Asi tak století vládne ve fyzice obecná relativita. Einstein by byl pyšný. Je velice úspěšná v popisu gravitace u všech možných situací, od nudných až po ty velice extrémní. Čelí více testům než nejméně oblíbení studenti a přesto zatím vždy obstála se ctí. Život jí komplikují kosmologové, podle kterých obecná relativita sama o sobě nestačí na vysvětlení šokujícího zrychlování rozpínání vesmíru.
Aby vědci mohli vysvětlit, proč se vesmír nejen rozpíná, ale ještě navíc jeho rozpínání zrychluje, jak se zdá z našich pozorování, museli zavést do kosmologických modelů temné komponenty. A jak se říká, kdo se zaplete s přízraky, toho čekají problémy. V posledních letech nás dusí především dva takové přízraky – temná hmota a temná energie. Pokud jde o temnou hmotu, v jejím případě fyzici vítězoslavně oznamují, když se jim povede prokázat, že zřejmě opravdu existuje. A temná energie? Darmo mluvit…
Astrofyzik Enrico Barausse z italského institutu SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) a jeho kolegové patří k těm, kdo existenci temné energie zpochybňují. Podle Barausseho může být temná energie pouhou iluzí. Pozorované zrychlování rozpínání vesmíru prý může být důsledkem doposud neznámých modifikací obecné relativity, čili jak tomu Barausse říká, „temnou gravitací“.
Barausse a spol. jsou přesvědčeni, že by nám tuto hypotézu mohly prověřit srážky neutronových hvězd. Tyto extrémní oharky explozí supernov, které mívají průměr jen kolem 20 kilometrů a zároveň hmotu tak 1-2 Sluncí, obklopuje exotická gravitace s exotickým časoprostorem, který tato gravitace tvaruje. Natož když se setkají dva takové objekty. Jak říká Barausse, v tomto případě extrémní gravitace a časoprostor během srážky neutronových hvězd přispívají ke tvorbě hojných gravitačních vln. Jejich analýzy by mohly objasnit, jak je to s temnou gravitací.
Barausseho tým vyvinul impozantní matematické a výpočetní úsilí a vytvořil první simulaci splynutí neutronových hvězd, založenou na teoriích za hranicemi obecné relativity, které usilují o zrušení fenoménu temné energie. Jak podotýkají autoři studie, tyto simulace jsou velice náročné, protože jde o problém vysoce nelineární povahy. Výpočetní nároky byly brutální. Simulace musely běžet na superpočítačích celé měsíce a vyžadovaly zavedení nových matematických postupů.
Výsledky simulací ovšem byly, řekněme, překvapující. Ukázalo se, že hypotéza temné gravitace vysvětluje pozorování gravitačních vln ze srážky neutronových hvězd gravitačními observatořemi LIGO a Virgo stejně dobře jako obecná relativita. Reálné rozdíly v gravitačních vlnách mezi temnou gravitací a obecnou relativitou by snad mohly detekovat příští generace gravitačních observatoří.
Video: Enrico Barausse - Black holes in Lorentz violating gravity
Literatura
Physical Review Letters 128: 091103.
Jsou temná hmota a temná energie projevem hmoty o záporné hmotnosti?
Autor: Stanislav Mihulka (05.12.2018)
Temná energie ztrácí zábrany: Možná se mění během historie vesmíru
Autor: Stanislav Mihulka (31.01.2019)
Souboj o supernovy fatálně ohrožuje temnou energii
Autor: Stanislav Mihulka (28.11.2019)
Experiment XENON1T lovil temnou hmotu a možná chytil temnou energii
Autor: Stanislav Mihulka (17.09.2021)
Diskuze:
rychlost
David Pešek,2022-03-06 11:46:36
není potvrzena rychlost rozpínání vesmíru v reálném čase, pozorujeme pouze minulost
Jak jsem zde psal před více než 20lety
Karel Ralský,2022-03-05 18:38:06
jako trochu poučený laik ale myslím si že, "velký třesk" je chybný myšlenkový experiment, protože nemůže mít nekonečnou sílu a časem by vesmír musel zpomalovat, jenže on naopak podle posledních poznatků stále více zrychluje, stačí otočit šipku času a hned vše dává větší smysl.
Místo expanze by byl stále se zrychlující téměř nekonečný pád po spirále v prstenci(celý viditelný vesmír je jen malá část) až do hodnoty téměř rychlosti světla, přičemž jednotlivé závity(dvojrozměrného prostoru) tvoří Planckův čas od nejmenších částic až po velké černé díry podobné vírům ve vodě(rozhraní vzduch voda) na rozhraní mezi jednotlivými dimenzemi.
A černá hmota je vír(gravitační) na okrajích, mimo hmotu a v prostoru a temná energie je jen setrvačnou silou, podobnou vzdalujícím se kapkám hmoty, mezi hranou čisté energie a hmotou(vesmírem) která nás obklopuje podobně jak padají kapky vody ve vodopádu. Na hraně pomyslného vodopádu je téměř rychlost světla v místě kam padáme také(velká černá díra do jiné dimenze), my se také pohybujeme vůči těmto entitám(vnější pozorovatel by to tak vnímal) téměř rychlostí světla, jenže jsme ve vagónu zvaný viditelný vesmír a náš čas se téměř(díky této rychlosti) zastavil proto shluky a nerovnoměrnosti energií(od Planckova času výš) vnímáme jako hmotu.
Je skutočná.
Richard Pálkováč,2022-03-05 17:09:12
"Temná" energia je určite skutočná. Nie je to však žiadna záhadná a tajomná odpudivá energia vákua a podobné výmysly. Je to energia, ktorá sa uvoľnila pri veľkom tresku, nič viac a nič menej. Viac na mojej www, ak by to niekoho zaujímalo.
Re: Je skutočná.
Florian Stanislav,2022-03-05 18:52:47
Píšete zde o temné energii :::"Je to energia, ktorá sa uvoľnila pri veľkom tresku,"
Komentář : jestliže se uvolnila (naráz při velkém třesku) tak to nestačí k tomu, aby se vesmír rozpínal zrychleně.
Odkazujte na své WWW, kde tvrdíte v grafu opak, že temná energie vzniká postupně stále víc s rostoucím časem.
Ve Vašich WWW je, jak se temná hmota mění na temnou energii s časem postupně od Velkého třesku
"Z hlediska nějaké fyzikální inventury energií, můžeme rovnou říci, že zde se hmota (a pro nás tmavá hmota ve vesmírech v jiných dimenzích) mění na tmavou, temnou, čistou energii."
Re: Re: Je skutočná.
Richard Pálkováč,2022-03-05 21:40:34
Moje vysvetlenie "temnej" energie je veľmi jednoduché, napriek tomu ju málokto pochopí na prvý krát. Je to asi spôsobené nepozorným čítaním.
Po Veľkom tresku, sa uvoľnená "temná" energia, všetka zmenila na hmotu (teda látku a pole), na hmotu v paralelných vesmíroch (pre nás tmavú hmotu) a na ostatné energie týchto hmôt. Čiže žiadna "temná" energia neexistovala.
Vesmír sa rozpínal pravdepodobne spomalene. Po vzniku galaxií sa v ich centrách koncentrovala hmota do masívnych čiernych dier (podľa mňa do Sivých objektov) a tu v singularite týchto objektov, hmota stráca svoju kvalitu (tak ako Váš smartfón stratí svoju kvalitu, keď ho dáte do lisu) a teda prestáva gravitačne pôsobiť, takže z hľadiska "inventúry" energií, sa mení sa "tmavú" energiu (ja ju nazývam čistá energia). Keďže gravitácia ubúda, galaxie sa rozpadávajú (vznik priečky) a vesmír sa zrýchlene rozpína. Presne takto to píšem aj vo svojich článkoch.
"Tmavá" energia je energia, ktorá nepotrebuje priestor. Hmota, teda látka a pole a jej energie, sú energie ktoré potrebujú priestor a to je hlavný kvalitatívny rozdiel medzi "tmavou" energiou a normálnou energiou.
Re: Re: Re: Je skutočná.
Florian Stanislav,2022-03-06 09:41:33
Tak jo. "Tmavá" energia nepotřebuje prostor, ale potřebuje uvozovky.
Re: Je skutočná.
Jozef Vyskocil,2022-03-06 16:49:27
Mám jednoduché vysvetlenie.
Odmysli si pre začiatok energiu výbuchu, ktorá sa uvoľnila pri veľkom tresku a pripusť, že súčasne vznikla aj odpudivá temná energia. Tá zaistí rozpínanie a jeho zrýchľovanie aj bez energie výbuchu.
A teraz k tomu pripočítaj tú energiu výbuchu. Spočiatku bude výbuch rozpínanie zrýchľovať, ale postupne sa bude jeho vplyv zmenšovať, lebo pôsobil len na počiatku. Až sa rozpínanie spomalí na veľkosť rozpínania vplyvom odpudivej temnej energie bude sa rozpínanie zase zvyšovať podľa nej. Teda spočiatku bude rozpínanie veľké, potom sa bude rozpínanie spomaľovať a nakoniec znova zrýchľovať.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
