James Webb-romteleskaop viser at Big Bang skjedde, ikke sant?
Oversatt herfra

Bilde 1. James Webb Rom Teleskop

-De uventede nye dataene som kommer tilbake fra teleskopet inspirerer til panikk blant astronomer
Fysiker Eric J. Lerner kommer til poenget:
For alle som ser dem, er de nye James Webb Space Telescope (JWST) bildene av kosmos vakkert og imponerende. Men for de fleste profesjonelle astronomer og kosmologer er de også ekstremt overraskende – slett ikke det som ble forutsagt av teorien. I flommen av tekniske astronomiske artikler publisert på nettet siden 12. juli, rapporterer forfatterne igjen og igjen at bildene viser overraskende mange galakser, galakser som er overraskende glatte, overraskende små og overraskende gamle. Mange overraskelser, og ikke nødvendigvis hyggelige. En artikkels tittel begynner med det ærlige utropet: "Panikk!"

Hvorfor inspirerer JWSTs bilder til panikk blant kosmologer? Og hvilke teoris spådommer motsier de? Det står det faktisk ikke i papirene. Sannheten som disse papirene ikke rapporterer, er at hypotesen om at JWSTs bilder er åpenlyst og gjentatte ganger motstridende, er Big Bang-hypotesen om at universet begynte for 14 milliarder år siden i en utrolig varm, tett tilstand og har ekspandert siden den gang. Siden den hypotesen har blitt forsvart i flere tiår som en ubestridelig sannhet av det store flertallet av kosmologiske teoretikere, får de nye dataene disse teoretikerne til å få panikk. "Akkurat nå befinner jeg meg våken klokken tre om morgenen," sier Alison Kirkpatrick, en astronom ved University of Kansas i Lawrence, "og lurer på om alt jeg har gjort er feil." [Oppdatering: Kirkpatrick har protestert på Lerners håndtering av dette sitatet. Se merknad nedenfor.]
Eric J. Lerner, "The Big Bang Didn't happen" på ial.tv (11. AUGUST 2022)

Bilde 2. Big Bang -under omforming

Selv om vi vanligvis ikke hørte om det, har det vært misnøye med standardmodellen, som begynner med Big Bang, helt siden den først ble foreslått av Georges Lemaitre for nesten et århundre siden. Men ingen forventet at James Webb-romteleskopet skulle bidra til debatten.
Nå er Lerner forfatteren av en bok kalt The Big Bang Never Happened (1992), men - selv om det gjør ham til en part i saken- gjør ikke det at han tar feil. Han skal tale på HowTheLightGetsIn-festivalen i London (17.–18. september 2022) sponset av Institute for Art and Ideas (IAI), som deltaker i debatten om "Cosmology and the Big Bust" -lenke.

Bilde 3. Inflasjonshypotesen -slik en hittil har forstått det, under Big Bang

Den kommende debatten, som inneholder vitenskapsfilosof Bjørn Ekeberg og Yale-astrofysiker Priyamvada Natarajan, sammen med Lerner, er basert på følgende:
-Big Bang-teorien avhenger i stor grad av 'inflasjonshypotesen' om at universet i begynnelsen, utvidet seg mange størrelsesordener raskere enn lysets hastighet. Men eksperimenter har ikke klart å skaffe bevis på kosmisk inflasjon, og siden teoriens begynnelse har den vært preget av dype gåter. Nå en av grunnleggerne, Paul Steinhardt, har fordømt teorien som feilaktig og "vitenskapelig meningsløs".
Må vi gi opp teorien om kosmisk inflasjon og søke et radikalt alternativ? Kan alternative teorier som Big Bounce, eller å forlate lysets hastighet, gi en løsning? Eller er slike alternativer bare å stikke plaster for å unngå den mer radikale konklusjonen at det er på tide å gi opp Big Bang helt?
Her er en debatt om dette generelle emnet fra fjorårets festival (men uten JWST-data). Den inneholder teoretisk fysiker Sabine Hossenfelder, forfatter av Lost in Math: How Beauty Leads Physics Astray, sammen med Ekeberg og partikkelfysiker Sam Henry.

