Za objev akcelerace vesmíru se rozdávaly nobelovky, budou i za jeho popření?  
Před pěti lety byli Saul Perlmutter, Brian Schmidt a Adam Riess oceněni nejvyšší cenou jakou jen vědec může obdržet. Jejich poznatky tvoří pilíř na němž stojí standardní model vesmíru. Závěry nobelistů nyní tým astrofyziků pod vedením Subira Sarkara z Oxfordu zpochybnil.

 

Saul Perlmutter americký astrofyzik. Nobelovu cenu za fyziku  získal v roce 2011 za objev zrychlujícího se rozpínání vesmíru pozorováním vzdálených supernov. (Kredit: Holger Motzkau, Wikipedia cc-by-sa-3.0)
Saul Perlmutter americký astrofyzik. Nobelovu cenu za fyziku  získal v roce 2011 za objev zrychlujícího se rozpínání vesmíru pozorováním vzdálených supernov. (Kredit: Holger Motzkau, Wikipedia cc-by-sa-3.0)

Za poznání, že se rozpínání vesmíru urychluje, vděčíme supernovám typu Ia. Jinak řečeno, kolosálním termojaderným explozím umírajících hvězd. Data k tomu dodaly kosmický dalekohled Hubble a velké pozemní dalekohledy. Urychlené „nafukování“ vesmíru je součást našich představ, kterým říkáme standardní kosmologické pojetí vesmíru. Neobejde se bez tajemné síly, která expanzi pohání. Dostalo se jí názvu "temná energie".

 

Supernovy a trpaslíci

Většina supernov typu Ia vděčí za svůj zrod kolizi bílých trpaslíků. Pokud při takovém setkání výsledná hmotnost objektu překročí laťku, které se říká Chandrasekharova mez (1,4 násobek hmotnosti Slunce), objekt exploduje a to jej rozsvítí. Předpokládá se, že  absolutní svítivost, čemu pak říkáme supernovy Ia,  je u všech stejná. To, co naměříme, se dá vyjádřit funkcí vzdálenosti a tak se supernovám Ia dostalo přezdívky „standardní svíčky“. V podstatě se dá říci, že na tom stojí  představy o osudu našeho vesmíru.

 

Standardní model vesmíru

Nejuznávanější teorií je dnes takzvaný standardní kosmologický model (s nenulovou kosmologickou konstantou a chladnou temnou hmotou). Podle něj se vesmír rozepnul ve velmi krátkém čase do ohromného objemu. Poté se jeho rozpínání zpomalilo na rychlost podobnou dnešní expanzi a po několik miliard let se zpomalovalo. V současnosti však opět převládá vliv nenulové kosmologické konstanty, což způsobuje zrychlování vesmírné expanze.

Brian Paul Schmidt americko-australský fyzik. Nositel Nobelovy ceny za  rozpínání vesmíru  (Kredit:  Tim Wetherell, CC BY-SA 3.0)
Brian Paul Schmidt americko-australský fyzik. Nositel Nobelovy ceny za rozpínání vesmíru  (Kredit:  Tim Wetherell, CC BY-SA 3.0)


Zrychlování rozpínání vesmíru, základ našich představ o vesmíru, většina z nás považuje za fakt. Kdo by si také dovolil pochyboval o něčem, za co nejchytřejší hlavy planety, kromě již zmíněného ocenění jistého Nobela, obdržely neméně významnou Gruberovu cenu za kosmologii (spojenou s odměnou 500 000 amerických dolarů), udílenou nadací se sídlem na Yaleově univerzitě. A aby toho nebylo málo, také „Průlomovou cenu za základní fyziku“ (Breakthrough Prize in Fundamental Physics) obnášející tři miliony dolarů. Pochopitelně, že kromě zmíněných cen podpořených finančně, se objevitelům urychleného rozpínání dostal bezpočet dalších prestižních cen, vyznamenání a čestných doktorátů.

 

Adam Guy Riess americký astrofyzik, nositel Nobelovy cenu za fyziku za objev zrychlujícího se rozpínání vesmíru.
Adam Guy Riess americký astrofyzik, nositel Nobelovy cenu za fyziku za objev zrychlujícího se rozpínání vesmíru.

Subir Sarkar, nejen, že pochybuje o závěrech ke kterým kdysi došly hned dva konkurenční týmy, za což jejich představitelé nobelovky dostali,  ale s partou kolegů jejich závěr o zrychlujícím se rozpínání vesmíru, zpochybňuje. Podobných mudrlantů ale už v minulosti bylo hodně.

 

Kdo je Subir Sarkar?

Původem Ind, který studoval doktorát získal na Tata institutu základního výzkumu v Bombaji. Nyní je profesorem  v Oxfordu a zároveň pracuje na univerzitě v Kodani. Těžko říci, zda je víc astrofyzik nebo kosmolog, či základní fyzik, protože publikuje ve všech těchto oblastech. S  partou kolegů, kterým také není nic dost svaté, dal dohromady data z pozorování 740 supernov typu Ia.  A to je více než desetinásobek dat, ze kterých vzešel „důkaz“ akcelerace vesmíru. Sarkar v článku uveřejněném v Scientific Reports tvrdí, že důkazy, z nichž se vycházelo, jsou chatrné a že se opírají nanejvýš o to, co fyzikové nazývají "3 sigma". Tedy o něco, co standardu, který je k opodstatněnému tvrzení potřebný, zdaleka nedosahuje. Pro uplatnění nároku na objev zásadního významu, je potřebných "5 sigma".

 

Subir Sarkar, vedoucí kverulantů zpochybňujících urychlování expanze vesmíru.  Jejich výpočty zviklaly pilíř na němž stojí klasický model kosmologie. (Kredit:  Oxford Univ.)
Subir Sarkar, vedoucí kverulantů zpochybňujících urychlování expanze vesmíru. Jejich výpočty zviklaly pilíř na němž stojí klasický model kosmologie. (Kredit: Oxford Univ.)

Pravdou je, že představě zrychlujícího vesmíru jde na ruku i mikrovlnné záření, jako pozůstatek velkého třesku, konkrétně data naměřená Planck satelitem. Nicméně Sarkar říká, že ve všech případech šlo o testy nepřímé, navíc prováděné v rámci předpokládaného modelu. A ještě k tomu, že kosmické mikrovlnné pozadí temnou energií přímo ovlivněno není. Proto prý to, co se označuje jako tzv Sachs-Wolfův účinek podporující klasický model vývoje vesmíru, podle nynější party kverulantů rovněž má k přesvědčivosti daleko.

 

… jeden z jejich argumentů...
… jeden z jejich argumentů...

Sarkara nám laikům své výhrady k momentálně uznávanému tvrzení o akceleraci vysvětluje i polopaticky. Připodobňuje ho k jinému nedávnému fyzikálnímu objevu -  nové částice, která byla předpovězena z dat naměřených v CERNu na urychlovači LHC. Mělo jít o objekt s energií 750 GeV.  U té se sigma pohybovala v rozmezí 3,9 až 3,4. Sepsáno o tom bylo více než 500 teoretických prací. Takže na konci loňského roku už pochybovačů byla jen hrstka a bralo se to jako fakt. Po dalších měřeních (letos v srpnu) už ale významnost výpočtů dokládajících její existenci klesla na méně než 1 sigma. Fyzikové přiznali, že se stali obětí blamáže statistických fluktuací. Proč Sarkar tuto historku zmiňuje? Dnes už neexistující, částice na tom s průkazností byla totiž ještě lépe než to, na čem je postaven nynější klasický model vesmíru s jeho zrychlovanou expanzí.

 

Nynější představa vývoje vesmíru počítá s akcelerací. Podle  Sarkara astronomové představu nafukujícího se vesmíru, poněkud přefoukli. Rozšířená data jsou podle jeho výpočtů naopak v souladu s konstantním tempem zvětšování vesmíru. (Kredit: NASA, upravil Ryan Kaldari)
Nynější představa vývoje vesmíru počítá s akcelerací. Podle Sarkara astronomové představu nafukujícího se vesmíru, poněkud přefoukli. Rozšířená data jsou podle jeho výpočtů naopak v souladu s konstantním tempem zvětšování vesmíru. (Kredit: NASA, upravil Ryan Kaldari)

Sarkarova slova jsou hodně kacířská. Neříkají nám totiž nic menšího, než že bychom také v případě závěrů z dat „několika svíček“, na nichž dedukce vývoje vesmíru stojí, mohli být uvedeni v omyl. Podle něj zdánlivý projev temné energie je jen „výplod analýzy dat na ne zrovna nejlépe postavené modelu z roku 1930". Tedy modelu, který vznikal dávno před tím, než jsme měli k dispozici reálně naměřená data.

 

To, co Sarkar nejvíc kritizuje je, že vesmír není zcela homogenní a že se tedy nemusí chovat jako ideální plyn – a to jsou dva klíčové předpoklady z nichž standardní kosmologie vychází. Podle Sarkara to je důvod, proč bychom zatím temnou energii do vesmíru tahat neměli. Nejen, že si „energii vakua“ zatím nikdo představit nedovedeme ale k porozumění této energie dosud žádná teorie ani zpracována nebyla.


Jak to tedy s tím rozpínáním vesmíru vlastně je?

Podle Sarkara by nám pravdu měl vyjevit Evropský extrémně velký dalekohled. A to  nejspíš až za deset až patnáct let jeho provozu. Tehdy bychom již měli mít dostatek dat k závěrečnému verdiktu.

Evropský extrémně velký dalekohled E-ELT) bude největším dalekohledem na světě. Staví ho Evropská jižní observatoř v Chile. Dalekohled má mít průměr hlavního zrcadla 39,3 metrů. Dosud největší dalekohled na světě Gran Telescopio Canarias má zrcadlo 10,4 metrů. Na obrázku je porovnáván se čtyřmi dalekohledy VLT v Observatoři Paranal a s římským Koloseem. (Kredit ESO)

Uvedení E-ELT do provozu se plánuje po roce 2024. Zatím jsou hotové jen hrubé zemní práce. (Kredit:ESO)

 

Literatura

J. T. Nielsen et al, Marginal evidence for cosmic acceleration from Type Ia supernovae, Scientific Reports (2016). DOI: 10.1038/srep35596

Autor: Josef Pazdera
Datum: 26.10.2016
Tisk článku

Supernova - Buttlar Johannes von
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 149 Kč
cena: 140 Kč
Supernova
Buttlar Johannes von
Související články:

Když se srazí dva trpaslíci…     Autor: Dagmar Gregorová (19.02.2010)
Nestandardní standardní svíčka     Autor: Dagmar Gregorová (18.03.2010)
Světlo galaktických kup potvrzuje teorii relativity     Autor: Dagmar Gregorová (19.10.2011)
První hvězdy možná nebyly těmi nejhmotnějšími obry     Autor: Dagmar Gregorová (15.11.2011)
Keplerova supernova byla standardní svíčka     Autor: Milan Štrup (14.04.2013)
Co opravdu říká supernova SN1987A k rychlosti světla     Autor: Vladimír Wagner (05.07.2014)
Náš starý dobrý vesmír se neroztrhne. Alespoň 2,8 miliardy let     Autor: Stanislav Mihulka (28.02.2016)
Lovec exoplanet Kepler pozoroval rázovou vlnu exploze supernovy     Autor: Jaromír Mrázek (25.03.2016)



Diskuze:

Kacíř

David Pešek,2016-10-30 13:12:22

Subir Sarkar je kacíř, a má pravdu, snad ho nebudou chtít upálit

Odpovědět

Akcelerace vesmíru a teorie vzniku vesmíru

Zdeněk Smutný,2016-10-30 00:34:22

Jestli něco může být jinak, tak to také jinak bude, protože kolik je možností, tak dvakrát tolik je teorií.

