Gravitační vlny připlavily realitu do snění o extra dimenzích  
Detekce gravitačních vln srážky neutronových hvězd GW170817 umožnila porovnat gravitační signál extrémní události se signálem v různých oblastech elektromagnetických vln. A extra dimenze z toho nevycházejí moc dobře.
Gravitační vlny po srážce černých děr. Kredit: NASA’s Goddard Space Flight Center CI Lab.
Gravitační vlny po srážce černých děr. Kredit: NASA’s Goddard Space Flight Center CI Lab.

Gravitační astronomové už mají na svém kontě několik úspěšně detekovaných gravitačních vln. Díky nim posloucháme gravitační „ozvěny“ srážek černých děr a z loňska i srážky neutronových hvězd. Je to skvělý úspěch. Přesto ale gravitační vlny nepotěšily úplně každého. Například fanoušky extra dimenzí v kosmologii.

 

Astrofyzici Chicagské univerzity totiž nedávno prostudovali data gravitačních vln a nenašli v nich žádné doklady o existenci extra dimenzí, tedy dalších skrytých dimenzí časoprostoru, které by dotvářely naši realitu. Jejich výzkum publikoval časopis Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, jako jednu z celé řady pozoruhodných publikací, které následovaly po loňském senzačním úlovku gravitačních vln ze srážky neutronových hvězd.

 

Daniel E. Holz. Kredit: KICP/University of Chicago.
Daniel E. Holz. Kredit: KICP/University of Chicago.

První gravitační vlny jsme detekovali v roce 2015, Nobelova cena za to následovala loni. Tehdy šlo o srážku dvou černých děr, stejně jako v následujících případech. Loňská detekce gravitačních vln ze srážky neutronových hvězd GW170817 ale byla jiná a v jistých ohledech ještě zajímavější. Zásadní rozdíl spočívá v tom, že vědci mohli pozorovat místo srážky neutronových hvězd, odkud přilétly gravitační vlny, konvenčními teleskopy. To znamená, že získali dva soubory dat – gravitační signál a elektromagnetický signál. A mohli je porovnat a detailně proanalyzovat ze všech stran.


V dnešní kosmologii sice vládne Einsteinova obecná relativita, ale mnohé souvislosti nám stále kloužou mezi prsty. Máme vesmír plný temné hmoty a ještě plnější temné energie. Tahle temnota, kterou jsme si museli zavést kvůli tomu, co říkají rovnice, se nám vysmívá přímo do očí. Fyzici se proto pokoušejí obecnou relativitu doplnit nebo i nahradit jinými teoriemi, které by se s temnými jevy vypořádaly. Řada z těchto alternativních teorií zahrnuje právě zmíněné extra dimenze, které rozšiřují nám důvěrně známý svět časoprostoru 3+1 o další rozměry. A podle některých teorií by do těchto extra dimenzí měla „unikat“ gravitace, která je pak kvůli tomu extrémně slabá, v porovnání s dalším fyzikálními silami.

 

Detekce srážky neutronových hvězd GW170817 v oblasti gravitačních vln a gama záření. Kredit: LIGO/Virgo; Fermi; INTEGRAL; NASA/DOE; NSF; EGO; ESA.
Detekce srážky neutronových hvězd GW170817 v oblasti gravitačních vln a gama záření. Kredit: LIGO/Virgo; Fermi; INTEGRAL; NASA/DOE; NSF; EGO; ESA.

Podle Daniela Holze z výzkumného týmu to byla unikátní situace. Vědci mohli úplně poprvé porovnat stejnou událost v oblasti gravitačních vln s elektromagnetickým zářením. Tím vlastně získali velkolepý vesmírný experiment a mohli vyhodnotit jeho výsledky. Mohli totiž ověřit, jestli gravitační vlny a elektromagnetické vlny, které k nám letí od srážky neutronových hvězd, procházejí stejnými dimenzemi nebo jestli gravitační vlny cestou opravdu někde neprosakují pryč.

 

Gravitační observatoř LIGO detekovala srážku neutronových hvězd ráno 17. srpna 2017. Stejnou událost se podařilo detekovat i v oblasti gama záření, rentgenového záření, rádiových vln i optického a infračerveného záření. Pokud by gravitační záření cestou procházelo skrz extra dimenze, tak by gravitační signál byl slabší, než teoretická předpověď.


