A teoria das cordas e velocidade da luz variável

Os físicos Elias Kiritsis e Stephon Alexander desenvolvido independentemente de velocidade variável de modelos de luz (VSL) que poderiam ser incorporadas a teoria das cordas, e Alexander trabalhou mais tarde com Magueijo em refinar esses conceitos (embora Magueijo é crítico da falta de teoria das cordas de contacto com experiência).

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Em dois esforços separados, os físicos desenvolveram um sistema em que a velocidade da luz, na verdade, não seria constante, como um meio de explicar o problema do horizonte, sem a necessidade de inflação. O sistema mais antigo da velocidade variável de luz (VSL) foi proposto por John Moffat (que mais tarde incorporou a idéia em sua teoria da gravidade modificada), e um sistema mais tarde foi desenvolvido por João Magueijo e Andreas Albrecht.

O problema do horizonte é baseado na idéia de que regiões distantes do universo não poderia comunicar suas temperaturas, porque eles são tão distantes luz não teve tempo para ir de um para o outro. A solução proposta pela teoria da inflação é que as regiões já foram muito mais perto juntos, para que eles pudessem se comunicar.

Em teorias VSL, outra alternativa é proposta: As duas regiões poderia se comunicar porque a luz viajou mais rápido no passado do que agora.

Moffat propôs seu modelo de VSL em 1992, permitindo a velocidade da luz no início do universo a ser muito grande - cerca de 100.000 trilhões de trilhões de vezes os valores atuais. Isso permitiria que para todas as regiões do universo observável se comunicar facilmente uns com os outros.

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Para chegar a este trabalho para fora, Moffat teve de fazer uma conjectura que o a invariância de Lorentz - a simetria básica da relatividade especial - foi de alguma forma espontaneamente quebrado no início do universo. A predição de Moffat resulta num período de transferência de calor rápida em todo o universo que resulta nos mesmos efeitos que um modelo de inflação.

Em 1998, o físico João Magueijo veio com uma teoria similar, em colaboração com Aldreas Albrecht. Sua abordagem, desenvolvida sem qualquer conhecimento da obra de Moffat, foi muito semelhante - que reconheceu ao tomar conhecimento do mesmo.

Este trabalho foi publicado um pouco mais destaque do que Moffat do (em grande parte porque eles eram mais teimosa sobre perseguir publicação na prestigiosa Physical Review D, que tinha rejeitado papel anterior de Moffat). Este trabalho posterior tem inspirado outros, tais como Cambridge físico John Barrow, para começar a investigar essa idéia.

Um pedaço de suporte para VSL abordagens é que a pesquisa recente por John Webb e outros indicou que a constante de estrutura fina pode não ter sido sempre constante. o constante de estrutura fina é um rácio compo de constante, a carga de Planck na electrões, e a velocidade da luz. É um valor que aparece em algumas equações físicas.

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Se a constante de estrutura fina foi alterado ao longo do tempo, em seguida, pelo menos, um destes valores (e possivelmente mais do que um) tem também vindo a mudar.

As linhas espectrais emitidas pelos átomos são definidos pela constante de Planck. Os cientistas sabem a partir de observações que essas linhas espectrais não mudaram, por isso é improvável que constante de Planck mudou. (Graças a John Moffat por esclarecer isso.) Ainda, qualquer mudança na constante de estrutura fina poderia ser explicado fazendo variar quer a velocidade da luz ou a carga do electrão (ou ambos).

Estas propostas são intrigantes, mas a comunidade de física em geral continua comprometida com o modelo de inflação. Ambos VSL e inflação exigir algum comportamento estranho nos primeiros momentos do universo, mas não está claro que a inflação é inerentemente mais realista do que VSL. É possível que mais uma prova de constantes diferentes acabará por levar a apoio da VSL sobre a inflação, mas esse dia parece muito distante, se ele nunca acontece.