurde zu sein abgeleitet

Einige Konsequenzen dieser Sichtweise sind:
Es wird auf alle Skalen angewendet, im Gegensatz zum SM, dass niemand weiß, wie man es lokal anwendet. Es ermöglicht, dass sich die Umlaufbahnen im Laufe der Zeit vergrößern und das Young Earth Paradox herunterfällt (vixra pdf) .

Ein Parameter$H_0$reicht aus, um die Entwicklung des Universums im großen Maßstab anstelle des SM-Stapels (6 Parameter) zu erklären.
Es besteht keine Notwendigkeit, GR anzurufen (der Raum ist flach, nicht wahr?), kein BB, keine kosmologische Inflation, keine kosmologische Konstante, keine Raumausdehnung, keine superluminale Bewegung, keine Dunkle Energie, und es wird im angezeigt Zukunft keine Dunkle Materie.
Die Physikergemeinschaft nahm als Konsens die SM-Erweiterung an, ohne zu wissen, dass ein anderes und recht einfaches Modell möglich ist. Dieses Vixra-Dokument lesen oder nicht lesen? Das ist hier die Frage. Es liegt an den Lesern.

Früher sagten die Physiker und die Philosophen:

aus X können wir wegen des Prinzips des zureichenden Grundes nicht X+Y erhalten . (Ersetzen Sie X durch SPACE und X + Y durch SPACE + SPACE, und das SPACE ist nicht null )

Ein neueres Dokument namens „On the Evolution of the Universe “ ist in Vorbereitung.

ein paar Sätze daraus:
2.2 Dehnt sich der Raum aus oder nimmt die Längeneinheit ab?
Die Schwierigkeiten aller kosmologischen Theorien weisen darauf hin, dass den Grundlagen und Annahmen aller bisher vorgestellten theoretischen Arbeiten besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden muss. Beim Erreichen dieses Ziels tauchen mehrere fragwürdige Aspekte auf, aber einer ist besonders relevant: Die Aussage „Raum dehnt sich aus“ ist eine absolute Aussage über ein Ergebnis, das nicht absolut ist. Die korrekte Form der Aussage ist „Raum dehnt sich in Standardeinheiten aus“. Da Materie unveränderliche Eigenschaften in Standardeinheiten hat, kann dieses relative Auftreten aus drei verschiedenen Phänomenen resultieren: Raumausdehnung, Verschwinden von Materie oder Variationen sowohl im Raum als auch in der Materie mit unterschiedlichen Raten.
A priori ist die Aussage „Raum dehnt sich aus“ genauso gültig wie die Aussage „das Universum dreht sich in 24 h um uns“ – beides sind Aussagen über das Beobachtete, abgesehen davon, dass diese Beobachtungen nicht absolut, sondern relativ zu uns sind. Natürlich gibt es gute Gründe, die beide Aussagen stützen.
Der Grund, der für die anthropozentrische Form „Raum dehnt sich aus“ spricht, ist folgender: Nur in Einheiten, die das Konzept eines Bezugskörpers verifizieren, sind physikalische Gesetze als gültig bekannt. Alle Standardeinheiten unterstützen dieses Konzept, selbst wenn sie aus Konstanten definiert sind, von denen angenommen wird, dass sie Eigenschaften des Raums darstellen, wie z. B. Planck-Einheiten. Daher ist diese Art von Einheit, soweit bekannt, für die Beschreibung des Universums privilegiert. Es ist aber auch bekannt, dass die Invarianz der Standardlängeneinheit nur scheinbar ist, wie Einstein betonte, als er den Referenzkörper „Referenzmolluske“ nannte [10]. Außerdem, im Gegensatz zum Fall der Erdrotation, wo die Möglichkeit, dass die Erde unbemerkt so schnell rotiert, unmöglich schien, hier,