Ukázalo se ale, že gravitační signál ze srážky neutronových hvězd přiletěl tak silný, jak se čekalo. Výsledky kosmického experimentu naznačují, že náš časoprostor má přece jenom tři prostorové rozměry a jeden čas. A že to funguje v měřítku stovek milionů světelných let. Pro někoho je to romantické zklamání, pro jiného zase podpoření jistot ve vesmíru. Autoři studie ale podotýkají, že tohle je jenom začátek, taková ochutnávka nových možností, které přinesla gravitační astronomie. Máme se na co těšit!

Video:  Daniel Holz “GW170817 Hearing and Seeing a Binary Neutron Star Merger”


Gravitational Waves from a Neutron Star Merger Produced a Signal Detected by LIGO


Literatura
University of Chicago 13. 9. 2018, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics online 23. 7. 2018.

Datum: 15.09.2018
Tisk článku

Související články:

Šeptanda kolem LIGO: Gravitační astronomové loví nový typ vlny     Autor: Stanislav Mihulka (27.08.2017)
První detekce gravitačních vln ze splynutí neutronových hvězd     Autor: Vladimír Wagner (16.10.2017)
Ultimátní srážka neutronových hvězd zrodila superlehkou černou díru     Autor: Stanislav Mihulka (01.06.2018)



Diskuze:

Ani dimenze ani osa ani rozměr

Petr Jakubec,2018-09-17 12:43:10

Dobrá, takže dle "zablokovaného" se v tom "čase" nedá cestovat tam a ani zpět, takže čas není ani dimenze ani rozměr ani osa a proč né a není ani nic, nic, nic.

Řekněme teda, že je to vektor pomocí kterého, se snažíme popsat sled událostí za sebou jdoucích. Vektor nemusí býti za každou cenu fyzikální veličinou ale pouze jednotkou pomocnou/volňe volitelnou konstantou.

Asi jde pouze o rétoriku, a "zablokovaný" se tím snaží říci že není třeba hledati "tajemství času", když vlastně neexistuje a je to jenom naše berlička.



PS: jinak používání času v praxi se dá bez debaty považovat za velice užitečné s tím by
snad mohl souhlasit i "zablokovaný/mazaný"

Á propós, je ten Pluto planeta a nebo né. Ale nechť, vono to na věci stejně nic nemění.

Odpovědět

Myslím si jako laik.

Karel Rabl,2018-09-17 04:11:43

Že existují jiné dimenze přímo v našem vesmíru, ale jsou odděleny časem, kdy my(celý vesmír) můžeme například býti o velikosti z hlediska vnějšího pozorovatele jako jeden atom a pro nás naopak muže být jeden atom z jiné dimenze větší, jak celý vesmír, či naopak a aby našli naši výzkumníci rozpory museli by si najít jiné škály pozorování než jen výbuch v "nedaleké" Galaxii.

Odpovědět

Doporučil bych bez milosti mazat.

Václav Dvořák,2018-09-16 12:06:37

Není možné aby příspěvek začínal urážkami.
Protože pak se ztrácí reálná argumentace.
To by se rovnou mohly zavést souboje - soupeřící teoretické strany by vysílaly nejlepší střelce - zavedla by se teorie vítězné strany (tedy dogma) :)))

Odpovědět

Nechapem, ako je toto dokaz, proti inym dimenziam.

Richard Palkovac,2018-09-16 09:46:32

Nechapem, ako je toto dokaz, proti inym dimenziam.

My predsa pozname "nasu" gravitaciu. Mame Newtonovu a Einsteinovu teoriu. Podla nich pocitame vsetko, co sa tyka gravitacie, okolo nas. To, ze sa gravitacia eventualne moze stracat do inych dimenzii, je uz v tychto teoriach zapocitane. Nemozeme ocakavat, ze sa strati este nieco naviac, ved z akeho dovodu ?

Odpovědět


Re: Nechapem, ako je toto dokaz, proti inym dimenziam.

Milan Krnic,2018-09-16 12:47:38

Přesně tak. Ovšem předmětné je pocitový typ sdělení, a tedy fyzikální dotazy směrem k tomuto pokládáte marně.

Odpovědět


Re: Nechapem, ako je toto dokaz, proti inym dimenziam.

