Steady State Model of the Universe

Synen i efterhand är en underbar sak. När vi ser tillbaka på vad vi vet nu verkar idén om ett universum i stabilt tillstånd vara en modell som inte stämmer överens med vår förståelse av kosmologin. Som sagt, efterklokhet är en underbar sak! För närvarande är Big Bang-modellen vad vi anser vara den bäst lämpade modellen för att förklara universums djupa förflutna, men under årtiondenas lopp har det föreslagits flera andra modeller – några som var bättre än andra. Universum med stabilt tillstånd var en av de teorier som föreslogs.

Modellen med stabilt tillstånd föreslogs av tre personer 1948, Hermann Bondi, Thomas Gold och Fred Hoyle. Den bygger på antagandet att universum på de stora skalorna är helt homogent; att det ser likadant ut från var som helst i universum vid varje given tidpunkt. På den tiden var denna teori inte lika galen på grund av vår bristande förståelse av universum. Ju mer vi har lärt oss om universum under det senaste halvseklet, desto mer troligt är det att teorin om ett universum i stabilt tillstånd helt enkelt är fel.

Tanken med modellen med stabilt tillstånd var att redogöra för en del av de problem som ansågs från Big Bang-modellen: det faktum att universum beräknades vara yngre än solsystemet var ett stort problem med Big Bang-modellen år 1948. Problemet då var att den kosmologiska konstanten var mycket, mycket högre 1948 än vad den har beräknats nu, med det mycket färska Planck-uppdraget på ~67 km/s/Mpc eller ~72 km/s/Mpc från WMAP-uppdragets data. Den ursprungliga kosmologiska konstanten beräknades av Hubble vara i storleksordningen 500 km/s/Mpc, även efter att mer exakta resultat hade tagits fram. År 1948 var den fortfarande MYCKET högre än vad vi vet idag. I likhet med flera av de andra teorier som övervägdes vid den tiden löste modellen med stabila tillstånd faktiskt vissa problem med den dåvarande Big Bang-modellen.

Det fanns ett par anledningar till att steady state-modellen så småningom avbröts, och en av anledningarna var inte alls vetenskaplig utan rent filosofisk. Tanken på att ha ett universum som alltid har existerat passade inte så bra för många människor eftersom det gick emot kreationisternas tro; att universum inte hade någon början och alltid har existerat. Även om detta inte antyder att kyrkan slog ner på vetenskapsmännen som de gjorde i århundraden tidigare, var detta bara en känsla bland de olika vetenskapsmännen.

Bortsett från de filosofiska skälen fanns det gott om andra vetenskapliga skäl för att tro att Big Bang-modellen vinner över modellen med stabilt tillstånd. Eftersom steady state-modellen föreslog att universum var homogent (detsamma när man ser det från alla håll och alla tidpunkter i universums historia) går observationer av de tidigare delarna av universum emot detta. Ur vårt perspektiv är universum isotropt på stora skalor, dvs. det ser likadant ut oavsett vilket håll vi tittar, men det accelererande expanderande universum tillåter inte att det är homogent. För att hålla ett universum homogent måste det ha en konstant densitet, och med ett universum som expanderar innebär detta att enligt modellen med stabilt tillstånd skapas materia i takt med att nytt utrymme bildas.

Den sista kommentaren innebär att det borde finnas både gamla och nya galaxer tillsammans på samma gång, men det är inte vad vi observerar när vi tittar ut i universum. Big Bang-modellen säger att i de tidiga delarna av universum var tätheten mycket högre, medan modellen med stabilt tillstånd innebär att universum i dag borde se mer eller mindre identiskt ut som det gjorde för 13 miljarder år sedan – det har alltid sett likadant ut och kommer alltid att fortsätta att vara likadant.

Ett annat bevis mot universum med stabilt tillstånd är upptäckten av mikrovågor från alla håll. Enligt steady state-modellen orsakas detta av att forntida stjärnor får sitt ljus absorberat och spritt av damm och annat. Det är uppenbart att om det var punktliknande objekt som sprids så skulle de mikrovågsdata som samlades in inte ha varit i närheten av så jämna som de är. Om man tittar på de WMAP-data vi har eller till och med på Planck-data kan variationen inte ha kommit från punktliknande källor som t.ex. stjärnor.

Under historiens gång har många olika teorier föreslagits för att förklara olika fenomen, vissa betydligt mer udda än andra. Steady state-modellen var bara en av de många teorier som har föreslagits under det senaste århundradet för att förklara varifrån universum kom och vart det är på väg. När man ser tillbaka med den information vi vet nu kan det ibland vara svårt att tro att teoretiska modeller som dessa någonsin skulle ha kunnat tänkas ut, eftersom de är så långt ifrån sanningen. För att omsätta detta i praktiken för vad vi vet nu är strängteorin ett utmärkt exempel. Strängteori är ett sätt på vilket många forskare försöker förena allmän relativitetsteori och kvantmekanik, och om några decennier kan vi alla antingen se tillbaka på strängteorin som den hårda sanningen eller som en galen idé och utbrista ”Vad i hela friden tänkte de på!”

Som Futurism-läsare bjuder vi in dig att gå med i Singularity Global Community, vårt moderbolags forum där man kan diskutera futuristisk vetenskap &teknik med likasinnade människor från hela världen. Det är gratis att gå med, registrera dig nu!