3 Dilatationsmodell
Die folgende Analyse geht von der vollen Gültigkeit der physikalischen Gesetze für das Szenario aus, in dem sie aufgestellt wurden, dh unveränderlicher Raum und Materie, sowie von ihrer Gültigkeit in diesem sich entwickelnden Universum innerhalb der Messgenauigkeit aktueller Daten; Auf diese Weise gibt es keinen möglichen Konflikt mit geprüfter Physik. Es wird auch angenommen, dass alle Konstanten in Standardeinheiten unverändert bleiben – beachten Sie, dass wir zum Beispiel nicht wissen, ob die Boltzmann-Konstante in der fernen Vergangenheit denselben Wert hatte wie heute; diese Invarianz wird angenommen, weil es das einfachere Szenario ist und weil es den Eigenschaften eines selbstähnlichen Phänomens entspricht. Es gibt keine Ad-hoc-Hypothesen;Daher kann das Modell nicht durch parametrische Anpassung angepasst werden, und seine Gültigkeit hängt nicht von Ad-hoc-Hypothesen ab. Das Modell wird durch Ableitung von zwei grundlegenden Ergebnissen kosmischer Beobachtungen (in Standardeinheiten) erhalten: Die
Raumausdehnung ist eine Dilatation, und die Feldkonstanten sind unveränderlich. Es werden keine Betrachtungen kosmologischer Natur (z. B. bezüglich eines kosmologischen Gravitationsfeldes oder einer Raumkrümmung) gemäß 2.1 angestellt. Natürlich gibt es beim Dilatationsmodell keine Unterscheidung zwischen „kosmischer Skala“ und „lokaler Skala“.

Kommentar A: zum Planckschen Gesetz

... Anhang A stellt den Fall des Planckschen Gesetzes dar, das ein lokales Gesetz ist, dh es ist nicht von Entfernung oder Zeit abhängig und von entscheidender Bedeutung für die Analyse kosmischer Daten. Wie dort gezeigt, messen A(tomic)- und S(pace)-Beobachter die gleiche Temperatur für einen Planck-Strahler, aber der S-Beobachter beobachtet eine abnehmende Wellenlänge für die Spitzenstrahlung, während dieser Wert für A unverändert bleibt. Diese Diskrepanz ist auf die unterschiedlichen Längeneinheiten zurückzuführen; beide Beobachtungen bestätigen jedoch die Plancksche Formel , da der Wert der Planck-Konstante in S entsprechend variiert.

Kommentar B: Zur Evaneszenz von Photonen
Die Evaneszenz eines Photons in S (mit$\alpha^2$) und in A (mit$\alpha$, was durch die Feldevaneszenz impliziert wird, hat eine bekannte wichtige Konsequenz: Ein lokal erzeugtes Photon ist identisch mit einem Photon, das von einer entfernten Quelle ankommt.
... die Evaneszenz von Photonen ist für den A(tomischen) Beobachter rätselhaft, der sich der Evaneszenz von Feldern nicht bewusst ist. Die Raumausdehnung erzeugt eine Abnahme der Energiedichte mit$\alpha^3$aber nicht mit$\alpha^4$. Der A-Beobachter kann eine logische Zuordnung finden: Da sich die Frequenz mit der Raumausdehnung verschiebt, behält diese Evaneszenz der Photonenenergie eine unveränderliche Planck-Konstante in A entlang der Ausbreitung der Strahlung bei. Eine Invarianz der Planck-Konstante kann jedoch nicht als Ursache für die Energieänderung eines Photons während seiner Ausbreitung angenommen werden. Vor allem soll im Rahmen des Standardmodells Energieerhaltung bestehen: Die Evaneszenz von Photonen ist ein Verstoß gegen die Grundprinzipien der Physik des Standardmodells. Es muss also erklärt werden, was mit der fehlenden Energie elektromagnetischer Wellen passiert. Dieses Problem tritt bei allen Raumexpansionstheorien auf.Die Antwort ist, dass Felder in Bezug auf den Raum evanesieren, was zwei Probleme des Standardmodells löst: Warum die Ausdehnung durch aktuelle Messungen nicht lokal erfasst wird und warum die Energiedichte der Strahlung mit der 4. Potenz der Ausdehnungsrate (negativ) abnimmt.
Im Dilatationsmodell gibt es keine Energieerhaltung, wie sie derzeit definiert ist; somit verletzen die Evaneszenz des Feldes und die entsprechende Abnahme der Energiedichte kein Grundprinzip. Dennoch ist das Phänomen auch ein Rätsel.Um dieses Ergebnis zu erklären, kann in Betracht gezogen werden, dass die Evaneszenz der Materie und ihres statischen Feldes die Ausdehnung des Feldes nähren kann. In diesem Fall kann man erwarten, dass die Gesamtmenge einer noch unbekannten Entität, bezogen auf Materie und Feld, während des Prozesses der Felderweiterung konstant bleiben muss; Das Verständnis dieses Prozesses ist eine neue Forschungsrichtung.