Josef Skramusky,2018-09-17 22:38:50

Po lehkem poskadleni googlu jsem nalezl, ze ono unikani predpovida Superstrunova a M-Teorie (a mozna nektere dalsi), ale tedy mate pravdu, ze to neni ani dukaz obecne proti jinym dimenzim. Ono je to v clanku i zmineno, ale mozna by si (vzhledem ze je v nadpisu a perexu) zaslouzilo trochu konkretizovat a rozvest. (v clanku: ... A podle některých teorií by do těchto extra dimenzí měla „unikat“ gravitace, ...)

Odpovědět


Re: Re: Nechapem, ako je toto dokaz, proti inym dimenziam.

Richard Palkovac,2018-09-18 07:25:18

Myslienka "unikania" je skor taka, ze gravitacna interakcia je o 30 radov slabsia, ako ostatne zakladne interakcie, co je velky nepomer. Predpoklada sa teda , ze by mohla posobit do vsetkych dimenzii (aj nam zatial neznamym), ked ostatne len do nasich troch a preto je taka slaba, lebo v nasich troch, je len jej mala cast.

Odpovědět


Re: Nechapem, ako je toto dokaz, proti inym dimenziam.

David Dobeš,2018-09-19 16:40:56

Na první pohled tato úvaha vypadá rozumně. Ale pokud řešíme nepoměr mezi pozorovanou "svítivou" nebo "baryonovou" hmotou a "makro" gravitačními účinky (ve velkých škálách) +rychlostí rozepínání vesmíru (opět ovlivněné "makro" gravitací), pak teorie se "zavinutými" rozměry právě řeší nesrovnalosti v gravitaci ve velkých škálách.
NICMÉNĚ se bavíme např. o rozměrech galaxií, tedy stovky tisíc světelných let, kdy se např. vnější ramena chovají jinak, než co jsme schopni detekovat za hmotu. Ale pozorovaná srážka se odehrávala 130 milionů světelných let daleko. A ta, jak chápu ze článku, se chovala gravitačně standardně. Znamená to, že problémy s nevysvětlitelnými gravitačnímu účinky v řádech statisíců až stovek milionů/miliardy světelných let na straně galaxií a rozepínání vesmíru se nedají svést na zavinuté rozměry, protože něco jiného (srážka neutronových hvězd) se v řádu stovek milionů let chová podle Einsteina.
Ergo kladívko má oblíbená teorie se povážlivě kýve a jsme celkem na začátku.

Odpovědět


Re: Re: Nechapem, ako je toto dokaz, proti inym dimenziam.

Richard Pálkováč,2018-09-19 19:02:15

O "zavinutych" rozmeroch ja ani neuvazujem, su pre mna nezaujimave. Uvazujem o skutocnych inych dimenziach a gravitacnom posobeni medzi nimi. Uplne minimalisticky to popisujem tu : http://riki1.eu/vesmiry.htm

Z toho by potom mohlo vyplyvat vysvetlenie tmavej hmoty (kedze ste ju spomenul): http://riki1.eu/zaporna_temna_tmava_energia_hmota.htm

Odpovědět


Re: Re: Re: Nechapem, ako je toto dokaz, proti inym dimenziam.

Jiří Pospíšil,2018-09-20 21:13:31

"Uvazujem o skutocnych inych dimenziach..." dobrý, fakt dobrý.

Odpovědět

,2018-09-16 00:23:16

Jsem v tomto směru obdobně konzervativní, zastávám ještě o něco radikálnější názor, že existují dimenze pouze tři, a čas je náš věčný iluzorní průvodce.

Odpovědět


Re:

Roman Truneček,2018-09-16 08:46:06

Já bych spíš dal za pravdu Lee Smolinovi, který naopak tvrdí, že čas je skutečný. www.timereborn.com

Odpovědět


Re: Re:

,2018-09-16 09:16:48

Proti času se na oslu argumentovat nesmí.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Josef Hrncirik,2018-09-16 10:03:04

Čas je skutečný, a proto úroky střádalů musí být záporné.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

,2018-09-16 10:07:03

Bankovnictví je zhmotnění času, to je dobře známá věc. Čas vymysleli bankéři.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re:

,2018-09-16 10:07:43

...ani ne tak vymysleli, jako zapřáhli do pluhu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re:

Karel Rabl,2018-09-16 19:49:43

ale cas jsme prece my tedy hmota ktera poznala sama sebe a i odhadovana delka naseho vesmiru napriklad 0,1s z hlediska vnejsiho pozorovatele naseho vesmiru zmrzleho v jine casove dimenzi je take cas,.....

