Teoria ekspansji

W roku 1925 matematyk Aleksandr Friedmann wysunął tezę, że Wszechświat może się rozszerzać albo kurczyć, albo pozostawać w bezruchu. Friedmann opracował równania, aby przewidzieć tempo ekspansji lub kontrakcji, gdy już będzie wiadomo, który proces zachodzi.

W roku 1927 astronom Georges LemaÎtre opracował niezależnie takie same równania, jak Friedmann. LemaÎtre był jednak zdania, że Wszechświat się rozszerza.

W roku 1927 Edwin Hubble teoretyzował, że galaktyki oddalają się od Drogi Mlecznej i im dalej się znajdują, tym szybciej ten ruch się odbywa. Wnioski Hubble’a opierały się jednakże na (a) błędzie Sliphera polegającym na pomyleniu przesunięcia ku czerwieni z efektem Dopplera oraz (b) pewnych własnych matematycznych błędach, które wydają się być wykombinowane w celu uzasadnienia przyjętego przezeń z góry wyniku.

 

 

Podczerwony obraz Andromedy, jednej z galaktyk badanych podczas opracowywania „Prawa Hubble’a”. (Ilustracja: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)

 

 

W roku 1929 Edwin Hubble i Milton Humason sformułowali prawo Hubble’a, zgodnie z którym, gdy obiekty w głębokiej przestrzeni kosmicznej oddalają się od Ziemi, ich domniemana prędkość jest względna i niemal proporcjonalna do odległości od Ziemi. Niestety te wnioski są oparte na wadliwych założeniach, nierzetelnych pomiarach i błędnej logice.

W roku 1931 Georges LemaÎtre opublikował angielskojęzyczną wersję swojej wcześniejszej pracy zatytułowaną „A homogenous Universe of constant mass and growing radius accounting for the radial velocity of extragalactic nebulae” („Jednorodny wszechświat o stałej masie i rosnącym promieniu wyjaśniający radialną prędkość pozagalaktycznych mgławic”). Początkowo nazwał swoją teorię „hipotezą pierwotnego atomu” i opisał ją jako „kosmiczne Jajo eksplodujące w chwili stworzenia”. Oprócz zajmowania się astronomią LemaÎtre był również katolickim księdzem, któremu pasowała metafizyczna idea, że Bóg stworzył atom/jajo, które następnie wybuchło tworząc Wszechświat.

W roku 1949 astronom Fred Hoyle, przeciwnik teorii pierwotnego atomu, określił ją sarkastycznie „Wielkim Wybuchem” w radiu BBC. I ta nazwa się przyjęła.

 

Błędne obliczenia Edwina Hubble’a

Prawo Hubble’a jest uważane za pierwszą obserwowalną podstawę teorii rozszerzającego się Wszechświata i obecnie jest jednym z najczęściej przytaczanych dowodów na poparcie rzekomego Wielkiego Wybuchu. „Prawo” Hubble’a zawiera jednak niedopuszczalne braki.

Statystyczna nieistotność: Edwin Hubble zbadał 46 galaktyk i ograniczył się do wyników dotyczących pięciu z nich w celu wykazania domniemanego prostego związku między odległością i prędkością. Pięć galaktyk to statystycznie zbyt mała próbka, aby na jej podstawie można było wyciągać ważne wnioski w odniesieniu do całego Wszechświata.

Stronniczy dobór: Hubble wykorzystał dane tylko z tych galaktyk, w przypadku których światło przesunęło się ku czerwieni, zupełnie ignorując dane z galaktyk, w przypadku których światło przesunęło się ku błękitowi (np. Galaktyka Andromedy, M86, M90, M98). Wybrał więc tylko takie dane, które potwierdzały wyciągnięte przez niego wcześniej wnioski i zignorował te, które im przeczyły. Ten stronniczy dobór dyskwalifikuje teorię Hubble’a jako uznane „prawo”. Prawo w fizyce nie dopuszcza żadnych wyjątków. Dla przykładu prawo powszechnego ciążenia Newtona nie zezwala na okazjonalne wyjątki, w których niektóre obiekty odpychają się nawzajem.

Wadliwe założenia: Hubble nie zmierzył, bo nie mógł zmierzyć, prędkości galaktyk. Zamiast tego oparł się na następujących fałszywych lub nieuprawnionych założeniach:

1. Wszystkie galaktyki są mniej więcej tej samej wielkości. To spowodowało, że przeszacował rozmiary małych galaktyk i nie doszacował rozmiarów dużych.

2. Jasność cefeidy jest funkcją jej rozmiarów. Pulsacje tych niezwykle dużych gwiazd są wynikiem fizycznych zmian w samej gwieździe – zmian, które są funkcją cyklu życiowego tej gwiazdy, niezależnie od tego, jak daleko może się ona znajdować. Starsza cefeida z wolniejszymi pulsacjami w pobliskiej galaktyce wydawałaby się zatem położona dalej niż młodsza cefeida w odległej galaktyce.

3. Słaba widoczność galaktyki jest funkcją jej oddalania się, to znaczy, że kiedy galaktyka się oddala, jej jasność spada. Bez zmierzenia jasności powierzchni galaktyki (w przeliczeniu na jednostkę powierzchni) nie można stwierdzić absolutnie nic o jej przypuszczalnym ruchu. Tylko gdy jasność powierzchni odległej galaktyki jest znacząco mniejsza od jasności powierzchni pobliskich galaktyk, można rozsądnie wnioskować, że wspomniana galaktyka oddala się od nas.

4. Przesuwanie się ku czerwieni światła z galaktyk jest rezultatem ich gwałtownego oddalania się od nas. Jest to najpowszechniejszy błąd w kosmologii głównego nurtu – mylne przekonanie, że przesunięcie ku czerwieni jest tym samym, co efekt Dopplera, gdy tymczasem są to w rzeczywistości dwa całkowicie różne zjawiska.

5. Zakres przesunięcia ku czerwieni jest proporcjonalny do prędkości, z jaką galaktyka rzekomo się oddala. Ponownie, przesunięcie ku czerwieni nie ma nic wspólnego z prędkością.

 

 

Linie absorpcyjne w optycznym widmie supergrupy odległych galaktyk (BAS11) (po prawej) w porównaniu do tych w optycznym spektrum Słońca (po lewej). Strzałki wskazują przesunięcie ku czerwieni. (Ilustracja: Georg Wiora)