La teoría de la luz cansada busca proporcionar una explicación alternativa para el corrimiento al rojo visto en galaxias distantes, que se explica convencionalmente por la expansión del universo. Según esta teoría, la energía transportada por los fotones de luz se disipa gradualmente de alguna manera a medida que viajan por el espacio, lo que aumenta la longitud de onda, de modo que la luz se desplaza hacia el extremo rojo del espectro con una longitud de onda más larga y menos energética. La teoría del Big Bang del universo explica que este corrimiento al rojo se debe al efecto Doppler. La hipótesis de la luz cansada, por el contrario, es compatible con los modelos de estado estacionario del universo. Se puede argumentar que esta explicación del corrimiento al rojo no ha sido completamente refutada, pero la gran mayoría de astrónomos y cosmólogos favorecen la teoría del Big Bang, ya que explica claramente una serie de observaciones que causan serios problemas para el modelo de luz cansada.
La teoría fue propuesta por primera vez por Fritz Zwicky en 1929, tras el descubrimiento de que los desplazamientos al rojo de las galaxias aumentaban con la distancia. Sin embargo, el proceso por el cual la energía de la luz se disipa a grandes distancias es problemático. El proceso más obvio, la interacción de la luz con las partículas en el espacio, fue rápidamente rechazado por el propio Zwicky, ya que esto daría como resultado la dispersión de la luz, lo que a su vez haría que las imágenes de galaxias distantes fueran borrosas o borrosas. Las observaciones de galaxias distantes no muestran esta confusión. Zwicky favoreció una explicación alternativa que implicara que la luz se vea afectada por la gravedad, pero esta idea sigue siendo esencialmente especulativa.
Hay varios otros problemas con la teoría de la luz cansada, uno de los cuales se refiere al brillo percibido de las galaxias. Para dos galaxias similares a distancias muy diferentes, en un universo estático, el brillo de la superficie calculado, basado en la cantidad de luz que las galaxias emiten dividida por las áreas del cielo que ocupan cuando se observan desde la Tierra, debería ser aproximadamente el mismo. Esto se debe a que la cantidad de luz que nos llega y el área de la galaxia, vista desde la Tierra, disminuyen con la distancia al mismo ritmo. El brillo superficial observado de las galaxias se reduciría mediante el corrimiento al rojo; sin embargo, las observaciones muestran una reducción mucho mayor en el brillo de lo que puede explicarse únicamente por el desplazamiento al rojo. Esto también puede explicarse por un universo en expansión, donde la galaxia más distante se aleja a un ritmo más rápido.
Aparentemente, no es algo resuelto y no es un punto crucial de la discusión.
Otro problema con la teoría es que no explica el patrón de emisión de luz a lo largo del tiempo que muestran los eventos de supernova. El tiempo que tarda la luz de una supernova en desvanecerse, visto desde la Tierra, aumenta con la distancia de la supernova. Esto es consistente con un universo en expansión, donde los efectos de dilatación del tiempo debido a la relatividad especial se vuelven más significativos con el aumento de la distancia y la recesión más rápida.
Una de las pruebas más sólidas de la teoría del Big Bang es la radiación de fondo de microondas cósmico (CMB), descubierta en 1956. La teoría de la luz cansada puede explicar esta radiación de fondo como la luz de las estrellas que ha perdido energía con el tiempo hasta el punto en que ha estado corrió al rojo hacia abajo a la longitud de onda de microondas, pero la teoría no explica el espectro de la radiación. En ambas teorías, el número de fotones sigue siendo el mismo, pero en la teoría de la luz cansada se distribuyen en el mismo volumen de espacio, mientras que en un universo en expansión, los fotones se han diluido en un espacio en expansión. Estos escenarios contrastantes conducen a diferentes espectros para el CMB. El espectro de CMB observado es consistente con la teoría del Big Bang.
Aparte de las principales objeciones descritas anteriormente, hay una serie de otros problemas para el universo que no se expande implícitos en la teoría de la luz cansada. Estos incluyen la paradoja de Olbers, las proporciones de elementos químicos que se ven en el universo hoy y abundante evidencia de que el universo ha cambiado con el tiempo. Los partidarios han intentado proporcionar respuestas, en consonancia con un modelo de luz cansado de alguna forma, a todas estas objeciones, pero la mayoría de los científicos en los campos de la astrofísica y la cosmología consideran que la teoría pertenece a la física marginal.