Video om Standardmodellen.
Så, ja, det har vært et seriøst diskusjonstema en stund. Hva skal jeg si om Eric Lerners tilnærming? Eksperimentell fysiker Rob Sheldon tilbød 'Mind Matters' News noen tanker og en potensiell løsning:
Bilde: Big Bang kritisk
-Dagens tankegang er at Big Bang Nukleosyntese-æra produserte 75 % hydrogen og 25 % helium (i vekt) og litt litium, men ikke mye annet. Så etter 300 tusen år ble universet avkjølt nok til å produsere atomer, og tyngdekraften bygde sakte, sakte opp stjerner. De tidlige var store nok til å eksplodere, og sjokkbølgene som ble sendt gjennom hydrogengassen førte, til at det dannet seg lommer som begynte å lage stjerne for alvor. Men det tok fortsatt 500 millioner år å få nok stjerner til en galakse. Nå jo tidligere en galakse dannes, jo lenger tilbake i tid og jo lenger unna den er fra astronomene i dag, og jo lenger unna den er, jo raskere beveger den seg bort fra oss. Denne bevegelsen fører til at lyset blir rødforskyvet. Så robust er dette forholdet at astronomer erstatter 'tid' med 'rødforskyvning'. Men Hubble-romteleskopet kunne bare se synlig lys, og de tidlige galaksene var så rødforskyvede at de bare var 'synlige' i det infrarøde, som er der James Webb-teleskopet skinner. Så et av målene med James Webb-teleskopet var å se de tidligste galaksene, og de ser faktisk mye.

Bilde 4. Standardmodellen -slik en hittil har tenkt universets sammensetning

Så hva betyr dette for standardmodellen?
Teoretikere har et svar. Mye klumpete mørk materie for å få hydrogengassen til å klumpe seg tidlig. Som fører til spørsmålet "hvorfor er ikke den mørke materien klumpete nå?"
Jeg har ikke utholdenhet til å kjøre ned hver kaninsti kosmologer foreslår. I stedet foreslår jeg at de første stjernene ikke var laget av hydrogen, de var laget av is. Big Bang syntetiserte rikelig med C og O som kombinert med H for å danne H20, CO2, CH4 osv. Disse gassene fryser relativt tidlig i universets tidsramme, så klumping var ikke gravitasjonsmessig, men fysisk-kjemisk, på samme måte som snøfnugg dannes. Så vi trengte ikke å vente 500 millioner år på at snøfnugg skulle klumpe seg, det skjer veldig raskt når universet avkjøles under frysepunktet. Derfor ser James Webb mange rødskiftede galakser fra det tidlige universet.
Oppgaven om det (og kanskje spådommen om hva James Webb ville finne?) er i min åpen artikkel i Communications of the Blythe Institute i 2021.

Det er en mulig løsning. Vi vet at det er vitenskap når det alltid byr på utfordringer.
Noen ganger kommer dette opp: Kan universet alltid ha eksistert? Problemet er at hvis universet hadde eksistert i uendelig lang tid, må alt som kan skje allerede ha skjedd et uendelig antall ganger - inkludert at vi ikke eksisterer og aldri har gjort det. Men vi vet at vi eksisterer. Som Robert J. Marks har påpekt, resulterer det raskt i absurditet å leke med uendelighet. For å drive vitenskap, må vi akseptere at noen hendelser er reelle og ikke innbyrdes motstridende. Så vi kan anta at universet startet, men vi er litt mindre sikre akkurat nå hvordan det skjedde.

Merk: I kjølvannet av Lerners artikkel, gikk Kirkpatrick inn på Twitter-kontoen sin for å protestere mot at Lerner ga en feilaktig fremstilling av uttalelsen hennes til Nature om at hun "lurer på om alt jeg har gjort er feil". Hennes nåværende Twitter-kontonavn gjør hennes syn på en kosmisk begynnelse klart: "Allison the Big Bang skjedde Kirkpatrick." Hva stiller hun spørsmål ved da? Fra driften av Nature-artikkelen ser det ut til å være underordnede teorier i det større Big-Bang-teltet - for eksempel teorier om galakseutvikling og, som hun sier, "hastigheten som stjernedannelse skjer med." JWST har tydeligvis reist like mange spørsmål som det har gitt svar – noen ganske intense.

Bilde 5. Smh. energi og masse (Einsteins relativitetsligning)
_____________
Du kan også ønske å lese: Har fysikere åpnet en portal til ekstra tidsdimensjon, som hevdet -lenke? Det er slik historien lyder hos Scientific American. Men eksperimentell fysiker Rob Sheldon sier ikke så fort... Fysikerne, som konstruerte "tidskrystaller", skjedde på en feilkorrigeringsteknikk for kvantedatamaskiner. Resten er historien vi alle skulle ønske vi var med i.