Stejně jako v bodě nula Velkého třesku (asi) nebyl nekonečný bod o nekonečné hmotnosti, tak potom ani (asi) neexistuje singularita. Jestli není singularita tak ani všeobecné vysvětlení černých děr není (asi) správné, neexistuje tak (asi) ani horizont událostí, protože (asi) černá díra není ve své podstatě černou dírou, ale díky vypařování (Hawkingově záření) se (asi) nesmrští do naprostého bodu v horizontu událostí (Planckova hvězda) a naopak sama černá díra (asi) vybouchne a vyvrhne hmotu (asi) zase zpět se všemi informacemi o ní.
Stejně tak by to mohlo být i se vznikem vesmíru, kdy sinusoida nekonečného smršťování a opět roztahování vesmíru by se nápadně podobalo této teorii černé díry.
Mohlo by to vyhovovat jak klasické fyzice tak i kvantové fyzice o zachování informací hmoty.
To (asi) je proto, že všechno může být jinak, ale to je dobře, aspoň se mají vědci dále několik let či století o čem hádat.
Víme, že nic nevíme a proto se netvařme, že všechno víme. Dogma je to nejhorší co by nás mohlo potkat, ale snad již nejsme ve středověku.
Mějte se hezky a přemýšlejte.

Odpovědět


Re: Akcelerace vesmíru a teorie vzniku vesmíru

Richard Palkovac,2016-10-30 06:52:30

Singularity su sice "protimatematicke" ale som presvedceny, ze existuju a tvoria podstatu vesmiru.

Odpovědět


Re: Re: Akcelerace vesmíru a teorie vzniku vesmíru

Pan Patek,2016-10-30 18:24:37

Přesvědčil jste se nebo máte spíš pocit?

Odpovědět


Re: Re: Re: Akcelerace vesmíru a teorie vzniku vesmíru

Richard Palkovac,2016-10-30 19:01:22

Ja som presvedceny (aj ked prakticky sa presvedcit zatial nemam moznost, ale to nema nikto) :

http://riki1.eu/temna_tmava_energia_hmota.htm

Myslim si, ze dnesni vedci su uz tak uzko specializovani, ze pre svoju specializaciu, ktora je ako velky strom pred ich ocami, nevidia les. Ja zase vidim tie ich "stromy" len matne, ale ten les vidim zretelne.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Akcelerace vesmíru a teorie vzniku vesmíru

Pan Patek,2016-10-30 20:28:54

Rozumím, no řek bych že používáte slovo přesvědčený, tam kde bych viděl přiměřenější, že věřite..pro mě je osobně, je rozdíl mezi oběma významy, jako rozdíl mezi představou o kříženci nužek na nehty s virem růže dlouhosrsté, a sousedem podobného ražení :)..byť plně rozumím, prostoru který slova o temné hmotě necháváji, pro různá imaginární propojení, jinak obtížně nevysvětlitelného, címž nemyslím právě fyziku :)

Odpovědět

,2016-10-28 15:07:26

Zrychlují bubliny potápěče směrem k hladině, zpomalují, anebo stoupají stále stejnou rychlostí?

Odpovědět

Nakonec se všichni tak nějak shodli:)

Aleš Kolář,2016-10-28 10:49:25

Těžko lze zpochybnit, že necelá tisícovka fyziků z výzkumných pracovišť, universit a astronomických observatoří, kteří se věnovali KK gravitonu, malému higsu, difotonu,...že ve vědeckých časopisech o částici psali jako kdyby už existovala a nebo že má velkou šanci existovat. A nešlo přitom o žádné nýmandy. Po konferenci v Chicagu (ICHEP), kdy se kormidlo otočilo, najednou začali všude fyziky rozdělovat na ty teoretické (rozuměj pomýlené), a ty, kteří od počátku věděli, že to je hloupost a nevyjdřovali se k tomu. Připomíná to trochu, že bitvě je najednu hodně generálů a všichni vytáhli na teoretiky své hole... Jeden už ani neví, kam teď zařadit Einsteina. Zda mezi ty teoretické, nebo ty správně skeptické. Jak pan Brož tu vtipně poznamenal: z Einsteinových rovnic gravitačního pole dostaneme asi patnáct typů vesmírů, z nichž devět obsahuje fázi zrychleného rozpínání ale pouze asi dva dají napasovat na pozorovaná data…
Na fyzikálníh fórech se to nyní jen hemží, ale prakticky všichni se ve svých závěrech vyjadřují: ...I would guess. Tedy už nejde jen fyziky z Oxfordu, ale i z Camridge, Canadian Institute for Theoretical Astrophysics in Toronto, Perimeter Institute for Theoretical Physics in Waterloo,…,… ti všichni se vyjadřují na chlup stejnými slovy, jako tady pan Wagner: „ pokud mám tipovat...“. Takže vlastně neříkají nic moc jiného, než že konec dohadům mohou přinést až nová experimentální data a přibývající statistiky pozorování. Ale přesně to Sarkara tvrdí. Podle něj by nám pravdu měl vyjevit Evropský extrémně velký dalekohled. S jistotou se nevyjadřují ani sami nobelisté. Možná není na škodu, že Subir Sarkar na tu málo pravděpodobnou možnost poukázal. Budiž mu ke cti, že měl kuráž se podepsat. Pokud na zahraničních diskusích vědeckých časopisů někdo najdete něco jiného, dejte sem prosím odkaz. Já tam na nic, jak píše A1, že by Sarkar „prskal“ nenašel. Spíše se diskutující rozcházejí v tom, jak dlouho to bude trvat. Někteří se kloní k těm deseti letům, jiné, že by to mohlo být o něco dříve.

Odpovědět


Re: Nakonec se všichni tak nějak shodli:)

Vladimír Wagner,2016-10-28 22:02:06

Teoretické práce o velkém množství hypotetických více či méně exotických částicích je publikováno kontinuálně obrovské množství. A není divu, že se intenzivně vztáhnou a zaměří na sebemenší náznak něčeho (s libovolným stupněm statistické věrohodnosti) v případě LHC. Ale žádná experimentální práce, kde by se psalo o této částice jako objevené a reálné, nebyla. Dovolím si ocitovat z příslušného faktického vyjádření experimentů LHC k tomuto v inkriminované době v prosinci 2015 (http://www.nature.com/news/lhc-sees-hint-of-boson-heavier-than-higgs-1.19036):

"In their talks at CERN — the laboratory that hosts the LHC — the speakers for the two experiments took turns in surveying the results of the higher-energy, 'run 2' of experiments, which began in June and was suspended in early November. Both speakers left the results on photon pairs for the end of their talks.

Intriguing bump
In both cases, the statistical significances were very low. Marumi Kado of the Linear Accelerator Laboratory at the University of Paris-Sud said that his experiment, ATLAS, had detected about 40 more pairs of photons than would have been expected from the predictions of the standard model of particle physics. Jim Olsen of Princeton University in New Jersey reported that CMS saw merely ten. Neither team would have mentioned the excesses had the other experiment had not seen an almost identical hint.

“It is a little intriguing,” says ATLAS spokesperson Dave Charlton of the University of Birmingham, UK. “But it can happen by coincidence.”

Je třeba ještě poznamenat, že pokud by neprobíhal "rumour that has been circulating on social media and blogs for several days", tak by oba experimenty počkaly až na další statistiku v dalším roce a teprve pak by věc případně zveřejnily. Bohužel dnešní doba, která se honí za stále novými senzacemi a téměř vše se přímo online sleduje na netu, v tomhle směru značně nepřeje serioznímu uvážení a rozvážnému publikování dostatečně prověřených a podložených výsledků. Zvláště, když nejen novináři, ale často i populárně vědní servery vše prezentují jako senzace a v extrémních polohách.

Odpovědět


Re: Re: Nakonec se všichni tak nějak shodli:)

Vladimír Wagner,2016-10-28 22:20:49

Ještě poznámka k roli teoretiků a experimentátorů. Teoretik hledající novou fyziku má vymýšlet nové teorie i velmi exotické, které dávají předpovědi pro testování experimentátory. To, že se teoretici okamžitě vrhli na možnosti různých teorií vysvětlit případnou existenci případné hypotetické částice nebyla v tomto případě žádná pomýlenost. Dělali přesně to, co mají dělat. Jejich teorie musí odpovídat pozorovaným faktům, ale v tomto případě se LHC dostal do oblasti zatím neznámé a otevřené. Takže jejich nadšení a úsilí pro předkládání různých možností jejího popisu je přesně to, co se od nich čeká. Jiná situace je u experimentátorů, ti mají získávat a publikovat věrohodná data s dobře definovanou neurčitostí a nejen statistickou věrohodností. A zde byl za dané situace a hlavně statistiky plně na místě velmi skeptický pohled.

Odpovědět

Poznámka ohledně nové hypotetické

Vladimír Wagner,2016-10-27 15:08:40

částice s energií 750 GeV. To co se pozorovalo před rokem při omezené statistice bylo slabé navýšení v oblasti uvedených invariantních hmotností. Jak obě experimentální skupiny tak obecně i částicová komunita byly k dané možnosti spíše velmi skeptičtí. Spíše se předpokládalo, že půjde o statistickou fluktuaci, i když si všichni objev něčeho nového přáli. To, že si s danou hypotetickou možností pohráli teoretičtí fyzikové a publikovali okolo toho řadu článku v principu nic nevypovídá. A tvrzení, že se objev této částice bral jako fakt a bylo jen málo pochybovačů je opravdu nepravdivý. Ono s tou statistickou významností je to docela komplikované. Mám za sebou (kvůli epidemiologickým studiím vlivu slabých dávek radiace) řadu diskuzí spojených s tím, že mi 1,5 sigma nepřipadá dostatečně velké a vyžaduji dokonce i více než 2 sigma. O tom už se tady zmínil Pavel A1.
V případě zmíněné částice by šlo o něco z našeho současného pohledu velmi neobvyklého. Tedy pochopitelně ne vyloučeného, ale spíše nepravděpodobné a exotické. Navíc nebyl žádný náznak takové částice z jiných oblastí. Tedy něco, co potřebuje opravdu silné potvrzení. Tím nebyl nový experiment, ale dostatečné zvýšení statistiky pozorovaných srážek. To statistickou fluktuaci zamázlo a situaci vyřešilo.
Jak už psal Pavel Brož, není hypotéza zrychlování rozpínání vesmíru nijak neobvyklá. Navíc jsou nyní náznaky existence tohoto jevu v našem současném vesmíru i z jiných oblastí pozorování. Ta situace okolo hypotetické částice na LHC a pozorování zrychlování vesmíru pomocí supernov typu Ia je diametrálně odlišná.
V každém případě si stejně jako Pavel Brož myslím, že jediné konečné řešení dají experimentální data a přibývající statistiky pozorování. Můj typ však je, že se rozpínání potvrdí (i když v tomto se pochopitelně mohu mýlit).

Odpovědět

A co když...

Martin Jahoda,2016-10-27 09:01:10

...žádné rozpínání vesmíru není a světlo prostě jen ztrácí energii při tom jak putuje vesmírem na dlouhé vzdálenosti. Protože je rychlost světla konstantní tak by ztráta energie způsobená letem světla prostorem měla podobu rudého posuvu. Ztrácet enrgii by mohlo světlo třeba proto, že v prostoru občas narazí fotony na molekuly plynu, zaniknou a znovu se vyzáří. Od určité vvzdálenosti by pak tento jev měl pravděpodobnost 100%, tedy žádný foton by k nám nedoletěl přímo ale vždycky se ztrátou...

Odpovědět


Re: A co když...

Vojtěch Kocián,2016-10-27 13:53:12

To by mělo být pozorovatelné i na mnohem menších škálách jako při průchodu světla vzduchem nebo sklem. Také by si to moc nerozumělo s kvantovou mechanikou.

Odpovědět


Re: Re: A co když...

Martin Jahoda,2016-10-27 18:43:26

Trochu fantazie. Ja napsal molekuly ale to mužou být třeba virtuální částice a může to být velmi velmi malá stráta, která se projeví až na vzdálenostech odpovídajících rozměrům galaxie.....

Odpovědět


Re: Re: A co když...

Martin Jahoda,2016-10-27 20:10:49

Třeba otázka. Co se stane se světlem - fotonem když letí od černé díry? Překonává gavitační pole tak by měl ztrácet energii..... Rudý posuv?

Odpovědět


Re: Re: Re: A co když...

Vojtěch Kocián,2016-10-27 21:52:27

Nevím, jestli by srážky s drobnými ztrátami energie fotonů neměly za následek rozmazání spektrálních čar. Přece jen by se všechny fotony nesrazily stejněkrát.
S fotonem letícím od objektu v blízkosti černé díry je to přesně tak, jak píšete. Při překonávání gravitační síly ztrácí energii a výsledkem je rudý posuv. Ale pokud chcete vysvětlit rudý posuv vzdálených galaxií pomocí množství mikroskopických černých děr (a předpokladu, že se nevypařují), tak to nevyjde. Pokud foton kolem černé díry jen prolétá, má před průletem stejnou energii jako po průletu (nejdřív energii nabere a pak ji zase odevzdá). Navíc by to ony vzdálené objekty rozostřilo a neviděli bychom prakticky nic.
Musel by za tím být nějaký dosud neznámý jev.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: A co když...

Pan Patek,2016-10-30 19:12:57

No pokud by byli takové faktory snížení energie při větší vzdálenosti běžné, tak by se samozřejmě zachoval i spektrální poměr, ne? leda by snad některé faktory, působily s vyší pravděpodobností, na určitá frekvence. I to by se mohlo stát. Podobně, jako se to v ničem nevylučuje se dopl. efektem. Ve hře toho může být víc. Experimentálně pevně uchopit pohyb světla na obrovské vzdálenosti v mezihvězdném prostoru, je a zřejmě i navždy bude mimo naše možnosti. Z toho co o takovém prostoru, zjištujeme, se mě oobně zdá poměrně pravděpodobné, že je ve hře víc faktorů.

Nekonečný vesmír a fluktuace jeho částí, větších než jsou naše stávající představy o hranicích vesmíru, můžou být z nadhledu, podobně dobré-špatné, jako to že fluktuje jen jeden vesmír, černý nebo bíli, rozpínající se, nebo smrštující, s jedním big bangem. Před kterým nic nebylo. Leda snad ten bůh, a ježís a rybí polívka pro všechny jeho pomatený věrný, i vědce .. :D

Odpovědět


Re: A co když...

Tomi Lee TRNiK,2016-10-28 08:34:35

toto ma napadlo asi 5 minút po tom čo som 1 krát počul o big bangu;)

a to bolo asi pred 20 rokmi, takže bud za ten čas si druhý človek na planéte,
alebo je naša ÚVAHA tak hlúpa, že sa o nej nedočítǎš ani u gammova braine atd...

nedávno som čítal knižku od SK popularizátora vedy na slovensku Martina Mojžiša,
a tam to vysvetluje - screen tej stranky môžem zverejniť ak máš záujem,)

ked som toto jeho vysvetlenie konzultoval z jedným teoretickým fyzikom na NOCI VÝSKUMNÍKOV,
tak sa odul a poslal ma do p., na jednej prednáške som tým prednášajucého astronóma zaskočil,
a nebol schopný sa k tomu vijadriť.

takže som, že ÚPLNE SOM z TOHO v POMIKOVE;)

ale NOBELOVKU získali hoši za to že zistili, že sa vesmír rozpína rychlejšie,
respektíve, že zríchluje.

PRÍKLAD:
predstav si, že si na viadukte (to je most nad dialnicov),
pod tebou je nekonečná dialnica, po ktorej sa od teba vzdalujú autá,
meráš ich rýchlosť pomocou rudého posuvu (RP) bieleho svetla čo osvetluje napríklad
zadnú poznávaciu značku auta.

TERAZ dostaneš úlohu zmerať RP automobilov vzdialených od teba
500m,
1km,
5km,
10km,
50km,
100km,

ČO NAMERAŤ MUSÍŠ, aby si mohol povedať, ŽE autá na dialnici sa nielen že od teba vzdalujú, ale dokonca začali zrýchlovat?
samozrejme, že každé auto vieš zmerať len raz, takže aby si pochopil čo sa deje musíš poznať rýchlosť auta v každej vzdialenosti.

Odpovědět


dodatok k experimentu

Tomi Lee TRNiK,2016-10-28 10:47:33

samozrejme ten príklad funguje za predpokladu
že k zmenšenému modelu galaxie, zmenšíte aj rýchlosť svetla.
ideal 1m/s, 1 km/s

ale v podstate ide o to, že svetlo zo 100km vzdialeného auta bolo vyžiarené,
velmi dávno na rozdiel od auta ktoré je od nas len 1km.



nápoveda/ INDÍCIE:
inak povedané ak by maximálna rychlosť na dialnici pred 100 rokmi bola 40kmh
a dnes je to 130kmh, tak svetlo ak by STRÁCALO energiu, by sposobilo,
že dnes by sa nám zdalo že pred 100 rokmi šli autá po dialnici 500kmh;)

DRUHÁ VEC čo znesnadnuje túto úlohu je to,
že sa aj dialnica roztahuje, takže kedisi silné svetlo reflektorov je dnes už len reliktné žiarenie,
hold je to tak zamotané, že tomu vlastne nerozumiem, a ZATIAL nenarazil som na nikoho kto by tomu rozumel.

Odpovědět


Re: Re: A co když...

Martin Jahoda,2016-10-28 17:39:19

Zajem by byl. Rad si prectu. Lze zaslat na mail martucha2(zavinac)seznam.cz Jinak jsem se kdysi snazil zjistit nejaku chybu v TR. Musel sem si to trochu usnadnit, protoze nejsem dost matematicky na vysi. No k memu sklamani jsem dosel k zaveru, ze TR je spravne...

Odpovědět

Teorie velkého třesku začína mít trhliny.

Karel Rabl,2016-10-27 01:45:40

Jsem laik ale myslím si že, řešení se nabízí přímo v přírodě.Představme si vodopád řítící se téměř rychlostí světla, podle Einsteina se čas zpomalí a při rychlosti světla se zastaví, co se stane v tomto případě s energií ((prostě se zhmotní a vedlejší produkt zhmotnění(těsně pod světelná rychlost) gravitace a sní spojené shlukování energie(hmoty))Stejné je to s tím rozpínáním okolní kapky vody s námi letí stejnou rychlostí takže se nám zdá že stojíme zatímco hrana vodopádu se zdánlivě zrychluje stále více a není potřeba temná energie(je to vlastnost hmoty) navíc nikde není konec ani zdánlivý začátek protože čtyřrozměrný vesmír prostě neumožňuje dohlédnout na (konec i začátek) a temná hmota je pouze základ a (obyčejná hmota)je její kondenzát.Pravdu měl ten blázen, který ve Švejkovi říká že v naší zeměkouli se skrývá ještě jedna a mnohem větší protože kdybychom mírně překročili naši rychlost(rychlost celého viditelného vesmíru) otevřel by se nám čtvrtý rozměr a uviděli bychom mnohem větší strukturu naší země než kterou jsme schopni vidět v současném okamžiku.

Odpovědět

rozhodne samozřejmě experiment

Pavel Brož,2016-10-26 23:45:33

Prvním přikázáním vědce by mělo být „Pochybuj“. Pochybovat o sebezavedenějších teoriích, samozřejmě při uvedení racionálních argumentů, je naprosto legitimní vědecká činnost. Ovšem, také je přirozené, když se příslušné argumenty budou zastáncům zpochybňované teorie jevit jako nepodstatné nebo mylné, a že mezi zastánci a odpůrci to může i hodně jiskřit – osobně nepochybuji o tom, že si Subir Sarkar slízne z mnoha stran zdrcující kritiku, i to ale k vědecké práci neoddělitelně patří. Nicméně bez ohledu na polemické třenice, které určitě mezi Subirem Sarkarem a zastánci zrychleného rozpínání vesmíru vzniknou, tím definitivním rozhodujícím soudcem bude experiment, tj. ještě průkaznější observační data než jsou k dispozici dnes.

Výše zmíněné samozřejmě neznamená, že si už předtím, než taková data budou získána, nemůžeme udělat nějaký vlastní názor na základě dílčích faktů. Předně je nutné říct, že zrychlené rozpínání vesmíru není nic, co by se muselo do kosmologických teorií nějak uměle implementovat. Pokud vycházíme z obecné teorie relativity, která je dnes už celkem dobře ověřenou teorií (mj. by bez započtení jejích efektů nefungovaly GPS přístroje, jako jsou např. navigace), a pokud ji aplikujeme na vesmír jako celek, samozřejmě za nezbytných zjednodušujících předpokladů, kterými jsou předpoklad velmi dobré homogenity a izotropie vesmíru (přičemž data z WMAP potvrzují, že pozorovatelný vesmír je ve velmi vysoké míře homogenní a izotropní, velikost pozorovaných fluktuací je řádově 1:100000), tak potom z Einsteinových rovnic gravitačního pole dostaneme asi patnáct typů vesmírů, z nichž devět obsahuje fázi zrychleného rozpínání (z těchto devíti typů se ale pouze asi dva dají nafitovat na pozorovaná data). Těchto devět typů odpovídá kladné hodnotě kosmologické konstanty, další tři typy odpovídají nulové hodnotě této konstanty (a rozpínají se celou svou existenci zpomaleně, přičemž jeden z nich nakonec skončí krachem, zatímco další dva se budou stále, byť čím dál pomaleji rozpínat), a poslední tři z oněch patnácti odpovídají záporné hodnotě kosmologické konstanty (a také se rozpínají zpomaleně, přičemž všechny tři skončí krachem).

Mimochodem, sám Albert Einstein si při svém prvotním pokusu aplikovat své rovnice na celý vesmír, vybral jeden z těch devíti typů s kladnou kosmologickou konstantou, přičemž takový, který jediný zdánlivě umožňoval existenci statického vesmíru. Později se ale přišlo na to, že tento typ je ve skutečnosti nestabilní, a že sebemenší fluktuace ho uvede do stavu zrychleného rozpínání nebo zhroucení. Proto Einstein po Hubbleově objevu rozpínání vesmíru zavrhnul představu statického vesmíru. Současně s tím ale zavrhnul i kosmologickou konstantu jakožto zbytečnou, protože „obyčejné“ (tj. zpomalené) rozpínání vesmíru se dalo získat i v typu vesmíru, pro který byla tato konstanta nulová. Dlouhou dobu se potom vedla diskuze pouze o tom, který ze tří typů vesmíru s nulovou kosmologickou konstantou je ten pravý, zda tzv. eliptický (ten, který skončí krachem), nebo tzv. parabolický (stále se rozpínající, přičemž ale rychlost rozpínání limitně klesala k nule), nebo hyperbolický (stále se rozpínající, přičemž rychlost rozpínání limitně klesala k nenulové rychlosti). Po dlouhá desetiletí nikoho nenapadlo, že správným typem nemusí být ani jeden z těchto tří, ale že to může být nějaký z ostatních dvanácti typů, tj. jeden z těch s nenulovou kosmologickou konstantou.

Každopádně tedy není pravda, že si energii vakua (která je popsána právě tou kosmologickou konstantou) zatím nikdo nedovede představit, natož pak že by dosud nebyla předložena žádná teorie umožňující její porozumění. Příslušnou teorií je dnes již notoricky dobře známá obecná teorie relativity, přičemž první kosmologické modely obsahující kosmologickou konstantu byly objeveny už v prvních několika letech po sepsání Einsteinových rovnic gravitačního pole.

Kosmologické modely popisující zrychlené rozpínání vesmíru tedy rozhodně nejsou nic nepřirozeného nebo umělého – naopak, jsou to modely, které přirozeně vyplývají jako možné typy kosmologických řešení Einsteinových rovnic. Ve zvýšené míře se začaly studovat už několik desetiletí předtím, než observační data naznačila, že se náš vesmír pravděpodobně rozpíná zrychleně. Důvodem pro jejich studium byly inflační teorie. Kosmologická inflace je teoretické řešení právě už zmíněné homogenity a izotropie vesmíru – jedná se totiž o to, že současný vesmír je homogenní a izotropní právě až moc, nikoliv málo, jak se možná zdá Subiru Sarkarovi. Podle neinflačních modelů vesmíru od Velkého třesku neuběhlo dostatečně času k tomu, aby se vzdálené oblasti vesmíru (např. ty, které vidíme v navzájem protilehlých směrech) stihly uvést do stavu termodynamické rovnováhy, která by mohla vysvětlit tak malou hodnotu těch fluktuací. Teorie kosmické inflace nabízí jako řešení pro problém homogenity a izotropie představu, že si velmi raný vesmír prošel kratičkou fází extrémně intenzivního zrychleného rozpínání – tzv. inflační fází, která rozfoukla vesmír takovou měrou, že všechny nehomogenity velice efektivně vyhladila. Pro tuto teorii bylo tedy zapotřebí pracovat – po dobu trvání inflace – s typem vesmíru, který se rozpínal zrychleně. Jinými slovy, představa byla taková, že nějaký mechanismus zařídí ve velmi raném vesmíru po velice krátkou dobu nenulovost efektivní kosmologické konstanty, díky čemuž se vesmír exponenciálně rychle rozepne, a pak se ten mechanismus zase nějak „vypne“, kosmologická konstanta se vrátí ke své nulové hodnotě, a vesmír se už bude po zbytek svého života rozpínat zpomaleně.

Ač právě popsaná představa zní hodně podezřele, příslušných mechanismů se podařilo najít dokonce několik. Prvním z nich byl tzv. fázový přechod vakua. Ten se strašně moc zamlouval zejména částicovým fyzikům, ti si totiž něco takového přáli v rámci jejich teorií sjednocených interakcí. Podle těchto teorií byly původně elektromagnetická, silná a slabá (a ještě dříve i gravitační) interakce sjednoceny v jediné společné univerzální síle, která se v průběhu chladnutí vesmíru štěpila na síly, které dnes vnímáme tak rozdílně. Toto štěpení sil mělo mít formu spontánních fázových přechodů, při kterých se skokově měnila energie vakua, které přecházelo ze stavu vyšší energie a zároveň vyšší interakční symetrie do stavu nižší energie a zároveň nižší interakční symetrie (analogií je např. fázový přechod feromagnetik během chladnutí, která jsou nad Curieho teplotou nemagnetická – tedy vykazují symetrii vůči rotaci – zatímco pod Curieho teplotou dochází ke spontánnímu vzniku domén s určitým směrem magnetizace – tedy již bez symetrie vůči rotaci). Během těchto fázových přechodů vakua se uvolněná energie částečně využila na produkci částic, které dnes tvoří hmotu našeho vesmíru, a částečně byla ztransformována do zrychlené expanze vesmíru (upozorňuji, že tento popis je dosti zjednodušující, nicméně hrubě to lze takto nějak popsat).

Dalším možným mechanismem bylo uvažovat existenci jakéhosi dodatečného pole, jehož potenciál byl vhodně volen, aby po vhodně krátkou dobu ve velmi raném vesmíru způsobil inflační expanzi. Existují i další možné mechanismy, nicméně všechny včetně obou již zmíněných mají své plusy a minusy.

Každopádně se ale s objevem zrychleného rozpínání vesmíru dost zásadně změnilo uvažování kosmologů. Do té doby nikdo nepochyboval o tom, že se náš starý dobrý vesmír rozpíná čím dál pomaleji, a že si svou vzdorovitou etapu zrychlujícího se rozpínání odbyl ve velmi rané a velmi krátké pubertě, po níž se spořádaně vrátil do stavu, v jakém ho chtěla vidět většina tehdejších kosmologů. Najednou se ukázalo, že vesmír by se mohl rozpínat zrychleně i mnohem později – sice již ne zdaleka tak zběsile rychle, jako ve své inflační fázi, nicméně přesto zrychleně. Tak toto tehdy byla právě ta radikální změna paradigmatu, kvůli tomu se udělovaly ty Nobelovy ceny za objev zrychlené expanze vesmíru.

Dnes toto zrychlené rozpínání Subir Sarkar zpochybňuje. Jestli bude mít pravdu on, a onen předchozí objev zrychlené expanze byl jen omyl na základě fluktuací tehdy nasbíraných dat, anebo jestli se ten objev naopak potvrdí na statisticky mnohem silnějším vzorku dat, to je dnes opravdu ve hvězdách. Osobně bych si tipnul, že se zrychlené rozpínání vesmíru potvrdí - zdrojem mého přesvědčení je právě to, co jsem se pokoušel nastínit výše, a to že zrychlené rozpínání vesmíru není ničím extrémním, co by muselo být nějak složitě implementováno do fyzikálního popisu vesmíru. Naopak, pokud se pohybujeme v rámci obecné teorie relativity, jde o velice přirozenou, ničím exotickou předpověď.

Odpovědět


Re: rozhodne samozřejmě experiment

Miroslav Novak,2016-10-27 08:18:17

Zdravim a dakujem za rozsiahly prehlad o rozpinani vesmiru.
Ak ma platit vas tip na zrychlene rozpinanie vesmiru, moja laicka otazka znie, kde sa berie nezadbetalna energia na to zrychlenie?
Je poukazane, na ukor coho dochadza k zrychlovaniu?

Odpovědět


Re: Re: rozhodne samozřejmě experiment

Martin Kovář,2016-10-27 09:31:08

Dobrý den,
asi nejrozšířenější představou, která je konzistentní s pozorováním, je to, že za zrychlujícím se rozpínáním (nenulovou kosmologickou konstantou) stojí energie vakua. Tedy energie virtuálních částic.
Samozřejmě, vždy je alemožnost, že jde o něco jiného.

Odpovědět


Re: Re: Re: rozhodne samozřejmě experiment

Pavel Brož,2016-10-28 02:28:52

Odpovím zde tímto zároveň i panu Miroslavu Novákovi, nicméně rozvedu více i problematiku virtuálních částic, protože se jedná o termín, který je laiky velice často skloňován, a přitom bohužel tak zásadně nepochopen.

Nejprve ale k otázce, čím je poháněno zrychlené rozpínání vesmíru. V obecné teorii relativity neplatí obecně zákon zachování energie – přesněji řečeno, platí jen za speciálních podmínek, jako např. v plochém prostoročase daleko od ostatních hmot. Celkovou zachovávající se energii lze zavést také např. v prostoročase popisujícím vnější okolí černé díry, anebo i jakéhokoliv statického objektu – pro malé testovací těleso nacházející se v poli takového velkého objektu lze pak najít tzv. potenciální energii ve tvaru funkce závisející jenom na poloze testovacího tělesa, a to takovou, že její změny přesně vykompenzují změny kinetické energie tělesa – kinetická energie se zase přímo počítá z rychlosti, nikoliv polohy. Součet kinetické a potenciální energie pak označíme za energii celkovou, a ta se pak vzhledem k výše uvedené vlastnosti potenciální energie (tj. že kompenzuje změny energie kinetické) zachovává.

Zachování součtu potenciální a kinetické energie pro pohyb testovacích částic v gravitačním poli je vlastnost, která platí např. v Newtonově gravitaci. V obecné teorii relativity už ale obecně neplatí. Newtonova gravitace se dá z obecné teorie relativity odvodit jako limita pro slabá gravitační pole, navíc s podmínkou, že se její zdroje nesmí pohybovat rychlostmi blízkými k rychlosti světla. Tzn. za těchto podmínek lze zákon zachování energie používat i v obecné teorii relativity. V případě silných gravitačních polí, anebo v případě gravitačních polí buzených zdroji pohybujícími se relativistickými rychlostmi, anebo i v případě, kdy se prostoročas na pozorovaných časových škálách výrazně mění (v takových případech pak totiž vůbec nelze Newtonovskou limitu zavést), tak v těchto případech většinou zákon zachování energie neplatí. Může se to zdát divné, ale je to tak. Z čistě matematického pohledu, to, co je pro popis dynamiky zapotřebí, jsou pohybové rovnice, a tyto pohybové rovnice můžou, ale nemusí implikovat zachování energie či dalších veličin, jako je např. hybnost či moment hybnosti. V obecné teorii relativity samozřejmě pohybové rovnice vystupují, přičemž ale implikují zákon zachování energie jen v určitých případech.

Model rozpínajícího se vesmíru, který také plyne z rovnic obecné teorie relativity, je zrovna takovým řešením, pro které neplatí zákon zachování energie. A to nejen pro zrychleně se rozpínající se vesmíry, ale i pro „standardně“ (tzn. zpomaleně) rozpínající se vesmíry (na okraj podotýkám, že rovnice obecné teorie relativity nepřipouštějí žádné řešení popisující vesmír rozpínající se konstantní rychlostí). V žádném takovém vesmíru se energie nezachovává. Typickým příkladem nezachování energie v rozpínajícím se vesmíru je klesající energie reliktního záření – jak se vesmír rozpíná, prodlužuje se vlnová délka tohoto záření (a tím i klesá jeho energie), takže v dnešní době už jemu odpovídající teplota činí jen 2,7 K, řádově tisíckrát méně, než jakou mělo v době svého vzniku.

Jinými slovy, ve vesmíru rozpínajícím se ať už „standardně“ (zpomaleně), či zrychleně, zákon zachování energie neplatí. Na své rozpínání vesmír žádnou energii nepotřebuje, to je mu dáno do vínku přímo rovnicemi obecné teorie relativity. Tyto rovnice mohou či nemusí obsahovat kosmologickou konstantu, a pokud ji obsahují, tato může mít různou hodnotu ať už co se týče znaménka či velikosti. Člen s kosmologickou konstantou určuje dodatečné zrychlení či zpomalení, které vesmír získává ve srovnání s vesmírem řízeným rovnicemi bez kosmologického členu. Tak např. náš vesmír se prvních devět miliard let rozpínal zpomaleně, ale díky kosmologickému členu (je-li pravdivý model, podle nějž se náš vesmír v současné době rozpíná zrychleně) se jeho rozpínání začalo poté postupně zrychlovat (i dnes je ale toto zrychlování velice špatně pozorovatelné, viz polemika ohledně počtů požadovaných sigma odchylek). Pokud je ale náš skutečný vesmír řízen rovnicemi bez kosmologického členu, tak se ve skutečnosti dodnes rozpíná zpomaleně. Zákon zachování energie v něm nicméně neplatí ať tak či tak (to samozřejmě platí pro velké časové či prostorové škály, na „subkosmologických“ škálách samozřejmě zákon zachování energie platí s velice uspokojivou přesností).

Nyní by bylo dobré zmínit vztah kosmologické konstanty a energie vakua, a také se zmínit o roli virtuálních částic v tomto problému. Kosmologická konstanta může mít vztah k energii vakua, ale také nemusí. Pokud by neměla, tak potom by hrála roli fundamentální fyzikální konstanty, jakou je např. elektrický náboj, rychlost světla, Planckova konstanta či gravitační konstanta. Prostě by se jednalo o další ad hoc vystupující konstantu, která by byla v principu zcela nezávislá na ostatních konstantách. Také ale existuje možnost, že kosmologická konstanta je ve skutečnosti určena střední hodnotou energie základního energetického stavu, tj. stavu vakua (právě takto lze vakuum definovat, jakožto stav, který nelze nijak „energeticky podlézt“). Pokud by totiž vakuum nějakou nenulovou energii mělo, byla by hustota této energie prostorově i časově konstantní (za předpokladu, že by zrovna nedocházelo k nějakému fázovému přechodu mezi dvěma energeticky rozdílnými stavy vakua), tzn. že by to byla konstanta. Z pohledu Einsteinových rovnice gravitačního pole by pak tato energie vakua – vystupující coby konstantní hustota energie – byla nerozlišitelná od kosmologické konstanty (čistě jenom převedením členu z levé strany rovnice na pravou či naopak bychom jej mohli interpretovat jednou jako kosmologickou konstantu, podruhé jako energii vakua budící dodatečné gravitační pole).

Dodatečný dynamický vliv kosmologické konstanty je to, čemu se říká temná energie. Opět, čistě jen převedením členu s kosmologickou konstantou z levé strany Einsteinových rovnic na pravou či zpět lze dodatečné zrychlování vesmíru interpretovat jako buďto působené přítomností členu s kosmologickou konstantou, anebo jako působené nějakou neznámou energií s konstantní hustotou. Jinými slovy, temná energie může, ale také nemusí být totožná s energií vakua (kromě energie vakua zde totiž může být přítomna i nějaká jiná energie s konstantní hustotou).

Aby to bylo celé ještě zábavnější, energii vakua dodnes neumíme správně teoreticky spočíst. Ne, že by se o to snad nikdo nepokusil, ale výsledek byl tristní – na základě nejmodernější dostupné mašinérie se získal výsledek o stodvacet řádů vyšší, než může být na základě našich pozorování. Přitom jediný způsob experimentálního měření energie vakua je právě spjat s pozorováním případné zrychlené expanze vesmíru. Pro jakékoliv lokálnější měření je totiž energie vakua principiálně nepozorovatelnou veličinou, a to právě proto, že se z definice jedná o energeticky nejnižší stav. Jinými slovy, při běžných „subkosmologických“ experimentech totiž v principu měříme pouze rozdíly energií vůči základnímu stavu, tj. vůči vakuu – žádný takový lokální experiment nám energii vakua určit nedokáže.

Vliv kosmologické konstanty lze vhodně simulovat i nějakým dodatečným prostorově konstantním a časově velice pomalu se měnícím polem. Kosmologická konstanta je pak podobně, jako v případě energie vakua, dána hustotou energie tohoto dodatečného pole. V daném případě už striktně vzato nemůžeme mluvit i konstantě, protože odpovídající člen je konstantní pouze prostorově, zatímco v čase se pomalu mění. Příslušné pole se někdy nazývá inflatonové pole, protože se s takovými často pracuje také v teoriích inflace (v těchto případech se ale toto pole v čase mění výrazně jen do doby skončení inflační fáze, pak už se uvažuje konstantní nebo nulové), jindy se nazývá kvintesence (to v případě, kdy se jeho vliv uplatňuje až v „dospělosti“, tj. ne pouze během inflace). Toto působení stále můžeme označit za temnou energii, i když se odpovídající člen v čase mění (tzn. že je to odlišný kandidát na temnou energii než je energie vakua či obecněji kosmologická konstanta).

Takže toto je onen vztah mezi energií vakua a „zdrojem energie“ potřebné pro zrychlenou expanzi. Vesmír ve skutečnosti ani pro zpomalenou, ani pro zrychlenou expanzi žádný zdroj energie nepotřebuje, průběh expanze je určen konkrétním tvarem pohybových rovnic (zde Einsteinových rovnic gravitačního pole), tj. tím, jaké všechny členy obsahují. Tyto rovnice mohou obsahovat ad hoc kosmologickou konstantu (která pak má roli další fundamentální konstanty), anebo mohou obsahovat prostorově a časově konstantní hustotu energie, např. hustotu energie vakua (zkráceně energii vakua), anebo mohou obsahovat nějaké dodatečné inflatonové či kvintesenční pole (tj. jiné kandidáty na to, co nazýváme temnou energií). V žádném z těchto případů nemusí být expanze vesmíru poháněna nějakou energií, energie se totiž ani v žádném z těchto případů nezachovává.

Nyní ještě zmíním ony virtuální částice. Energii virtuálních částic nelze nijak čerpat. Sice existují různí vynálezci roztodivných EMdrajvů a podobných kuriozit, ale to bychom sklouzli z oblasti fyziky do oblasti psychologie (do podsekce podvodologie), a to bych nerad. Pojem virtuální částice je i mezi laiky velice rozšířen, bohužel s velice špatným porozuměním. Virtuální částice jsou totiž extrémně užitečný výpočetní nástroj, jak poruchovými metodami počítat v kvantové teorii pole amplitudy rozptylu. Zde je nutné přiblížit několik dalších pojmů, konkrétně amplitudy rozptylu a poruchové metody. V kvantové teorii pole (což je teorie popisující „chování“ elementárních částic) je klíčovým cílem získat tzv. amplitudy pravděpodobnosti určitých procesů, což jsou komplexní funkce, jejichž kvadráty určují pravděpodobnost příslušného děje. Tím dějem může být např., že se částice nalétávající v urychlovači na terčík odchýlí do daného směru, nebo že dojde k přeměně dvojic srážejících se částic na částice jiné, anebo že dojde k rozpadu nějaké nestabilní částice na určené dceřiné částice, atd. atd.. Zkráceně se tyto funkce také nazývají srážkové amplitudy (i když zdaleka nemusí jít jenom o procesy srážek, ale třeba i rozpadů), anebo také elementy S-matice (což je obecně veličina, která určuje pravděpodobnosti přechodu mezi všemi možnými počátečními a konečnými stavy popisovaného systému).

Kvantová teorie pole sice formálně nabízí rovnice pro výpočet těchto srážkových amplitud neboli elementů S-matice, nicméně jedná se o nekonečnou soustavu integrodiferenciálních rovnic známých pod názvem Schwinger-Dysonovy rovnice. Získat přesná řešení těchto rovnic je možné pouze ve velice speciálních, většinou triviálních případech, zatímco v drtivé většině fyzikálně zajímavých případů je nemožné získat jejich přesné řešení. Proto přichází ke slovu tzv. poruchová teorie – udělá se nekonečný rozvoj původních veličin vystupujících v těchto rovnicích pomocí veličin, pro něž je možné iterativně krok za krokem získávat řešení přibližné. Je to maličko analogické tomu, jako když počítáme hodnotu nějaké složité funkce pomocí jejího rozvoje do nekonečné Taylorovy nebo Fourierovy řady, z níž nakonec ponecháme jenom pár dominantních členů, a zbytek zanedbáme. V případě kvantové teorie pole je ale příslušný rozvoj výrazně složitější, než právě uvedený příklad s Taylorovou či Fourierovou řadou – každému členu rozvoje se dá přiřadit určitý diagram (tzv. Feynmanův diagram) složený z linií a uzlů. Vnější linie tohoto diagramu odpovídají počátečním a konečným částicím (čili odpovídají reálným částicím), zatímco vnitřní linie se nazývají virtuální částice. Celému diagramu pak odpovídá vícenásobný integrál, který je nutné vypočíst, aby bylo možné získat jenom jeden dílčí příspěvek. Počet možných diagramů narůstá s počtem uzlů diagramu (tedy s řádem zvoleného přiblížení) extrémně rychle, proto je kolikrát nutné už třeba v šestém řádu poruchové teorie spočíst až tisíce různých vícenásobných integrálů, každý přiřazený různému typu Feynmanova diagramu.

Zmíněné vnitřní linie – pojmenované jako virtuální částice - si uchovávají některé charakteristiky reálných částic, ale jiné zase ne. Tak např. se dá ukázat, že musí mít stejný náboj, jako by měla reálná částice popisovaná stejným typem linie, pokud by šlo ale o linii vnější. Naopak ale virtuální částice nezachovává vztah mezi hybností a energií – zatímco u skutečných částic je energie částice určena její klidovou hmotností a hybností, u virtuální částice jsou její energie a hybnost zcela nezávislé, ba dokonce energie může nabývat i zápornou hodnotu. Dalším důležitým rozdílem je, reálná částice je spojena s vlnovou funkcí, která popisuje pravděpodobnost výskytu této částice v prostoru. Pro virtuální částice se žádná vlnová funkce vůbec nedá zavést, a díky tomu je taky naprosto nemožné určit distribuci jejich pravděpodobnosti výskytu. Často se píše, že reálné částice jsou obklopeny mrakem virtuálních částic, ve skutečnosti se ale jedná jenom o metaforu, žádný mrak udávající pravděpodobnost výskytu virtuální částice, analogický např. elektronovému orbitalu určujícímu pravděpodobnost výskytu elektronu v atomu, tam nikde není. To, co lze říct, je že v určité vzdálenosti od částice hrají větší a větší roli určité rozptylové procesy. Tyto procesy si můžeme – ale nemusíme, v závislosti na tom, jestli se nám je podaří spočítat za pomoci poruchových, nebo neporuchových metod – představovat jako procesy zprostředkované virtuálními částicemi. Tak např. Lambův posun odpovídající tzv. hyperjemnému štěpení hladin atomu vodíku si lze představit na základě procesu, kdy elektron emituje virtuální foton, ale hned jej pohltí (příslušná linie odpovídající fotonu je pak vnitřní). Existuje celá řada jevů, od Casimirova jevu, přes polarizaci vakua, indukční jevy, atd. atd. až po Hawkingovo vypařování černých děr, které byly úspěšně spočteny v rámci poruchové teorie, a které se tím pádem dají vysvětlit jakožto procesy s účastí virtuálních částic.

Existují ale také neporuchové metody, a v nich není po virtuálních částicích ani vidu ani slechu. Proč? Protože tam prostě vůbec nevzniká potřeba je zavádět. V některých případech lze stejný jev vypočítat přibližně, poruchově, ale také neporuchově. Počítá-li se poruchově, interpretuje se jako proces s účastí virtuálních částic. Počítá-li se neporuchově, získá se stejný výsledek (pouze přesnější) bez zavádění virtuálních částic. Neporuchovými metodami úspěšně používanými v kvantové teorii pole zejména tam, kde poruchové metody naprosto selhávají, jsou např. numerické výpočty na mříži, anebo také některé metody spjaté s Feynmanovými funcionálními integrály. Tak např. mnohé zásadní výsledky v kvantové chromodynamice, což je teorie silných interakcí, byly získány právě s využitím těchto neporuchových metod.

Aby to bylo ještě zajímavější, tak i v rámci poruchových metod není procedura zavádění virtuálních částic kolikrát jednoznačná. Jinými slovy, vlastnosti zavedených virtuálních částic mohou být ovlivněny volbou té které konkrétní poruchové metody. Nejkrásněji je to vidět u tzv. Fadějev-Popovových duchů, což jsou virtuální částice, díky kterým je možno aplikovat poruchové metody u tzv. neabelovských kalibračních teorií, což je např. právě zmíněná kvantová chromodynamika (pro tu sice nelze poruchové metody aplikovat všude, ale tam kde lze, tak tam jsou Fadějev-Popovovy duchy velice užitečné). Tyto virtuální částice odpovídající zmíněným Fadějev-Popovovým duchům existují totiž pouze při práci v určitých tzv. kalibracích. Tzv. kalibrační libovůle je známá už z Maxwellových rovnic, ve kterých lze přejít od intenzit elektrického a magnetického pole k tzv. čtyřpotenciálu – ten ale nelze určit jednoznačně, dá se ukázat, že danou intenzitu elektrického a magnetického pole můžeme spočíst z nekonečně mnoha různých čtyřpotenciálů. To ale ničemu nevadí, ba naopak se toho s úspěchem využívá, protože v některých situacích je jednodušší řešit Maxwellovy rovnice s jinými tvary potenciálů než v jiných situacích. Nejednoznačnost čtyřpotenciálů se při praktickém řešení vyruší zavedením dodatečné umělé tzv. kalibrační podmínky, zkráceně kalibrace. Tyto podmínky mohou být různé, používá se např. tzv. Lorentzova kalibrace, jindy Coulombova kalibrace, atd.. Bez ohledu na použitou volbu kalibrace je ale výsledná fyzika stejná, protože v Maxwellově elektrodynamice fyzikálně pozorovatelné veličiny nezávisejí přímo na nejednoznačných čtyřpotenciálech, ale na intenzitách elektrického a magnetického pole, a ty už jsou vždy jednoznačné.

V neabelovských kalibračních teoriích, stejně jako v Maxwellově elektrodynamice, také existuje kalibrační libovůle. I zde platí, že lze zavést nejednoznačné čtyřpotenciály, i zde lze použít různé tzv. kalibrace každá vedoucí k jinému tvaru těchto čtyřpotenciálů, a i zde platí, že bez ohledu na nejednoznačnost čtyřpotenciálů, čili bez ohledu na volbě konkrétní kalibrace použité k výpočtu, je výsledná fyzika jednoznačná, protože je dána výrazy závisejícími přímo pouze na intenzitách, ne na čtyřpotenciálech. No a zde se právě ukazuje, že pro některé volby kalibrace ty virtuální Fadějev-Popovovy částice vymizí, zatímco pro jiné volby kalibrace ne. Jinými slovy, i když se získá identický fyzikální výsledek, mohou se v průběhu jeho výpočtu efektivně vynořit virtuální částice, zatímco při jiném postupu získání téhož výsledku virtuální částice vůbec nevzniknou.

Z toho důvodu je nutné chápat virtuální částice jako sice v mnoha případech velice užitečnou, ale přece jen pořád jako pomocnou matematickou metodu, ne jako reálnou entitu. Tím nikterak nezpochybňuji existenci všech těch jevů, které se typicky za projev virtuálních částic považují, jako je např. onen Casimirův efekt, Lambův posun, polarizace vakua, atd. atd.. Tyto jevy jsou reálné, ale virtuální částice v nich figurují pouze tehdy, když se ten který jev počítá poruchově. V přesných neporuchových výpočtech virtuální částice nikde nevznikají.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: rozhodne samozřejmě experiment

Pan Patek,2016-10-30 19:57:25

Ke zrychlení galaxiíí, je třeba síla, asi velká, pokud by se mělo vše zrychlovat, tak kde se bere směr působení kosm. konstanty/vakua a síly kterou na ní zakládáme? táhne, tlačí? kterým směrem a proč?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: rozhodne samozřejmě experiment

Pan Patek,2016-10-30 20:11:20

Pokud by působila ta síla jaksi spojitě, na všechny strany, tak pak nebude působit zrychlení v jednom směru. Nebo ne v jednom směru u drtivé většiny objektů. Pokud by objekty vystupovali z jedné oblasti, bodu, potom by měli být pozorovatelné shodné symetrické charakteristiky rychlostí. Vyšší (případně nižšší, podle toho jestli jde o zrychlení nebo zpomalení) rychlosti objektů podle směrů. Ne?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: rozhodne samozřejmě experiment

Pavel Brož,2016-10-30 21:55:24

Ne, ke zrychlování expanze vesmíru není potřeba síla. Síla by byla potřeba, pokud bychom pracovali v Newtonovské fyzice nebo ve speciální teorii relativity (STR), ve kterých je prostor/prostoročas plochý a statický. V obecné teorii relativity (OTR) je prostor obecně dynamický, což se může projevovat tak, že se mezi dvěma stojícími objekty, na něž nepůsobí žádná vnější síla, a které ani sami na sebe silově nepůsobí (anebo jde aspoň vliv jejich vzájemného silového působení zanedbat) mění jejich vzdálenost. Prostě ten prostor se mezi nimi natahuje nebo smršťuje. To je něco, co zná obecná teorie relativity, a s čím přirozeně pracují i mnohé jiné teorie, konkurenční k OTR, co je ale přitom naprosto neznámé pro Newtonovskou fyziku či speciální teorii relativity.

Pro Newtonovskou fyziku je klíčový postulát existence tzv. globální inerciální soustavy. Inerciální soustava je soustava, ve které platí první Newtonův zákon (těleso, na něž nepůsobí vnější síly, se pohybuje rovnoměrně přímočaře). Inerciální soustavou nemůže být libovolně zvolená soustava (tak např. v žádné rotující soustavě první Newtonův zákon neplatí), nicméně Newtonovská fyzika postuluje, že aspoň jedna taková soustava existuje. Z vlastností Newtonových zákonů pak plyne, že libovolná jiná soustava, která se vůči prve nalezené inerciální soustavě pohybuje rovnoměrně přímočaře, je také inerciální soustavou. V Newtonovské fyzice je pak libovolná inerciální soustava zároveň soustavou globální, tzn. je-li to inerciální soustava pro místní tělesa, budou se v ní rovnoměrně přímočaře pohybovat i libovolně vzdálená tělesa, pokud na ně nebudou působit žádné vnější síly.

Speciální teorie relativity na postulátu globální inerciální soustavy nic nemění, zato v obecné teorii relativity už splnit nelze. Místo globální inerciální soustavy postuluje OTR existence lokálních inerciálních soustav. Lokální inerciální soustava se pozná tak, že vůči ní zůstávají v rovnoměrném přímočarém pohybu tělesa, na něž nepůsobí vnější NEGRAVITAČNÍ síly (přidaná podmínka, aby vnější síly byly negravitační, zároveň v OTR modifikuje tvar prvního Newtonova zákona). Lokální inerciální soustavou může být klidně vnitřek mezinárodní kosmické stanice ISS - ta se sice pohybuje po zhruba kruhové orbitě, tedy z pohledu Newtonovské fyziky s dostředivým zrychlením, z hlediska OTR ale lokálně splňuje všechny podmínky - tělesa uvnitř se pohybující bez vlivu vnějších negravitačních sil se vůči sobě i soustavě opravdu pohybují rovnoměrně přímočaře.

Na příkladu ISS si můžeme ilustrovat, jak je možné, že se vůči sobě mohou tělesa pohybovat zrychleně, aniž na ně působí (negravitační) síla. Představme si, že na protiběžné (nicméně ne úplně kolizní) orbitě obíhá nějaká kopie ISS, nazvěme ji ISS2. Tělesa volně levitující uvnitř ISS se vůči sobě navzájem i vůči ISS pohybují rovnoměrně přímočaře. Stejně tak tělesa volně levitující uvnitř ISS2 se vůči sobě navzájem i vůči ISS2 pohybují rovnoměrně přímočaře. Ovšem tělesa volně levitující v ISS se vůči tělesům volně levitujícím v ISS2 pohybují zrychleně (prostě protože během poloviny oběžné doby se vzdálenost mezi nimi zkracuje, zatímco během druhé poloviny prodlužuje).

Z hlediska Newtonovské fyziky či STR je vysvětlení jasné - podle nich není ani ISS, ani ISS2 inerciální soustavou, a rovnoměrně přímočarý pohyb levitujících těles vůči stěnám stanice se pak vysvětlí tak, že jak tato tělesa, tak sama stanice, padají v gravitačním pole Země s identickým zrychlením. Obecná teorie relativity místo toho postuluje, že gravitace Země způsobuje velice jemné dilatace prostoru a času (zkráceně řečeno, mírně deformuje prostoročas), přičemž se dá ukázat, že tyto jemné dilatace (které se dají měřit i nezávisle, např. pomocí extrémně přesných atomových hodin či pomocí ohybu světelných paprsků) vedou k tomu, že pohyb, který by byl bez těchto dilatací rovnoměrný přímočarý, se v důsledku změní na orbitální pohyb kolem Země. Mimochodem, pokud by se zmíněné dilatace nedaly nezávisle měřit, tak by oba přístupy, jak ten Newtonovský či ten obecně relativistický, byly rovnocenné, tzn. že by se jednalo jenom o interpretační problém, jak si různými způsoby vyložit tentýž děj. Protože se ale ty dilatace dají nezávisle měřit, a protože se zároveň ukazuje, že vedou k neekvivalentním výsledkům, tak díky tomu lze experimentálně rozhodnout mezi Newtonovskou fyzikou a obecnou teorií relativity - a ty testy naprosto jednoznačně hovoří ve prospěch platnosti OTR.

Vraťme se nyní od ISS a hypotetické ISS2 ke dvěma kosmologicky vzdáleným galaxiím. Tam je to dost podobné. S těžištěm jedné galaxie lze spojit jednu lokální inerciální soustavu, s těžištěm té druhé můžeme spojit druhou lokální inerciální soustavu. Vzdálenost mezi oběma soustavami se může měnit, protože prostor mezi nimi se může dynamicky měnit. Ve výše uvedeném příkladu s ISS a ISS2 se vzdálenost mezi nimi měnila, protože prostor, v němž se pohybovaly, byl prostoročasovými dilatacemi mírně deformován, což vedlo k tomu, že místo po přímkách se obě stanice pohybovaly po uzavřených orbitách. Prostor, v němž se obě stanice pohybovaly, byl přitom zakřiven staticky. V případě těch galaxií jde sice o něco trochu jiného, ty se po uzavřených orbitách nepohybují, a zakřivení prostoru, v němž se pohybují, není statické, ale vyvíjí se v čase v důsledku vlastností kosmologických řešení OTR, a tato změna vede i ke změně vzdáleností mezi galaxiemi. Dodejme, že tato změna vzdáleností je přitom nerovnoměrná, v jejím důsledku se vzájemná rychlost galaxií může buďto zpomalovat, nebo zrychlovat, v závislosti na tom, jaká z kosmologických řešení popisuje správně právě náš vesmír.

Z toho důvodu není ke zrychlování expanze zapotřebí žádné síly, prostě protože v rámci OTR může být i sám prostor zakřivený a navíc dynamický. Zatímco v Newtonově fyzice a v STR musí být prostor statický a plochý (nezakřivený), tak OTR kromě toho zná i prostor staticky zakřivený (např. v okolí Země, kde orbitují umělé družice Země), nebo i nestaticky zakřivený (např. při průchodu gravitační vlny, v blízkosti dvou či více míjejících se hmot, jako je oběh kolem binárních a vícenásobných systémů, anebo v důsledku rozpínání vesmíru). V těchto prostorech už sice nejde definovat globální inerciální soustava, jako to šlo v Newtonově fyzice či v STR, ale jdou tam definovat lokální inerciální soustavy. Lokální inerciální soustavy se přitom vůči sobě mohou pohybovat zrychleně, aniž by to vyžadovalo přítomnost nějaké vnější síly.

Odpovědět


Re: rozhodne samozřejmě experiment

Richard Palkovac,2016-10-27 16:25:36

Relativita je sice nutnost, ak verime v existenciu fyziky, ale ze by GPS bez relativity nefungovalo, to nie je pravda :

http://riki1.eu/Preco_GPS_funguje.htm

*

Odpovědět


Re: Re: rozhodne samozřejmě experiment

Pavel Brož,2016-10-28 02:53:33

Pane Palkovac, ten Váš výpočet uvedený na tom Vašem odkazu by fungoval pouze v případě, že by ty družice visely ve stejném bodě po celý čas, ony ve skutečnosti obíhají. Polohu každé z nich ve skutečnosti získáváte v jiném čase, protože jejich signály nelze synchronizovat, aby do každého GPS přijímače dorazily současně. Přijímač přijme signál, demoduluje ho, z něj získá informaci o čísle družice a o její poloze a čase vyslání signálu. Poté přijme další signál, demoduluje ho, získá z něj číslo družice (buďto stejné jako předtím nebo jiné), opět z něj získá údaje o poloze a čase vyslání tohoto signálu. Tzn. že každý signál přijme v jiném čase, ve výsledku dostanete tedy, že družice 1 byla v nějakém čase t1 někde, družice 2 byla v jiném čase t2 taky někde, atd., ale nemáte žádnou informaci, kde byly všechny sledované družice v nějakém společném čase. A přesně tuto informaci k Vašemu výpočtu nezbytně potřebujete. Abyste tuto informaci získal, musel byste nejprve extrapolovat polohu sledovaných družic do nějakého společného času, a pak teprve byste mohl Vaši metodu použít.

Skutečný GPS systém umí ve skutečnosti určit polohu už na základě čtyř jednotlivých signálů od čtyř družic (od každé družice jeden signál), přičemž každý signál je zachycen v jiném čase přijímače. V principu k tomu nepotřebuje znát např. přesné trajektorie družic (ty se sice také používají, ale kvůli něčemu jinému). Signál od minimálně čtyř družic je nezbytný právě k tomu, aby bylo možné vypočíst polohu přijímače i za předpokladu, že každý z čtyř přijatých signálů je přijat v jiném čase, což je ostatně také realita. Tři souřadnice polohy plus rozdíl času přijímače od skutečného času jsou celkem čtyři neznámé, které se vypočtou ze čtyř navigačních rovnic, po jedné pro každý přijatý signál. Tohle je to, co systém GPS umí, a co Vámi navržený systém na základě pouhých čtyř přijatých signálů bez přesné znalosti trajektorií družic nemá šanci vypočítat.

Nehledě na to, že reálně se v GPS přijímačích opravdu používají ty navigační rovnice, nikoliv Vaše vztahy. Ale to už je o důvěře, jestli Vám nelžu. Pokud ale věříte tomu, co jsem napsal, tak fungování GPS ve skutečnosti opravdu potvrzuje časovou gravitační dilataci předpovídanou obecnou teorií relativity.

Odpovědět


Re: Re: Re: rozhodne samozřejmě experiment

Richard Palkovac,2016-10-28 17:09:50

Dakujem Vam za prispevok. Ohladom pincipu GPS je na internete aj v literature popisaneho vela (mnohokrat hluposti). Ja osobne ked som to studoval, som najviac doveroval jednemu ruskemu clanku, autora, ktory si GPS prijimac vyrobil este v dobach, ked tieto neboli dostupne pre verejnost. Bola to poriadne velka "krabica" , velkosti maleho kufrika a ukazovala len ciste suradnice jej polohy, ale fungovala a ten autor popisoval princip GPS tiez ako hyperbolicku navigaciu. Pravdu sa asi dozvieme tazko, kedze je to strategicky system a jeho skutocny princip je predpokladam utajeny. Zial odkaz na ten clanok uz nedokazem najst.

Odpovědět

No, a co vyšlo z těch 740 supernov?

David L1,2016-10-26 21:10:36

Odpovědět


Re: No, a co vyšlo z těch 740 supernov?

Vojta Knotek,2016-10-26 22:49:16

No, statisticky docela průšvih: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/astro/univacc.html

Odpovědět


Re: Re: No, a co vyšlo z těch 740 supernov?

Martin Kovář,2016-10-27 09:37:19

Obávám se, že jste dal odkaz na data, která podorují evidenci zrychlené expanze.

Odpovědět

A mne to zrychlene rozpinanie vesmiru tak pekne zapasovalo ...

Richard Palkovac,2016-10-26 18:01:36

A mne to zrychlene rozpinanie vesmiru tak pekne zapasovalo ...

http://riki1.eu/temna_tmava_energia_hmota.htm

*

Odpovědět

Ot je nějaké zmatené

Pavel A1,2016-10-26 17:52:34

Tak napřed, supernovy 1a použité při měření rozpínání Vesmírů nevznikají při srážce bílých trpaslíků. Ty vznikají tak, že bílý trpaslík je součástí dvojhvězdy a jeho partner dospěje do stadia červeného obra, při čemž část hmoty z něj se začne nabalovat na toho bílého trpaslíka. A když je jí dost (překročí Chandrasekharovu mez) tak ten bílý trpaslík vybouchne jako supernova. Při měření supernov se ale našly i supernovy, které vypadají jako typ 1a, ale jsou mnohem jasnější. Jedno z možných vysvětlení je právě srážka dvou bílých trpaslíků, ale pokud vím, tak to zatím není jisté. Tyto supernovy se pro měření vzdáleností (a tedy expanse Vesmíru) použít nedají, protože mají pokaždé jinou jasnost (protože ty hmoty bílých trpaslíků jsou pokaždé jiné).

A dále, Subir Sarkar se zaměřil jen na jedno měření, z nějž vyplývá zrychlování expanse Vesmíru, jenže dnes už pro to svědčí i řada dalších pozorování. A o těch pan Sarkar cudně mlčí.

Navíc pan Sarkar poněkud žongluje se statistickou významností. V "tvrdé" fyzice se požaduje významnost 5 sigma pro potvrzení pozorování odporujícího takzvané null hypotéze, tedy že žádný nový jev není. Pro potvrzení null hypotézy i ve "tvrdé" fyzice stačí 3 sigma. A protože pro rozpínání Vesmíru žádná null hypotéza není tak to měření s přesností 3 sigma (navíc dodatečně potvrzené dalšími pozorováními) je dostačující. Navíc, pokud vím, v současné době probíhá další pozorování snažící se počet supernov použitých pro měření expanze Vesmíru řádově zvýšit, a to by mohlo vést k významnosti přes 5 sigma.

A pokud tady někdo prská, že 3 sigma jsou málo, tak ať si uvědomí, že 3 sigma jsou dost pro biologa, aby ohlásil objev, že lékař prohlásí nějakou léčebnou metodu za účinnou při významnosti pouhých 2 sigma a takovým psychologům a sociologům stačí (pokud se vůbec nějakým experimentem obtěžují) významnost 1,5 sigma, což je prakticky nerozlišitelné od náhodného šumu.

Odpovědět


Re: Ot je nějaké zmatené

Vít Janáč,2016-10-26 22:57:19

Ale to víte, že supernovy 1a mohou vznikat srážkou bílých trpaslíků. Stačí si něco přečíst třeba o fotometrii SNF20080723-012. Naopak právě tyto objekty jsou ty nejzajímavější.

Odpovědět


Re: Ot je nějaké zmatené

Mirek Kormulec,2016-10-27 10:48:20

Pan A1 je zřejmě přesvědčen, že temná hmota a temná energie je ve vesmíru rozložena rovnoměrně. Ne, že bych mu to nepřál, ale kolipak toho vesmíru známe? A japak to změřil? A není mu divné, že tu a tam je hustěji? Nebo tu jen tak prská, protože mu to nepasuje do toho, co učil?

Odpovědět

data

Roman Rodak,2016-10-26 17:16:22

Dá sa niekde nájsť graf s údajmi o nameranej vzdialenosti a červenom posuve pôvodných 74 supernov, resp. aj tých nových? V dnešnej dobe je zdá sa veľmi obľúbené publikovať závery s či už neúmyselným alebo úmyselným zatajením faktov na základe ktorých boli získané.

Odpovědět


Re: data

Roman Rodak,2016-10-26 17:21:02

OK sám si odpoviem, http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/astro/univacc.html a dávam p. Sarkarovi úplne za pravdu. Pri tých nepresnostiach tvrdiť niečo o podstate vesmíru by bola hanba aj pre bakalára.

Odpovědět

Anton Matejov,2016-10-26 17:07:00

Chyba môže byť už v primitívnom modelu teórie veľkého tresku = Bing-Bangu.
Keď niečo riadne nepoznáme prikláňame sa k prvým modelom svetových vedcov. Snažíme sa teórie dokazovať podľa filozofie Ocamovej britvy. Predovšetkým najjednoduchším modelom a málo sa akceptujú komplikovanejšie odnože.

Už ta predstava terajšej preferovanej teórii Bing Bangu je kdesi chybná.
Z nekonečne malého bodu o nekonečnej energie nastal výbuch, expanzia. Vysvetľovať nekonečne malý bod a ešte kde nabral ten nekonečný malý bod tú nesmiernu energiu je veľmi ošidne. V minulosti sa to proste odbilo elegantný tvrdením že nebol čas. Čo ho dostalo dovtedy ten nekonečný malý bod nekonečnej energie z rovnovážneho stavu? Nakoniec sme museli do modelov Bin-Bangu zakomponovať infláciu. Daľší neskutočný problém, ako to zosúladiť s našimi zákonmi zachovania energie?
A ešte sa náš vesmír rozpína zrýchlene? To sa bude do nekonečna zrýchlene rozpínať, alebo až do rozpadu? Kde zas na to berie náš vesmír energiu? Aby sme zachovali popri tom zákony zachovania energie?

Asi musíme pripustiť multivesmír. Náš vesmír nie je jediný. Potom už ide vysvetliť dodatočnú energiu rôzne.
Skúste si predstaviť modelovanú zrážku galaxii. V čase, keď sa prudko rozpínajú ramená oboch galaxii. Skúste si predstaviť že nepoznáme, že ide o zražku galaxii, nepoznáme začiatok zrážky.
Vidíme iba v kratkom časovom okamihu pulz, zrýchľovanie expanzie miliárd hviezd.
Prve čo sa začudujeme, kde do čerta berie to monštrum miliárd hviezd energiu na zrýchľujúce sa rozpínanie? Veď platia zákony gravitácie?!
Pospiatky vypočítame, že monštrum miliárd hviezd expandovalo niekedy z nekonečnom malého bodu!?
Podľa filozofie Ocamovej britvy by tak malo byť!?

Podobne to môže byť aj z naším vesmírom. My sa nachádzame v nejaký časových okamihov, v určitom pulze expanzie vesmíru. Napríklad zo zrážky dvoch vesmíroch. Tmava energia, ktorú pozorujeme a meriame je vlastne zrážka dvoch vesmírov. Bing bang-veľký tresk je vlastne prvotný kontakt dvoch vesmírov. My tvoríme a pozoruje prienik zrážky vesmírov. Ten vek vesmíru by sme museli ale riadnejšie prepočítať. Naraz by to dátovanie veku vesmíru bolo celkom inak!!!
Naraz by sa našlo aj dostatok vysvetlení na paradoxy kvantovej fyziky ako je dualita.
Kam do čert zmizla časť antihmoty. A podobne.

Odpovědět


Re:

Vít Výmola,2016-10-27 10:33:25

Upřímně, on ten model není ani tak primitivní, jako ho spíš vy primitivně chápete. To není nutně vaše chyba, protože on je takto špatně populárně vysvětlován, hlavně ve starších zdrojích. Ani já nebudu předstírat, že tomu rozumím.
Nicméně...
- "Z nekonečne malého bodu o nekonečnej energie nastal výbuch, expanzia."
Už desítky let víme, že to takto nemohlo být. Představa jednoho počátečního bodu vznikla jednoduchou extrapolací rozpínání vesmíru, ale kromě gravitace ignoruje všechny ostatní síly a jevy a odporuje kvantové mechanice. Ani na ilustrativním obrázku v článku není žádný nekonečně malý a hustý bod, ale "kvantové fluktuace" ve vakuu. Počátek velkého třesku mohl být fázový přechod vakua, předtím mohlo klidně fluktuovat mnoho miliard let.
- "Nakoniec sme museli do modelov Bin-Bangu zakomponovať infláciu."
Kůli bodu nemuseli, inflace byla zavedena, aby vysvětlila současnou plochost a podezřelou isotropii vesmíru. Ale na rovinu řeknu, že mně se inflace taky nelíbí. Když se vzdáme počátku času krátce před "velkým třeskem", žádná inflace asi nebude třeba.
- "Daľší neskutočný problém, ako to zosúladiť s našimi zákonmi zachovania energie?"
Chápu, že je to divná představa, ale energie se při rozpínání nezachovává. Vysvětlení (populárizované) raději tady: http://casopis.vesmir.cz/clanek/rozpinani-vesmiru-podle-soudobych-poznatku
- "A ešte sa náš vesmír rozpína zrýchlene? To sa bude do nekonečna zrýchlene rozpínať, alebo až do rozpadu?"
Jestli se rozpíná zrychleně, tak ano. S tím přece není žádný problém. Ostatně, jestli je zrychlené rozpínání způsobené vlastnostmi vakua, pak vesmír možná jednou čeká nějaký další fázový přechod vakua, kterým zanikne a hypotetické bytosti vzniklé po přechodu jej budou nazývat velkým třeskem...
- "Kde zas na to berie náš vesmír energiu?"
Tak to je ovšem správná otázka. To je ta temná energie, jejíž podstatu hledáme. :)
- "Asi musíme pripustiť multivesmír."
Nemusíme, ale je to jedna z možných hypotéz (viz. ekpyrotický model, např. http://fyzweb.cz/clanky/index.php?id=106). Každopádně bych se zdržel podobných kategorických prohlášení jako "Náš vesmír nie je jediný". To nikdo neví, neexistuje pro to žádné pozorování.

Odpovědět


Re:

Vladimír Wagner,2016-10-27 14:31:34

Problém je, že to, o čem mluvíte, je Vaše představa o teorii Velkého třesku, která bohužel nemá s touto teorií moc společného. Teorie Velkého třesku je postavena na to, že náš vesmír vznikl rozpínáním s velmi horkého a hustého stavu. Neříká nic o tom, že by hustoty a teploty byly nekonečné (to je fyzikálně nemožné) a už vůbec nic neříká, že by náš Vesmír začal z nekonečně malého bodu s nekonečně velkou energií. Jak husté stavy dokáže tato teorie popsat a jak raná stadia vesmíru, závisí na tom, jaké fyzikální teorie pro popis struktury hmoty máme. V současné době tuto hranici určuje doba, kdy panovaly podmínky popsatelné pomocí Standardního modelu hmoty a interakcí. Z jistých pozorovaných vlastností Vesmíru se dá usuzovat, že by mohla být správná hypotéza inflačního počátku Vesmíru a vyskytují se zde komponenty a procesy, které nejsou Standardním modelem hmoty a interakcí popsatelné (temná hmota, temná energie a současné zrychlování rozpínání diskutované v článku). V tomto případě je pro přeměnu hypotéz na teorie potřeba zjistit podstatu těchto jevů a nalezení nové obecnější teorie struktury hmoty (která však bude obsahovat jako svoji část Standardní model hmoty a interakcí). Ta by nám mohla pomoci popsat a pochopit ještě ranější fáze vývoje vesmíru.

Odpovědět


Re:

Stanislav Florian,2016-10-27 16:18:14

Píšete :"Asi musíme připustit multivesmír.." Možná, ale základní vlastnost multivesmíru podle teorie strun má být to, že jednotlivé vesmíry spolu nijak neinteragují. Takže zrychlování rozpínání vesmíru to nevysvětlí.

Odpovědět

Akcelerace vesmíru.

Vlastislav Výprachtický,2016-10-26 13:03:37

Akcelerace vesmíru může být ovlivňována okolním prostorem s různými silovými poli.
Obrázek -Nynější představa vývoje vesmíru - je nakreslen jako by došlo ke směrování Velkého třesku. Přeměna energie na hmotu asi neproběhla v jednom směru, pokud ji v tom nezabránila jiná energie. Pokud ano, mohla by tím být podpořena teorie dualizmu a to že existuje anti-energie. Pokud jde o grafické znázornění přeměny energie na hmotu,t.j. vyznačený tmavý časový úsek, je jako časový interval dost dlouhý. Asi jsou tím vyznačeny i různé interakce a vytváření silových polí.

Odpovědět


Re: Akcelerace vesmíru.

Stanislav Florian,2016-10-26 13:36:17

Na vodorovné ose je čas a je to tam i napsané až do 13,7 miliard let od Velkého třesku. Těžko namalovat 3-D obrázek, ze kterého jsou vidět detaily všesměrového rozpínání. Takže obrázek je trychtýř nějakého zlomku steradiánu plochy, která dnes po 13,7 miliardách let tvoří kuřelovitý prostor a plochu, kam se část vzniklé hmoty do tohoto směru vymrštěná velkým třeskem postupně dostala.
Není to tedy celková orientace nějakým přednostním směrem, kterým by muselo tlačit nějaké Vámi uváděné pole.
Podstatné se mi jeví to, co článek uvádí, že vesmír není homogenní a rychlené rozpínání ( a kvůli němu vytvořený pojem temná energie) bylo odvozeno nevěrohodně a jen z části vesmíru. Podstata temné energie je neznámá, je tedy logické vyčerpat všechny možnosti včetně teorií, jak se bez ní obejít. To autoři dělají a článek o tom informuje.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni