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光の速度の変化をテストする宇宙の原子時計

1919 年、アーサー・エディントン率いる皆既日食探検隊は、アルバート・アインシュタインの一般相対性理論を検証するのに役立ちました。アフリカのプリンシペ島から日食を観測することで、エディントンは光路が重力によって曲がっていることを示すことができました。 2019 年、欧州宇宙機関の Atomic Clock Ensemble in Space (ACES) は、SpaceX Falcon 9 に乗って国際宇宙ステーションに向けて飛行する準備をしています。宇宙では、原子時計は地球上の時計よりも正確です。地球の表面では、原子の振動には影響しません。 ESA の Web サイトで説明されているように、基本的な ACES の質問は次のとおりです。光の速度は時間とともに変化しますか?

1969 年、アポロ 11 号が月に着陸しました。アポロの宇宙飛行士が残した月レーザー測距実験により、地球から月までの距離を正確に測定できます。地球と月の間の潮汐相互作用により、距離が増加していることが知られています。月のデータは、レーザー光の速度が変化していることも示している可能性があります。

LLRE は、月の距離がわずか 3.82 +/- .07 cm/年 増加していると報告しています 、しかし、それは速すぎます。月が今日この速度で勢いを増しているとしたら、ちょうど 15 億年前の地球と同じ場所にあったでしょう。この著者が参加した月のサンプルの研究は、月が 45 億年間地球から離れて存在していたことを決定的に示しています。

独立した実験は LLRE に同意しません。ある実験では、古代の月の潮汐によって残された化石である潮汐リズマイトを使用しています。もう1つは、月の軌道がどのように変化しているかを測定するために、2700年にわたる歴史的な日食観測を使用しています。 3 番目のデータセットは、地球と月の相互作用の数値シミュレーションからのものです。 3 人全員が、月が 2.9 cm/年 しか後退していないことに同意しています。 .科学者は通常、5 シグマを有意と見なしますが、これは 12 シグマの結果です。査読済み論文月軌道異常の計算 は 10,000 回以上ダウンロードされています。

月の異常と他の多くのことは、単純な方程式で説明できます:

GM=tc

ここで、G はニュートンの重力定数、M と t は宇宙の質量と年齢です。

この仮説によると、t が小さいとき、光速 c は非常に速く、宇宙はビッグバンで膨張しました。 t が増加すると、G 重力と M 質量により膨張が遅くなります。これは、c がまだ非常に小さい速度で減速していることを予測しています。わずか 0.72 cm/秒 です。 1年当たり。この小さな変化は、月の異常で明らかになる可能性があります。

レーザー光の速度が今日変化しているとすれば、光が月から戻ってくるまでの時間が年々増加し、LLRE から見たようにその距離がより速く増加しているように見えます。予測される変化は .926 cm/年 です 、標準偏差の 1/5 以内の 12 シグマ異常に一致します。これは、史上最も正確な科学的予測の 1 つです。これは人気の本、THE SPEED OF LIGHT の主題であり、現在第 2 版になっています。

光の速度は、コンピューターから地球の気候まで、あらゆるものに影響を与えます。例として、「かすかな若い太陽のパラドックス」に光を当てます。太陽の古いモデルによると、40 億年前、太陽は明るさが 75% しかなく、地球は固く凍っていたため、地球上で生命が進化した可能性はありませんでした。しかし、地球に液体の海があり、生命が誕生したという証拠はたくさんあり、火星が数十億年前に生命が誕生するのに十分なほど暖かかったという証拠さえあります.

太陽は E=mc に従って燃料をエネルギーに変えます . c が予測された量より大きければ、40 億年前の地球の温度はほぼ正確に今日の値になります。太陽のモデルはまた、地球の海が蒸発するまで太陽が熱くなることを予測しています。光速のおかげで、地球は非常に長い間快適な温度を維持します。もし c が変わらなければ、人間の命はそれについて話すためにここにいないでしょう.

何十年もの間、理論家たちは宇宙が光の何倍もの速さで「膨張」したと考えていましたが、これは多くの物理法則に違反していました。この宇宙の「インフレ」の直接的な証拠は見つかりません。 2014 年に大々的に発表された、「インフレ」の波が宇宙の塵に変わったという発表。初期の宇宙で光の速度が速かった場合、それは「膨らんだ」アイデアなしで初期の宇宙を説明するでしょう.

最後に、c を変更すると、物理学の最大の問題である宇宙加速度の出現が解決されます。エドウィン ハッブルの時代から、私たちは宇宙の膨張を測定してきました。これは、物体の距離が長くなるにつれて、その光が赤にシフトして見えるためです。物理学者が遠くで爆発する星、超新星を測定したとき、それらの赤方偏移は、あたかも宇宙のそれらの領域が私たちから離れて加速しているように、非線形に増加するように見えました.これにより、神秘的な「暗黒エネルギー」が宇宙を加速させているという憶測が蔓延しています.

赤方偏移は光速に関係しています。 cが正確に予測された量で変化している場合、見かけの加速度は、反発的な「暗黒エネルギー」なしで説明されます。単純な方程式は、「加速する」データを正確に予測します。 c を変更すると、この論文で説明されているように、「インフレ」と「暗黒エネルギー」の両方の多くの問題が解決されます。

科学は危機に瀕しています。膨張が加速していることを示しているように見えるハッブル・ルメートル定数の測定値は一致しません。多くの科学者は、宇宙の古いモデルには欠陥があり、新しい物理学が必要であると考えています。変化する c は、古いモデルの代替として、ますます多くの研究者によって研究されています。宇宙の原子時計アンサンブルは、物理学の「c変化」を検証する可能性があり、これは宇宙の理解における大きな進歩です.時間が教えてくれます!


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