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:

Karel Rabl,2018-09-18 12:26:20

Ještě jsem zapomněl dodat že samozřejmě Baryonová hmota(která prostor vytváří "časoprostor") kterým se možná prolínají dimenze, společně s prostorem.A v jiném "čase" může být prostor mnohem hustší než hmota proto jsem zajásal když v Grand Saso "objevili", že se neutrino ve hmotě pohybuje rychleji než ve vakuu, a "vysvětlili" to tím blbě "zastrčeným konektorem" (možná nechtěli ztratit práci) ale už to že se ve hmotě pohybuje světelnou rychlostí stačí to abych si o "hustotě"(baryonu vs vakua) a to prosím v /naší dimenzi/ myslel své. To si myslí já laik.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re:

Václav Dvořák,2018-09-17 00:56:17

Podle mně čas je sled událostí. Z hlediska programátora mně čas jako takový nezajímá, jen to co se stane když nastane nějaká událost a kolik dalších událostí nastane pak. Někdy jsou ty události jako třeba refresh rytmické a to se pak nejvíc blíží pozemskému času. Zdá se mi, že něco podobného se děje i na sub/atomární úrovni (fyzikální čas).

V podstatě bych neměl ani problém s tím, abych z určitého hlediska souhlasil v tom, že čas jako takový neexistuje resp. není v prostoru spojitý (i když z hlediska 3D makrosvěta se jako spojitý jeví). Fyzikové budou mít asi jiné/lepší vysvětlení.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re:

Karel Rabl,2018-09-17 04:00:25

Čas vás jako programátora nezajímá, protože je je jím samotný zdrojový kód.A je jedno jaká je instrukce zdrojového kódu, musí mít čas na její vykonání i tady je čas i když jen strojový relativní.
Podobně se chová i baryonová hmota, která již čas obsahuje podobně jako instrukce ve Vašem počítači.

Odpovědět


Nesouhlasím s blokováním

Pavel Nedbal,2018-09-17 16:56:50

Ačkoliv má někdo pocit, že zde uveřejněné názory se mu nelíbí, ba jsou drzé, mám přesto zato, že na Oslu, který není hlásnou troubou nezpochybnitelné pravdy, se mohou, ba právě mají objevovat i názory "disidentské", narušující paradigma stávajícího mainstreemu.
Za mne: také nepovažuji čas za rozměr, nanejvýš jsem mu ochoten dát formu vektoru. Koneckonců, již v atomární úrovni čas nehraje žádnou roli - většina dějů je reverzibilní. Zamyslete se. Co na čas říká takový elektron.
Zdravím Vás.

Odpovědět


Re: Nesouhlasím s blokováním

Milan Krnic,2018-09-17 17:47:33

Naštěstí je úplně jedno, kdo za co čas považuje. Aneb ať žije věcná diskuze.

Odpovědět


Re: Nesouhlasím s blokováním

Výkrmna Volů,2018-09-17 19:15:21

Pane Nedbale, děkuji za podporu.
Svatá inkvizice už Vás má v hledáčku, a půjdou po Vás. Buďte ve střehu.

Odpovědět


Re: Re: Nesouhlasím s blokováním

Pavel Nedbal,2018-09-17 19:58:41

Netřeba se bát inkvizice - stačí nikoho osobně neurážet. Jen odlišné názory, zejména podložené zdravým rozumem, nejsou důvodem obav. Pokud by pak přesto došlo k mazání, byl by to důvod se nezdravému prostoru vyhnout. A to věřím, nebude potřeba, doufám, že je zde dostatek inteligence.

Odpovědět


Re: Re: Re: Nesouhlasím s blokováním

Výkrmna Volů,2018-09-17 20:04:31

Přál bych si sdílet Váš optimismus. Teď můžete být beze strachu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Nesouhlasím s blokováním

Jan Novák9,2018-09-17 21:13:31

Dnešní myšlenka dne je pro Vás:

"Kdo mluví co chce, uslyší co by nerad." :-))

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace