Tardisové oblasti časoprostoru a rozpínání vesmíru  
Potřebujeme temnou energii? Možná se nám jenom zdá, že se rozpínání vesmíru zrychluje. Třeba to má na svědomí nehomogenní povaha vesmíru, pokud v něm existují oblasti, které se během historie nafukují oproti zbytku vesmíru.


 

Zvětšit obrázek
TARDIS v časoprostoru. Kredit: JeremiachGottwald.

Vesmír se rozpíná, alespoň pokud je nám známo. Ba co hůř, podle všeho se jeho rozpínání zrychluje. Saul Perlmutter z Kalifornské univerzity v Berkeley a jeho kolegové za to sice v roce 2011 dostali Nobelovu cenu, stále ale víme houby o tom, proč by se rozpínání našeho vesmíru mělo zrychlovat. Zoufalý rozpor mezi teoriemi a pozorováním nutí lidi dělat bláznivé věci, jako je vymýšlení temné energie a ještě temnějších konceptů, které by nám měly vysvětlit to, co pozorujeme na vlastní oči. A stále se to nijak zvlášť nedaří. Temná energie je sice úžasně sexy a nádherně inspirativní, když se vás ale děti zeptají, z čeho je vlastně vesmír, tak si kvůli temné energii a temné hmotě připadáte jako idioti. Možná je to ale s temnou energií trochu jinak. Co když jsou některé oblasti vesmíru větší, než zvenčí vypadají?

 

 

Zvětšit obrázek
TARDIS. Zevnitř mnohem větší. Kredit: BBC.

V podvečerním klidu, před bouří ukládání potomků do postýlek, běží na ČT2 pozoruhodný britský seriál od BBC Doctor Who, česky jako Pán času. V našich končinách je asi známější Red Dwarf (Červený trpaslík), neméně fantaskní a šílený Doctor Who je ale ve skutečnosti nejdéle běžícím scifi seriálem všech dob a ve Velké Británii i leckde jinde je to kult jako řemen. Každopádně i my se máme možnost seznámit se zázračnou Doktorovou TARDIS (Time and Relative Dimension in Space), vesmírnou lodí, strojem času a telepatickou umělou inteligencí v jednom, která je souhrou okolností zaseklá v podobě modré policejní budky z Londýna šedesátých let. TARDIS je mimo jiné význačná tím, že je zevnitř daleko rozlehlejší, než vypadá zvenčí a lidé, kteří do TARDIS poprvé vstupují, se nad tím obvykle překvapeně pozastavují. Není to samozřejmě nijak výjimečná technologie a využívá ji leckterý autor scifi i fantasy. Fanoušci Harryho Pottera budou jistě znát Hermioninu bezednou kabelku anebo zvenku nenápadné, ale uvnitř nesmírně velké čarodějné stany. Jenže, TARDIS je prostě kult a Velké Británii i mezi nerdy všude po světě se vžil pojem tardis jako označení toho, co vypadá zevnitř větší nežli zvenčí.

 

 

Zvětšit obrázek
Potřebujeme temnou energii? Kredit: NASA, ESA a A. Feild.

Sebastian Szybka z Jagellonské univerzity v Krakowě a jeho spolupracovníci hledali způsob, jak vysvětlit pozorované zrychlování rozpínání vesmíru bez zlovolné temné energie. Vyšli z klasické FLRW (Friedmann–Lemaître–Robertson–Walkerovy) metriky homogenního a izotropního vesmíru, kterou převedli na ementálový model vesmíru (Swiss cheese model) s náhodně vygenerovanými děrami. Szybka a spol. pak v děrách elementálového vesmíru namodelovali zátky z časoprostoru, který se kvůli nižší hustotě rozpíná rychleji než okolní vesmír. Navenek se ale velikosti těchto míst nemění, proto jim autoři říkají tardisový časoprostor.

 

Pokud byl vesmír na počátku vyplněný větším počtem relativně malých tardisových oblastí časoprostoru, tak by se nejprve rozpínal všude zhruba stejnou rychlostí. S postupným stárnutím vesmíru by se ale tardisové oblasti rozpínaly rychleji a rychleji než elementálový vesmír kolem nich. A fotony přilétající k nám z hlubin vesmíru by v tardisových oblastech strávily stále větší a větší část své pouti. Pokud by to takhle doopravdy fungovalo, pak by podle Szybky a spol. rozpínání vesmíru v našich přístrojích doopravdy vypadalo, že zrychluje.

 

Podle všeho nejde o naprostý nesmysl. Zatím je ale ještě předčasné činit nějaké podstatné závěry. Tenhle model je prostinký a velmi umělý. Na druhou stranu ale naznačuje, že je tu uvěřitelné vysvětlení podivného zrychlování rozpínání vesmíru v mantinelech obecné teorie relativity, které nepotřebuje žádné temné stíny. Pro příznivce temné energie by to byla velká rána pod pás, ale zármutek nad ztrátou oblíbeného konceptu by v tomto případě mohlo převážit veselí z objasnění povahy velké části našeho vesmíru.

 

 


Literatura

Gizmag 7. 10. 2013, arXiv:1308.6731, Wikipedia (Dark energy, Doctor Who).

Datum: 09.10.2013 17:23
Tisk článku

Čtyřprocentní vesmír - Panek Richard
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 388 Kč
cena: 345 Kč
Čtyřprocentní vesmír
Panek Richard
Související články:

Na Hubblovu konstantu pomocí baryonových akustických oscilací     Autor: Dagmar Gregorová (29.07.2011)



Diskuze:

Psychológia.

Milan Závodný,2013-10-11 21:50:51

Asi svoju úlohu v tejto kauze zaujíma psychológia. V časoch pred temnou energiou sme si mysleli, že už o vesmíre takmer všetko vieme. A mali sme radosť, akí že sme chytrí! Teraz sme urazení, že nás dobehla akási záhadná potvora. Článok začína tými deťmi: Vraj je nám zaťažko deťom vysvetľovať... keď z vesmíru naisto vieme popísať cca 4% hmoty. Ja svojmu synovi /8r./ vždy smelo poviem: Zatiaľ nevieme. Až budeš veľký, môžeš sa s tým popasovať. Veď uznajte, nie je úžasné, že vesmír nám pripravil takú chutnučkú záhadu? Ja som evolucionista, keby bol svet dokonale vysvetlený, nemal by som oň záujem. Nech žije temná energia!

Odpovědět

To Vojtěch Kocián

Karel Rabl,2013-10-11 16:18:54

To v předu "vodopádu" je přitahováno gravitací za ním je rychle se vzdalující hrana "vodopádu" a my jsme někde mezi, takže se zdá že se vše rozpíná navíc je prostor nehomogenní(má tvar víru a v něm jsou hmota, hvězdy, černé díry) takže si myslím, i když se mohu mýlit, že to je nejpravděpodobnější scénář.

Odpovědět

Skončí temná hmota podobně jako éter?

Jmeno Nenipodstatne,2013-10-11 12:26:39

Jsem zvědav, jestli se ještě v životě dočkám jednoznačného důkazu, zda temná hmota a temná energie je či není. Je skutečně možné, že koncept temné hmoty skončí podobně jako éter a s velkým zájmem sleduji, co se kolem této hypotézy (teorie?) děje. Když se podívám na hypotézy kolem éteru v minulosti, vidím tam poměrně dost shodných bodů. Do detailu tomu nerozumím, ani se o to nepokouším, jsem otevřený k jakékoli teorii, která přijde a zvědavě sleduju, jaké jsou důkazy a jakým způsobem to obhajují.

Stejně je fyzika úžasná detektivka a jsem rád, v jaké době žiju, jaké objevy se dnes dějí a jak je možné informace sledovat i z pohledu obyčejného laika.

Odpovědět

Jak jsem zde již před lety zde psal na oslu.

Karel Rabl,2013-10-10 13:11:22

Co se stane když celou situaci otočíte, místo velkého třesku je pád do díry, situace se nezmění jen ubude starost s temnou energií i hmotou protože tu nahradí setrvačnost(časová která je vidět i když už tam není) .Padajícímu do díry nebude divné že, se za ním zrychluje protože u vodopádu je to běžné na hraně je nula a s postupujícím časem se od něj vzdalujete čím dále rychleji a vám se zdá že se pohybuje ona stojící hrana a okolí se vám zdá statické protože jednotlivé kapky dokonce i ty před vámi se pohybují relativně stejně rychle jak vy samozřejmě je to ze všech směrů stejné protože v předu je bod a vše okolo vás je ta hrana vodopádu samozřejmě je to dejme tomu obrovský vír aby to nebylo tak jednoduché tak jich je mnoho možná tolik kolik je černých děr.Nejsem fyzik ani kosmolog, ale myslím si že to tak nějak funguje i když se mohu mýlit.

Odpovědět


Nemyslím si

Vojtěch Kocián,2013-10-11 09:11:34

Pokud bychom byli ve "vodopádu", tak by se od nás vzdalovaly předměty před námi i za námi (ty za námi pomaleji), ale ty ve stejné úrovni by se nevzdalovaly, naopak s blížící se "dírou" by se k nám přibližovaly. Pokud se nemýlím, rozpínání bylo změřeno jako symetrické.
Uvažuji jen trojrozměrný prostor, kdybychom uvažovali čtyřrozměrný časoprostor, možná by to nějak vyšlo, ale na to nejsem dostatečně fundovaný.

Odpovědět

To je přece taky rozpínání

Radim Křivánek,2013-10-10 10:33:04

Mně to teda připadá jako stejně nevysvětlené rozpínání jako je v obvyklé teorii rozpínání, jen se navíc bude muset vysvětlit ta extrémní nehomogenita rozpínání... Nebo mi unikl nějaký podstatnější rozdíl?

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