Introduction
La lumière fatiguée est une théorie proposée par Albert Einstein pour réconcilier son hypothèse d'univers statique avec l'observation de l'expansion de l'Univers. Cette dernière étant déduite de l'observation d'un décalage vers le rouge proportionnel à la distance pour les galaxies, cette idée a été également préconisée par Fritz Zwicky en 1929 comme explication alternative possible. L'expression a été inventée d'après Richard Tolman — comme une interprétation alternative de Georges Lemaître et d'Edwin Hubble de décalage vers le rouge cosmique. Lemaître et Hubble crurent que le décalage rouge cosmique était provoqué par l'étirement des ondes lumineuses lors de leur voyage dans l'espace en expansion. Fritz Zwicky a cru que le décalage rouge cosmique était causé par des photons perdant graduellement l'énergie au fil de la distance, probablement en raison de la résistance aux champs de gravitation entre la source et le détecteur.
Einstein avait émis l'hypothèse que la lumière pouvait, pour une raison non précisée, perdre de l'énergie proportionnellement à la distance parcourue, d'où le nom de « lumière fatiguée ». Si, pour un photon individuel, la lumière fatiguée est indistinguable de l'hypothèse de l'expansion de l'Univers, la théorie fait des prédictions différentes dans certains contextes. En particulier, une distribution de photons présentant un spectre de corps noir garde, même si elle n'est pas à l'équilibre thermique, un spectre de corps noir du fait de l'expansion de l'Univers, avec une température qui décroît au cours du temps. Dans le cas de la lumière fatiguée traditionnelle, un spectre de corps noir est déformé au cours du temps.