Astronomové tvrdí, že žijeme v obrovské vesmírné prázdnotě  
Vesmír je plný galaxií, hvězd a planet. Někde jich je ale hodně a jinde zase málo. Naší namyšlenosti to asi moc neprospěje, ale možná žijeme uvnitř gigantické kosmické prázdnoty, voidu KBC.
Simulace vesmíru Millenium XXL. Kredit: Max-Planck-Institut für Astrophysik.
Simulace vesmíru Millenium XXL. Kredit: Max-Planck-Institut für Astrophysik.

Už dávno jsme zjistili, že hmota v našem vesmíru není rozložená úplně rovnoměrně. V některých oblastech je hmoty spousta. A mezi těmito místy leží nezměrné vesmírné prázdnoty, čili voidy. Lidé mají obvykle sklon považovat voidy za pustiny bez sebemenší naděje, kde není prakticky vůbec nic zajímavého. Jenže podle jedné nové studie my sami žijeme v jedné takové a doopravdy gigantické prázdnotě.


Student Ben Hoscheit z Wisconsinské university v Madisonu a jeho spolupracovníci s tím vystoupili před pár dny na 230. setkání Americké astronomické společnosti v Texasu. Dospěli k závěru, že se nacházíme v části vesmíru, kde je méně galaxií, hvězd i planet než v jiných oblastech vesmíru.


Pokud mají Hoscheit a spol. pravdu a skutečně žijeme ve voidu, tak by to vysvětlilo jeden velký astrofyzikální problém. Když totiž měříme rychlost rozpínání vesmíru, tak by měla být všude stejná. Jenomže není. Vypadá to, že jinde ve vesmíru je větší než v našem okolí. Hoscheit říká, že bez ohledu na použité metody měření bychom měli dostat stejnou rychlost rozpínání vesmíru. Jestli jsme ale ve voidu, pak by mělo být vše v pořádku.

 

Není-li to omyl, pak žijeme ve voidu, který je vážně gigantický. Měl by mít tvar koule o průměru asi 2 miliardy světelných let. Byl by tím pádem asi sedmkrát větší než průměrné voidy, které pozorujeme ve vesmíru, a zároveň největší ze všech voidů ve vesmíru. Náš void dostal jméno KBC, podle svých objevitelů Keenana, Bargera a Covieho, kteří jej vystopovali v roce 2013. Mléčná dráha by měla být zhruba uprostřed této prázdnoty.

 

Laniakea. Kredit: NASA / R. Brent Tully (U. Hawaii) et al., SDvision, DP, CEA/Saclay.
Laniakea. Kredit: NASA / R. Brent Tully (U. Hawaii) et al., SDvision, DP, CEA/Saclay.

Zatím není jasné, zda void KBC existuje, nebo je to jenom takové kosmické šálení smyslů. Teď se ale ukazuje, že je to docela dobře možné. Většina dokladů existence tohoto voidu pochází z nesrovnalostí v rozpínání vesmíru v lokálním měřítku a v měřítku celého vesmíru. Rozpínání lokálního vesmíru přitom odvozujeme ze standardních svíček supernov typu Ia, rozpínání celého vesmíru zase z fotonů mikrovlnného reliktního záření (CMB).


Void KBC, pokud existuje, tak ovlivňuje rozpínání lokálního vesmíru. Rozpínání celého vesmíru už ale nikoliv. Podle Hoscheita se lokální vesmír rozpíná rychlostí asi 73,24 kilometru za sekundu za megaparsek, kdežto vesmír jako celek rychlostí asi 66,93 kilometrů za sekundu za megaparsek. Za rozdíl podle něj může prázdnota. Celá slavná nadkupa galaxií Laniakea, čili Nezměrné nebe, se 100 tisíci galaxiemi, mezi nimiž je i Mléčná dráha, je vlastně uvnitř kosmického prázdna. Naštěstí tu ale není až tak prázdno, aby tu všude kolem byla jenom kosmická nuda.

Video:  Laniakea: Our home supercluster.


Literatura
University of Wisconsin-Madison 6. 6. 2017.

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 18.06.2017
Tisk článku

Záznamy prázdnot - Olšovský Miroslav
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 158 Kč
cena: 140 Kč
Záznamy prázdnot
Olšovský Miroslav
Související články:

Bublina kosmické prázdnoty praskla     Autor: Dagmar Gregorová (19.03.2011)
Žijeme v supergalaxii Nezměrné nebe     Autor: Stanislav Mihulka (07.09.2014)
Tajemství Chladné skvrny a největší prázdnota ve vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (23.04.2015)



Diskuze:

vesmír fakta

Jakub Lazar,2017-06-20 04:14:34

Dobrý den, zajímavá strana o vesmíru..jen jsem se chtěl zeptat jestli vám nějak pomohli moje vzorce pro trojdimenzionalni teorii relativity, samozdrejme sesti i dvanacti(teorii superstrun? :) zatim se mi nedostalo odpovědi. predem dekuji za odpoved
ps: stejne si myslim ze rychlost svetla podle mych poznatku se pohybuje presnou rychlosti 1800 kilometru za sekundu, za coz me tu asi vsichni odsoudi

Kdy ja se jen dockam ty ceny, vzorce uz mam v ruce necely mesic a slozite nejsou

Odpovědět


Re: vesmír fakta

Jakub Lazar,2017-06-20 04:27:48

Vzorce byli rozeslany asi sesti institucim i panu prezidentovy i armade ČR. chtel jsem se zeptat jak dlouho to asi tak muze trvat.? jsem z toho netrpelivy a co na ty vzorce vubec rikate?

Odpovědět


Re: Re: vesmír fakta

Jakub Lazar,2017-06-20 04:39:45

PS: mam jich vic

Odpovědět


Re: Re: Re: vesmír fakta

Petr Kr,2017-06-20 07:36:35

Panu prezidentovi, panu předsedovi a armádě jste ty vzorce neměl posílat. To byla chyba. Velká chyba. Vzorce jim pomohly moc a nedivte se že je všichni zatajili.

Odpovědět


Re: Re: Re: vesmír fakta

Pavel Brož,2017-06-20 12:34:52

To se nemělo stát. Nedal jste hnutí odporu jinou možnost, než aby za dvacet let změnili cíl mise jejich ukořistěného terminátora, než ho vyšlou strojem času k nám. Toho terminátora, který měl původně odchytit a vycpat mluvčího našeho pana prezidenta.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: vesmír fakta

Jakub Lazar,2017-06-20 18:00:10

Myslite si ze jsem ztracen? mam i vzorce na lek na nestarnuti resim to se svoji osetrujici doktorkou doufam ze to taky nebyla chyba.. myslim chemicky vzorce
Jsem bez penez a jsem na dne z toho akorad..

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: vesmír fakta

Jakub Lazar,2017-06-20 18:01:35

Byl bych rad kdyby me zkontaktoval nekdo kdo mi muze pomoct muj email je druhorozenylazar@gmail.com

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: vesmír fakta

Petr Kr,2017-06-20 18:32:17

Opět chyba. Zde hrozí velké nepochopení, neboť doktor medicíny zná akorát chemický vzorec vody a kuchyňské soli a většinou jde o zaříkávače předepisujícího homeopatika, nebo opatrného, aby nic nepokazil, píšícího recepty na antibiotika. Ale nezoufejte, mám kámoše z farmaceutické firmy a ten se na to může zadarmo mrknout. Takže se prosím ozvěte, až vám napíše pán Podojkozla. On je to ten můj dobrý známý.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: vesmír fakta

Jakub Lazar,2017-06-20 22:22:16

Dobrá pane, dám na pana Podojkozla .. :D zvlastni jmeno :) doufam ze ma doma i laboratoř

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: vesmír fakta

Jakub Lazar,2017-06-20 22:23:25

objevil jsem nevídané neslíchane... teorie trojdimenzionalni =
E=síla . objektivni vlastnost jevu / delka na druhou

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: vesmír fakta

Petr Kr,2017-06-22 20:47:38

Vidím tam překlep. Ne lomeno délka, ale krát!!! Já to mám z vlastní zkušenosti, čím větší kyj, tím větší rána. To jste neslyšel?

Odpovědět

Jiří Truneček,2017-06-20 02:40:48

No nevím nevím, to o spojení času a gravitace.....Zatím všechny pokusy a pozorování ještě nevyvrátily platnost OTR a jejího "partnerství" času a protoru. Gravitace zde vystupuje jako jev který ovlivňuje obě části. Dodnes nemám ucelenou představu jak se měří a počítá vzdálenost námi viděného dalekého vesmíru, doufám, že už v dohledné době k tomu principu přičuchnu. Každopádně k článkům a komentářům na tomto webu mám poměrně velkou důvěru a nerad bych aby další pozorování tuto platnot na rozdíl od OTR vyvrátila........:-)

Odpovědět

Takže v daleké budoucnosti

Jiří Brunner,2017-06-19 18:21:08

se všechny galaxie "sejdou" ve Velkém atraktoru. To bude mela.

Odpovědět

Void Iluze

Jozef Marjak,2017-06-19 15:11:46

A co když je to dáno tím, že to co víme o okolních vesmírných dálavách je zkreslené?
Světlo samo o sobě má určitou rychlost a musí putovat napříč prostorem tzn. že to co vidíme dnes i za pomocí dalekohledů je obraz dávno minulý, nikoliv současný.
Dnešní stav vzdáleného vesmíru může vypadat obdobně jako v našich končinách, jen je to našim očím skryto..
A co když rozpínání vesmíru neexistuje?
V případě že v centru skoro každé galaxie sídlí černá díra, která enormní silou gravitace přitahuje do svého chřtánu vše co je poblíž, je možné, že se vesmír nerozpíná ale my se stahujeme po elipse směrem do centra.
To by znamenalo, že okolní vesmír se našim zvídavým očím vzdaluje a, že mimo vliv centrální černé díry čas tak jak ho vnímáme vůbec neexistuje.
Podle teorie relativity je čas a prostor spjat ale co když je to trochu jinak?
Co když není spjat prostor a čas ale čas s gravitací?
Jsem laik a jsou to jen myšlenky.
Pokud se tu najde někdo kdo mi moje téze vyvrátí budu rád. :)

Odpovědět


Re: Void Iluze

Milan Krnic,2017-06-19 15:39:19

Může to být všelijak. Prostě nevíme.
Lépe by bylo investovat do něčeho reálnějšího, třeba do pohonů, že bychom si možná kapičku zlepšili ten rozhled.
Anebo pak do řepky olejky :-D

Odpovědět


Re: Void Iluze

Alexandr Kostka,2017-06-20 00:19:06

I v nejlepším případě pozorujeme celý obrovský vesmír defakto z jediného bodu. Získat z takového pohledu představu o prostoru a vzdálenostehc atd je šlušně řečeno obtížné a nepřesné. Obzvláště když už víme, že se světlo nepohybuje rovně, natož aby si drželo stále svou "rychlost světla". Patrně jí nepřekračuje, ale v hustém prostředí umí obrovsky zpomalit.

Odpovědět

Pavol Hudák,2017-06-19 11:40:45

a nemoze casopriestor vibrovat, resp sa vlnit ako nakopnuta zelatina? to by mohlo vysvetlit rozdielnu "pritomnost" gravitacie

Odpovědět

Podezřelé

Václav Čermák,2017-06-19 10:24:09

Tvrzení, že žijeme zrovna v té největší "prázdnotě" je mi podezřelé a spíš mne u toho napadá, že je něco špatně s naším měřením vzdáleností ve Vesmíru, případně s naším chápáním gravitace nebo struktury Vesmíru obecně.

Odpovědět


Re: Podezřelé

Milan Krnic,2017-06-19 15:32:35

Zcela jistě. Ono taky z toho plus mínus jednoho místa ve Vesmíru toho opravdu hodně vypozorujeme. A to se pravděpodobně nikdy nezmění. Ale snažíme se, snažíme, i když nevím, zda by se tomu nemělo říkat buďto popření, anebo vykutálenost.

Odpovědět


Re: Podezřelé

Pája Vašků,2017-06-19 16:12:58

Ahoj. To by bylo opravdu podezřelé. Ale oni říkají jen, že naše galaxie leží v té největší "bublině", kterou zatím známe. Což neříká, že v pozorovatelném vesmíru není ještě několik větších "bublin". A co teprve v celém vesmíru. Mapování takovýchto struktur bude asi v počátcích (viz animace) a třeba ty rozměry ještě lehce přehodnotí. Kromě toho, čím se dívají dál od nás, tím ty bubliny musí být menší a menší, vzhledem k tomu, že se dívají do minulosti a méně nafouklého vesmíru (možná, že někde o tři, čtyři voidy dál je galaxie, kde si v současnosti říkají, že žijí oni v tom největším "prázdnu" široko-daleko). Zatím je vlastně překvapení, že jsme uvnitř té prázdnoty, a ne někde poblíž nějakého filamentu. Ale je to vlastně dobře, aspoň na nás nemíří nějaké blazary a máme nerušenější rozhled. Tak snad bych to vysvětlil takto.

Odpovědět


Re: Re: Podezřelé

Milan Krnic,2017-06-19 20:55:23

Jenže to jsou takové (dobře financované) pohádky. Doporučuji kritické přednášky pana profesora Michala Křížka, např.:
Michal Křížek - Problém N těles (KS ČAS 12.9.2016)
https://www.youtube.com/watch?v=JUa__7UjSVg
Počítá se, žádné odhady chyby, a tak vycházejí hausnumera.
Na druhou stranu ale, snít je super a stojí to za všechny prachy!

Odpovědět

Marek Dendes,2017-06-19 09:58:46

> Když totiž měříme rychlost rozpínání vesmíru, tak by měla být všude stejná. Jenomže není. Vypadá to, že jinde ve vesmíru je větší než v našem okolí.

...

> Podle Hoscheita se lokální vesmír rozpíná rychlostí asi 73,24 kilometru za sekundu za megaparsek, kdežto vesmír jako celek rychlostí asi 66,93 kilometrů za sekundu za megaparsek.

Toto si protireci .. Tak ako to je, rozpina sa v nasom okoli rychlejsie alebo pomalsie ?? Predpokladam ze v prvom odseku niekto prehodil "vetsi" a "mensi" :-)

Odpovědět


Re: Aaron

Alex Alexey,2017-06-19 10:20:51

Jednou, kdy Aaron ležel na smrtelné posteli, si nechal zavolat svého vnuka Izaaka. Ten k němu přišel, sedl si na pelest. Aaron jej uchopil za ruku a povídá mu: "Něco velmi důležitého ti Izaaku řeknu, chlapče můj drahý a vnuku jediný. Řeknu ti jedno velké tajemství. Všechno je úplně jinak než se zdá".
Naposledy se na něj pousmál a odešel do Nebe plné galaxií, Supernov a židovského nebe.
Toť vše, pánové.

Odpovědět


Re: Re: Aaron

Marek Dendes,2017-06-19 11:34:09

myslim ze nabozenske rozpravky su mi v celku ukradnute, v mojom prispevku som poukazoval na zjavnu nekonzistetnost (zrejme preklep) v clanku ...

Odpovědět


Re:

Pavel Brož,2017-06-19 14:15:49

Je to v pořádku. Podle současného standardního kosmologického modelu je rychlost rozpínání vesmíru ovlivňována dvěma silami, přitažlivou silou hmoty a odpudivou silou temné energie. Zatímco hmoty je ve vesmíru stále stejně, temné energie přibývá, protože je úměrná objemu vesmíru. Proto byl na začátku rozpínání vliv temné energie zanedbatelný, a poloměr vesmíru rostl po pomyslné "balistické křivce". Před zhruba pěti až sedmi miliardami let se ale přitažlivý vliv hmoty a odpudivý vliv temné energie vyrovnaly, a od té doby se rozpínání vesmíru začíná zrychlovat.

Pokud žijeme v bublině, tedy v místě s menší koncentrací hmoty, tak je evidentní, že jednak zde došlo k lokálnímu vyrovnání obou sil dříve (tzn. že se zde vesmír o něco déle rozpíná zrychleně), a jednak je zde lokálně větší výchylka ve prospěch temné energie. Proto je naprosto v pořádku, že se tato bublina rozpíná rychleji než okolí.

Odpovědět


Re: Re:

Pavel Brož,2017-06-19 15:08:22

Odpovědět


Re: Re: Re:

Pavel Brož,2017-06-19 15:11:23

Ten překlep tam ale je, teď jsem ho dodatečně našel také. Takže je v pořádku, že naše okolí se rozpíná rychleji než vesmír jako celek, je tam ale opravdu chyba v té větě, kde se říká, že jinde ve vesmíru je rychlost rozpínání větší.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Pája Vašků,2017-06-19 15:56:52

Fain, ale to jsem tu psal už v devět ráno a všiml jsem si toho hned jak jsem na tu větu narazil.
A moje druhá poznámka nenarážela na stále se zrychlující rozpínání současného vesmíru (což je dle teorií v pořádku), ale na nedávný objev, že se rozpínání blízkého vesmíru zrychluje ještě navíc o dalších 5-9 %, než by teoreticky měl. Ten void to tedy vysvětluje a jde tedy o sice reálný, ale z hlediska vesmíru, jen lokální jev.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re:

Florian Stanislav,2017-06-19 22:13:24

Graf rozpínání vesmíru https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/16/UniverseEvolution_WMAP_czech.jpg/800px-UniverseEvolution_WMAP_czech.jpg
Moc velké zrychlení rozpínání před 5-7 miliardami let k vidění na obrázku není, ale křivka se mění z velmi zrychleného rozpínání v době inflace, přes rovnoměrné rozpínání k dnešnímu slabě zrychlenému.
Je k nalezení údaj, že temná energie působí 9 miliard let
http://technet.idnes.cz/vedci-temna-energie-ve-vesmiru-je-stara-devet-miliard-let-pep-/tec_vesmir.aspx?c=A061124_142320_tec_denik_NYV
"Temná energie není v současném vesmíru ničím novým, nýbrž byla přítomna po většinu jeho dosavadní historie, a sice celých 9 miliard let."
https://cs.wikipedia.org/wiki/Temn%C3%A1_energie
"Přestože temná energie s časem roste, aby se rozpor v modelu a pozorování vysvětlil, neznamená to, že je porušen zákon zachování energie, protože gravitační energie rozpínáním klesá."
Gravitace se vzdáleností klesá ~ 1/r^2 a na uvedeném grafu nárůst odpovídající 1/R^2.
P.Brož říká :"temné energie přibývá, protože je úměrná objemu vesmíru." tedy ~ R^3.

Odpovědět


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

Pavel Brož,2017-06-20 01:03:17

Pane Floriane, nepište prosím o věcech, kterým nerozumíte. Nepomůžete si ani citováním různých útržků z nekompetentních zdrojů, mezi které bohužel v některých případech patří i česká wikipedie, a co se týče technetu na idnes, ačkoliv se zde mnohdy vyskytnou i články velice slušné úrovně v oblasti např. vojenství či techniky, tak jako spolehlivý zdroj článků o fyzice nelze ten web brát ani náhodou.

Nezachování energie v rozpínajícím se vesmíru je z českých webů zmíněna např. zde: http://casopis.vesmir.cz/clanek/rozpinani-vesmiru-podle-soudobych-poznatku - článek vyšel v časopisu Vesmír, ročník 2008. Energie se v rozpínajícím se vesmíru nezachovává bez ohledu na to, jestli existuje či neexistuje zrychlené rozpínání - jinými slovy, tento poznatek platný pro rozpínající se vesmír byl známý ještě před objevem zrychleného rozpínání vesmíru, a objev zrychlené expanze na tom nic nezměnil. Důkazem nezachování energie je např. pokles energie reliktního záření v důsledku expanze.

Panem Florianem zmíněný článek na české wikipedii se ohání jednou prací pana Philipa Gibbse, kterou mu zlovolní fyzici nechtěli nikde uveřejnit, a proto si pan Gibbs založil svůj vlastní elektronický archiv vixra.org, na kterém publikuje - dle anglické wikipedie (https://en.wikipedia.org/wiki/ViXra) je vixra.org "elektronický e-print archiv založený nezávislým fyzikem Philipem Gibbsem jako alternativa k dominantní službě arXiv provozované Cornellovou univerzitou". Mimochodem, v anglické verzi článku o temné energii (https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_energy) nenajdete o úžasném panu Gibbsovi a jeho neortodoxních výkladech ani čárku, dokonce ani ve francouzské, ruské, německé či španělské verzi vůbec nic - holt jsme v příslušném článku na české wikipedii světově originální ...

Temná energie nepůsobí pouze devět miliard let, jak by mohlo na čtenáře působit z útržků citovaných panem Florianem z technetu, temná energie působí po celou dobu existence vesmíru. Samozřejmě za předpokladu, že temnou energii akceptujeme jako vysvětlení pozorované zrychlené expanze vesmíru, existují totiž i minoritní vysvětlení alternativní, ty ale mají každé své vlastní (a většinou dost podstatné) potíže, které plynou nejčastěji z toho, že kromě zrychlené expanze vesmíru mají způsobovat i další jevy, které jsou buď v přímém rozporu s pozorováním, nebo jsou přinejmenším hodně kontroverzní. Pokud ale pracujeme s tzv. standardním kosmologickým modelem, tak v něm temná energie figuruje a je příčinou zrychlené expanze vesmíru. V rámci tohoto standardního kosmologického modelu se diskutuje pouze o povaze temné energie, jestli je způsobena přítomností kosmologické konstanty v Einsteinových rovnicích gravitačního pole, anebo jestli je způsobena novým druhem dosud neznámého fyzikálního pole, které prostupuje celý vesmír a které se v čase pomalu mění - pro toto hypotetické pole se ujal název kvintesence.

Bez ohledu na to, jestli je temná energie působena kosmologickou konstantou nebo novým polem - kvintesencí, tak existuje od samotného vzniku vesmíru. Řešení s použitím kvintesence nabízí oproti řešení s použitím kosmologické konstanty jednu zajímavou možnost - pokud se najde vyhovující dynamický model pro toto pole, pak by teoreticky toto pole mohlo způsobovat i inflaci vesmíru, která proběhla kraťoučce po velkém třesku. Připomenu, že v inflačním období se vesmír rozpínal zrychleně a navíc enormním tempem, načež přešel do zpomaleného rozpínání, které před pěti až sedmi miliardami let přešlo opět do zrychleného rozpínání, nyní ovšem zdaleka ne tak zběsilého, jaké bylo v inflačním období. Existují teoretické modely pro různé volby dynamiky kvintesenčního pole, které opravdu inflaci krátce po velkém třesku způsobují. To není všechno, navíc se ukazuje, že vhodná volba kvintesenční dynamiky by umožnila vyhnout se počáteční singularitě, která by jinak byla nevyhnutelně přítomna v čase nula velkého třesku, kdy by hustoty a teploty byly nekonečné. Některé kvintesenční modely umožňují se singularitě vyhnout v procesu označovaném kosmology jako Big Bounce - velký odraz, kdy předchozí hroutící se vesmír plynule přejde na Planckově škále z fáze smršťování do fáze další expanze (pokud toto někteří z čtenářů znají jakožto teorii tzv. cyklického či oscilujícího vesmíru, tak s nimi musím souhlasit - ano, fyzici různé ideje rádi recyklují a znovu pouští do světa v nových teoretických hávech).

Současné observační poznatky jsou samozřejmě stále ještě na hony vzdáleny tomu, abychom na jejich základě mohli rozhodnout mezi různými vzájemně si konkurujícími kvintesenčními teoriemi. Nicméně observační poznatky jsou už přece jen aspoň natolik dostatečné, aby už dnes vypovídaly spíše v neprospěch temné energie postavené na kosmologické konstantě. Ovšem v teoretické fyzice jako by platilo "nikdy neříkej nikdy" - příklad zmrtvýchvstání oscilujícího vesmíru ukazuje, že s dostatkem imaginace a invence lze docílit nečekaných obratů, proto je asi ještě předčasné pohřbívat kosmologickou konstantu coby potenciální podstatu temné energie.

Odpovědět


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

Florian Stanislav,2017-06-20 08:42:49

Dobře, gravitace se vzdáleností klesá, temná energie s objemem roste a závěr převezmu od Vás :"nikdy neříkej nikdy".
http://zoom.iprima.cz/porady/jak-funguje-vesmir/4-epizoda-1
odborníci jako je Michio Kaku srozumitelně vysvětlují kosmologii od prvního uplynutí Planckova času do první vteřiny Velkého třesku atd.

Odpovědět


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

Florian Stanislav,2017-06-20 12:39:41

Díval jsem se na heslo české wikipedie, které tak mohutně kritizujete, ale dosud jste ho neopravil.
https://cs.wikipedia.org/wiki/Temn%C3%A1_energie#cite_note-1
Vámi uvedený odkaz z vesmir.cz (2008)
http://casopis.vesmir.cz/clanek/rozpinani-vesmiru-podle-soudobych-poznatku
"Vesmír se rozpíná, protože se rozpíná sám prostor...
(i) Rozpíná se sám prostor, galaxie se v něm téměř nepohybují.
(ii) Růst vlnové délky světla je způsoben rozpínáním prostoru během jeho letu prostorem, a ne domnělým pohybem galaxií.
(iii) Speciální teorie relativity je pro velké vzdálenosti nepoužitelná.
(iv) Energie se při rozpínání vesmíru nezachovává."
Píšte :" temná energie působí po celou dobu existence vesmíru" . Dobře, co je to celá doba existence vesmíru, bude asi horší pojem. Je to od počátku Vekého třesku, od uplynutí prvního Plnckova času nebo od kdy?
Píšete :"Zatímco hmoty je ve vesmíru stále stejně, temné energie přibývá, protože je úměrná objemu vesmíru. Proto byl na začátku rozpínání vliv temné energie zanedbatelný, a poloměr vesmíru rostl po pomyslné "balistické křivce". Před zhruba pěti až sedmi miliardami let se ale přitažlivý vliv hmoty a odpudivý vliv temné energie vyrovnaly, a od té doby se rozpínání vesmíru začíná zrychlovat."
Nerozumím. V době inflace bylo gigantické rozpínání vesmíru a síla, která způsobuje rozpínání vesmíru, to je temná energie, byla zanedbatelná. Co tedy rozepjalo vesmír v době inflace? Takže temná energie se vyvíjí v závislosti na čase (její křivka prochází inflexním bodem?).

Odpovědět


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

Pavel Brož,2017-06-20 14:12:43

Co se týče té české wikipedie, na opravu toho článku se chystám, otázkou je, jestli to nějaký umíněnec opět nevrátí do původního stavu - jukněte se naschvál do historie těch editací, uděláte si obrázek sám. Každopádně mi to ale spolkne více času, než napsat komentář zde na oslu. Mám to ale v úmyslu to tam opravit, jakmile najdu trochu více času.

Co se týče porovnávání hmoty a temné energie, tam je nutné přesně rozlišovat, jestli porovnáváme množství nebo účinky. Tak např. ve Vaši předchozí větě "gravitace se vzdáleností klesá, temná energie s objemem roste" se porovnávají účinek hmoty a množství temné energie, což nejsou porovnávatelné fenomény. Můžeme porovnávat buďto množství hmoty kontra temné energie, nebo účinek hmoty kontra temné energie. Trochu se zde toho dotknu.

Celkové množství hmoty je v dané rozpínající se oblasti vesmíru konstantní. Jinými slovy, hustota hmoty klesá, protože hmoty je stejně a objem roste. Oproti tomu je temná energie jiná, protože u temné energie je naopak její hustota během expanze vesmíru konstantní. Tudíž její celkové množství roste, protože hustota je konstantní a objem se zvětšuje. Právě řečené platí pro nejjednodušší model temné energie, kdy je tato působena tzv. kosmologickou konstantou. Pokud je temná energie působena kvintesenčním polem, pak její hustota není přesně konstantní, ale může se dokonce během expanze ještě dále zvětšovat (jinými slovy, potom by se vesmír urychloval ještě rychleji, než jak by byl urychlován v důsledku kosmologické konstanty, což by mohlo vést až tzv. Velkému roztržení, k němuž se ještě vrátím).

Pro jednoduchost se nyní omezme na model temné energie působené kosmologickou konstantou, je na něm lépe vysvětlitelné, proč má temné energie tak záhadné vlastnosti, kvintesence k nim pak přidává ještě více exotické rysy, nechme ji zatím bokem. Podstatné pro pochopení fenoménu temné energie bude ukázat vztah mezi temnou energií a kosmologickou konstantou.

Kosmologická konstanta je obsažena v členu (tzv. kosmologickém členu), který teoreticky může figurovat v Einsteinových rovnicích gravitačního pole. Když se hledají teoreticky nejadekvátnější tvary těchto rovnic, tak se ukazuje, že je tam možnost takový člen mít, že ho nelze a priori vyloučit. Pokud tam ale takový člen je, tak odpovídající u něj stojící konstanta musí být extrémně malá, jinak by ke známé přitažlivé gravitační síle nepřímo úměrné kvadrátu vzdálenosti přidávala odpudivý člen, jehož vliv by rostl se vzdáleností. Protože se nic takového až do vzdáleností o velikostech řádově kup galaxií nepozoruje, musel by se takový člen projevovat až na opravdu kosmologických vzdálenostech - také proto se tento člen jmenuje kosmologický člen a odpovídající konstanta kosmologická konstanta.

Historie kosmologického členu, jeho zavedení, pak vypuštění, a znovuzavedení po objevu zrychlené expanze vesmíru je docela barvitá, nicméně pro nás bude důležité jen to, jeho vliv lze pozorovat až na vzdálenostech nadkup galaxií (cca třista až šest set miliónů světelných let) a větších. Přitom, to je na tom docela zajímavé, jde ale jenom o souhru okolností, právě na těchto škálách už přestává být podstatný vliv gravitačního pole hmoty. Ne, že by na těchto vzdálenostech hmota gravitačně nepřitahovala, odpovídající síla je už ale ve srovnání s expanzí vesmíru (nejen tou zrychlenou, už jen tou obyčejnou) natolik malá, že nadkupy galaxií už nejsou gravitačně vázané (velice laicky řečeno, nadkupy galaxií už kolem sebe neobíhají). Největšími gravitačně vázanými strukturami jsou kupy galaxií - najdeme takové kupy skládající se z desítek až stovek galaxií navzájem kolem sebe obíhajícími, nadkupy galaxií ale oproti tomu už představují spíše jakási volně unášená mračna těchto kup, jejichž gravitace už nestačí na to, aby zabraňovala jejich vzdalování v důsledku expanze vesmíru. Galaxie gravitačně vázané v kupách naopak nemůže rozpínání vesmíru ohrozit - teda za předpokladu, že nenastane scénář Velkého rozervání, k němuž se ještě vrátím.

Pro vysvětlení zrychleného rozpínání vesmíru si vystačíme s pouhým kosmologickým členem v Einsteinových rovnicích gravitačního pole, vůbec nemusíme mluvit o žádné temné energii. Jak temná energie s kosmologickým členem souvisí? Vše je jen otázka interpretace. Einsteinovy rovnice mají podobu, ve které na levé straně stojí členy popisující zakřivení prostoročasu, a na pravé straně stojí tenzor energie-hybnosti hmoty, která toto zakřivení způsobuje. Kosmologický člen stojí na levé straně, je ale jednoduché ho přesunout na starnu pravou a chápat ho jako součástt onoho tenzoru energie-hybnosti. Tím formálně kromě obyčejné hmoty a její energie uvažujeme také jakousi exotickou formu energie, pro kterou se ujalo pojmenování temná energie. Tato interpretace nečiní žádné potíže, protože fyzikálně má kosmologická konstanta rozměr hustoty energie, takže pokud ji přesuneme v rovnicích zleva doprava, je to opravdu jako bychom počítali s nějakou dodatečnou energií.

Tato dodatečné energie má ale hodně zvláštní vlastnosti, které souvisí právě s tím, že jí odpovídající hustota je konstantní. To je samozřejmě pochopitelné, na začátku jsme měli konstantu, pojmenovanou jako kosmologickou konstantu, která měla rozměr hustoty energie, a jejím přesunutím doprava a začleněním do tenzoru energie-hybnosti tato konstanta nově představuje konstantní hustotu energie. Pokud by se vesmír nerozpínal, vůbec nic moc zvláštního by na tom nebylo, jenže on se rozpíná, a ona exotická hustota je konstantní furt, i v tom rozpínajícím se vesmíru (jinak by to nebyla konstanta). Tota je alfa a omega toho, proč celkové množství temné energie roste - je to dáno tím, že jsme původně geometrický kosmologický člen reinterpretovali jako jakousi dodatečnou energii, které říkáme temná energie.

Všechny tyto potíže s temnou energií jsou ale (aspoň v daném případě, kdy neuvažujeme kvintesenci) jen potížemi interpretačního rázu. Pokud nám vadí tyto divné vlastnosti temné energie, můžeme se vrátit k původní interpretaci, kdy kosmologický člen bereme jenom čistě geometricky jako dodatečný člen zakřivující prostoročas, jehož vliv je markantní až na kosmologicky velkých vzdálenostech. Temnou energii potom vůbec nemusíme řešit. Ne že by se tím něco změnilo, vesmír se s kosmologickým členem bude dále rozpínat zrychleně, jediné, co změníme, je terminologie, kdy si ušetříme hlubokomyslné úvahy nad tím, co to vlastně temná energie je a proč je tak divná. V původní geometrické interpretaci totiž pojem temné energie vůbec nemusíme zavádět, a zrychlené rozpínání vesmíru stejně dobře popíšeme čistě jen s pomocí ryze geometrických členů, čímž se vyhneme potížím s odůvodňováním rostoucího množství temné energie.

Z výše uvedeného je mj. jasné, že pokud je temná energie působená kosmologickou konstantou, tak působí odjakživa, protože je to konstanta, která měla identickou hodnotu bez ohledu na čas. Tedy stejnou jako dnes ji měla i v Plackově čase, a pokud Einsteinovy rovnice gravitačního pole platily i v čase dřívějším (dodnes neumíme říct, jestli ano nebo ne), tak i v čase dřívějším.

Ještě se dotknu slíbeného tématu Velkého rozervání (taky se překládá jako Velký škub, v originále Big Rip). Pokud je temná energie působená kosmologickou konstantou, byla by to dobrá zpráva z hlediska stability gravitačně vázaných struktur, jako jsou planetární soustavy, hvězdokupy, galaxie a kupy galaxií. Dodatečná odpudivá síla působená kosmologickou konstantou je totiž na stejných vzdálenostech stále stejná. Což znamená, že v důsledku rozpínání vesmíru se sice ostatní kupy galaxií vzdálí tak, že nebudou pozorovatelné, naše lokální kupa i naše galaxie (v té době sloučená s galaxií v Andromedě) tady bude stále. Dokonce i vnější planety obíhající kolem našeho v té době už vyhaslého Slunce budou stále obíhat, pokud tedy nedojde k nějaké kolizi s jinou hvězdou či planetární soustavou. A už vůbec nehrozí nějaké rozervání planet, atomů atd..

Pokud je ale temná energie působená kvintesenčním polem, tak existují i jiné scénáře. Zatímco hustota energie odpovídající kosmologickému členu byla automaticky konstantní v důsledku neměnnosti té kosmologické konstanty, tak v případě kvintesenčního pole konstantní být nemusí. Možná bychom očekávali nějaké normálnější chování ve smyslu, že hustota energie kvintesenčního pole bude s rozpínáním klesat, tak, jako klesá hustota energie obyčejné hmoty. V takovém případě by ale zavedení kvintesenčního pole ztratilo svou nejpodstatnější vlastnost, kterou je schopnost vysvětlit zrychlené rozpínání vesmíru. Bohužel je to opravdu tak, pokud chceme, aby se vesmír rozpínal zrychleně, a pokud toto zrychlené rozpínání chceme vysvětlit polem (které pojmenujeme kvintesence), tak toto pole musí mít ještě exotičtější vlastnosti, než jsou ty plynoucí z energetické interpretace kosmologického členu. Ukazuje se pak, že hustota energie odpovídajícího pole dokonce v určité etapě života vesmíru může začít růst - připomínám, že hustota energie odpovídající kosmologickému členu byla aspoň konstantní, což už i to nám působilo interpretační potíže, nicméně kvintesenční pole může tyto potíže ještě zhoršit). V takovém případě potom dodatečný odpudivý vliv temné energie může na identických vzdálenostech (např. na rozměru naší Galaxie) dokonce sílit. Existuje jistá definovaná mez rychlosti růstu té kvintesenční hustoty energie, která potom povede k až natolik velkému zrychlování expanze, že vesmír by se rozepnul do nekonečna dokonce v KONEČNÉM čase. Toto by měl být onen scénář "Velkého rozervání" neboli Big Ripu - podle něj by k takovému konci vesmíru mohlo dojít už za dvacet miliard let.

Pokud je temná energie působená kvintesencí, a pokud rychlost růstu hustoty energie kvintesenčního pole překračuje zmíněnou kritickou mez, tak potom dojde k dezintegraci všech vázaných struktur - nejenom těch gravitačních, jako jsou kupy galaxií, galaxie, planetární soustavy či planety a hvězdy, ale nakonec i k dezintegraci atomů a atomových jader. Dojde k tomu pokud by dynamika kvintesenčního pole nevedla k nějakému obratu, kdy by se zběsilý růst hustoty energie kvintesenčního pole zase zpomalil, či případně dokonce obrátil. I takové scénáře se dnes studují.

Toto všechno jsou samozřejmě stále jen bohapusté teorie, kdy každý nadaný kosmolog si může uplácat a obhajovat jeho vlastní osobitý scénář dalšího výboje vesmíru. Je zbytečné zmiňovat, že možnosti dané současnými observačními daty a technologiemi dalece pokulhávají za tím vším, co teoretické mozky dokáží vyplodit. Na tom není nic zvláštního, jsou oblasti fyziky, které jsou pod tak detailním drobnohledem experimentálních dat, kde vymyslet životaschopnou teorii schopnou přežít bombardování těmi pozorovanými daty je extrémně těžké, příkladem budiž např. teorie schopné vysvětlit např. uvěznění kvarků v nukleonech a predikovat hmotnosti mezonů a baryonů. Oproti tomu existují oblasti fyziky, jako je třeba zrovna kosmologie, kde to teoretici mají nesrovnatelně lehčí (o teoriích superstrun nemluvě).

Odpovědět


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

Richard Palkovac,2017-06-20 16:11:40

Dobry den pan Broz. Zaujimal by ma Vas nazor na to, ze co sa stane s hmotou, ak ju zatlacime do singularity(napriklad v centrach galaxii). Podla mojho nazoru musi tym padom stratit kvalitu hmoty (gravitacne a zotrvacne ucinky) a zostane z nej len energia (v podstate to by mala byt ta temna). Nemyslim, ze by sme mali verit v nejaku hranicu, ktora by branila zatlaceniu hmoty do singularity. To by mohlo vysvetlovat podstatu temnej energie.

Je mi jasne, co su cierne diery a aj v kozmologii som vcelku doma, takze nepotrebujem vysvetlenie nicoho z kozmologie. Zaujima ma len Vas nazor na vyssie popisanu otazku.

Dakujem vopred za Vas nazor.

Odpovědět


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

Pavel Brož,2017-06-20 23:05:55

Pane Palkovac, píšete, že je Vám jasné, co jsou černé díry, a jelikož jste v kosmologii jako doma, nepotřebujete vysvětlení ničeho z kosmologie. Proč být tak skromný, nepotřebujete vysvětlení ničeho. Mějte trošku soucitu s neinvenčními a nudnými fyzikálními teoriemi, a nezahanbujte je tím, že vystavíte na odiv jejich nenápaditost srovnáním s Vaším pronikavým vhledem do podstaty světa. Totéž se týká mého názoru, který by v konfrontaci s tím Vaším samozřejmě neměl šanci obstát, projevte tedy prosím velkorysost a nelpěte na tom, abych ho zveřejnil.

Odpovědět


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

Peter Somatz,2017-06-21 14:25:53

na anglickej wikipedii pod heslom zero point energy, som sa docital ze vo fyzike dochadza k 'reintrodukcii' istej formy eteru. nie v zmysle 'ponderable media' (einsteinov citat). to bolo vyvratene michelson morley experimentom, ale 'niecoho' co ma nejake vlastnosti, narozdiel od uplnej prazdnoty, ktorej zoznam vlastnosti je prazdny. z tohto wiki clanku mi vyplyva, ze priestor je vyplneny harmonickymi oscilatormi ktore kmitaju na zakladnej frekvencii, aj ked sa v danom bode priestoru nenachadza ziadna ziadna castica pola alebo hmoty. ak sa nachadza, zrejme kmita o nieco zbesilejsie. ak sa teda priestor zvacsuje, z hladiska tohto pohladu by sa tie bodove oscilatory mali zmnozovat. tak ako sa delia napr. bunky v nejakom organizme. v clanku od p. jersaka, ktory ste linkol, pise ze energia sa pri rozpinani nezachovava. (na zaklade kozmologickeho cerveneho posuvu). nemoze to byt tak, ze sa len uklada do 'novych' oscilatorov ako ich zero point energy?

Odpovědět


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

Pavel Brož,2017-06-22 00:59:15

Takhle, jednoduchá odpověď na Vaši otázku v poslední větě je ne, energie se opravdu při rozpínání nezachovává, a neukládá se do "nových oscilátorů. Nicméně bylo by dobré trochu rozvést ty zmínky o "starém" a "novém" éteru, jak se o nich zmiňoval v příslušném citátu Albert Einstein v roce 1920 (jeho citát je té wiki stránce o energii nulového bodu zde https://en.wikipedia.org/wiki/Zero-point_energy).

"Starý" éter, se kterým se pracovalo v souvislosti s Maxwellovou elektrodynamikou v době před speciální teorií relativity, mělo být hypotetické neviditelné hmotné prostředí, jehož kmitání se projevovalo jako elektromagnetické vlny, podobně, jako zvukové vlny jsou projevem kmitání hmoty, v němž se šíří, např. vzduchu, vody, kovu, atd.. V případě zvukových vln existuje význačná soustava - je to klidová soustava toho kmitajícího prostředí - vůči kterému se rychlost šíření těch zvukových vln vztahuje. Pokud by analogicky byly elektromagnetické vlny projevem kmitání hypotetického éteru, mělo by být snadné takovou klidovou soustavu éteru najít pomocí měření rozdílů rychlosti přímých a odražených elektromagnetických vln, kdy by se toto srovnání provádělo v různých směrech. Michelson na toto měření sestrojil interferometr, díky němuž by bylo možno s vynikající přesností pohyb vůči éteru odhalit. V jeho experimentu provedeném v roce 1881 se to ale nepodařilo, nepodařilo se to ani o šest let později, kdy se tento pohyb vůči éteru pokoušel objevit se svým spolupracovníkem Morleyem, a nepodařilo se to ani nikdy nikomu později, bez ohledu na to, jak rafinovaná experimentální uspořádání se používala.

Nějakou dobu se představu existence neviditelného hmotného prostředí, jehož kmitání se mělo projevovat jako elektromagnetické vlny, dařilo udržovat při životě různými dodatečnými hypotézami, jako bylo strhávání éteru, či dynamické kontrakce měřicích přístrojů, atd. atd.. Čím dál více ale začínalo být zřejmé, že všechny tyto dodatečné hypotézy mají jeden společný jmenovatel - teoreticky zdůvodnit, proč se něco, co by se mělo dát změřit, vlastně principiálně změřit nedá. Z tohoto pohledu je až s podivem, že hypotéza éteru byla zastávána po dobu více než čtyřiceti let, ačkoliv pro ni neexistoval jediný experimentální důkaz (mimochodem, v analogické situaci se dnes nacházejí teorie superstrun).

S příchodem Einsteinovy speciální teorie relativity přišel radikální přelom - Einstein nevyvrátil existenci éteru, jak se často mylně traduje, on jenom přišel s jednoduchou formulací elektrodynamiky a dvou základních postulátů, které stačily na vysvětlení do té doby nevysvětlitelných výsledků výše zmíněných měření, aniž by k tomu hypotézu éteru potřeboval. Důsledky jeho dvou postulátů byly ovšem dalekosáhlé, plynuly z nich všechny nezbytné modifikace staré Newtonovy dynamiky, které se později všechny potvrdily v experimentech s rychle se pohybujícími objekty - relativistické předpovědi byly potvrzeny nejenom v částicových experimentech, ale i díky přesným atomovým hodinám nesených na satelitech (nejen těch, díky nimž dnes fungují GPS a Glonass).

Absence éteru ve speciální teorii relativity znamená, že všechny inerciální soustavy, které se vůči sobě pohybují, jsou rovnocenné. Přesněji řečeno, jsou rovnocenné v tom smyslu, že všechny děje, které dají realizovat v jedné soustavě, se dají naprosto identicky realizovat v soustavě, která se vůči té původní pohybuje rovnoměrně přímočaře. Velmi často se to zjednodušuje právě do toho tvrzení, že všechny soustavy jsou rovnocenné, ve skutečnosti je zde ale myšlena ta jejich "teoretická" rovnocennost. V praxi samozřejmě všechny soustavy rovnocenné nejsou, vezmeme-li v potaz existenci vesmíru se všemi jeho hvězdami - díky tomu i ve speciální teorii relativity najdeme význačnou soustavu, kterou je soustava, vůči níž se "vzdálené hvězdy" nepohybují (nutno vzít v potaz, že v době vzniku speciální teorie relativity nebylo známo rozpínání vesmíru, který byl tehdy chápán jako statický). Z pohledu speciální teorie relativity je sama existence statického vesmíru s jeho význačnou klidovou soustavou takovým trochu nepříjemným artefaktem, který nebylo možné chápat jinak než jako pouhý důsledek specifických počátečních podmínek, díky nimž se ve velkých měřítkách jevil v průměru statický - pokud by příslušné počáteční podmínky byly voleny pro různé od sebe odlehlé oblasti vesmíru zcela náhodně, vesmír by vypadal velice divoce a chaoticky, vůbec ne tak usedle jak ve skutečnosti vypadá.

O deset let po speciální teorii relativity Einstein přišel s jejím grandiózním zobecněním - obecnou teorií relativity. Ta oproti speciální teorii relativity uměla zahrnout i relativistický popis gravitačních jevů. Cestou, která se po mnoha předchozích neúspěšných pokusech o relativistický popis gravitace nakonec ukázala být úspěšnou, byla cesta, při kterém byl rovinný prostoročas, ve kterém pracovala speciální teorie relativity, nahrazen obecně zakřiveným prostoročasem. Právě toto zakřivení prostoročasu bylo v obecné teorii relativity spojeno s projevy gravitace. V novém pojetí už nebyly prostoročas, přesněji řečeno jeho zakřivení, a hmota nezávislými entitami, ale byly spolu propojeny v Einsteinových rovnicích gravitačního pole. Prostoročas byl křiven hmotou, a hmota se v zakřiveném prostoročasu pohybovala po jistých "nejoptimálnějších" křivkách, tzv. geodetikách. Výpočtem tvaru těchto geodetik z Einsteinových rovnic gravitačního pole se zjistilo, že pro slabá gravitační pole, jako je např. gravitační pole jakým Slunce působí na planety, dávají tyto geodetiky prakticky identické dráhy, jaké plynou z Keplerových zákonů. Ve skutečnosti ne úplně přesné, protože Einsteinovy geodetiky se od Keplerových trajektorií lišily jistým maličkým stáčením perihelia. Perihelia Keplerových elips jsou stáčena i v klasické teorii díky působení ostatních, převážně těch velkých planet. I po jejich odpočtení ale zůstával jistý nevysvětlitelný anomální zbytek, který byl největší i dráhy Merkuru. Einsteinovy rovnice gravitačního pole tento anomální zbytek uměly perfektně vysvětlit. A nejen ten, uměly také dát správnou předpověď pro ohyb světla při průchodu kolem Slunce, a obecně předpovědět fenomén gravitačního čočkování, který se v dnešní době využívá mj. jako jedna z vícero metod objevování exoplanet.

Nyní se konečně dostáváme k onomu "novému éteru", jak o něm Einstein filosofuje v jeho citátu. Hmota a prostoročas nejsou v obecné teorii relativity nezávislé entity. Nejen hmota, ale i prostor sám může mít svou dynamiku - ta se může projevovat buďto jako gravitační vlny, nebo jako měnící se křivost prostoročasu např. v blízkosti obíhajících se extrémně hmotných objektů, jako jsou třeba obíhající se neutronové hvězdy či černé díry, anebo třeba jako rozpínání celého vesmíru. Zatímco z pohledu speciální teorie relativity vypadala samotná existence vesmíru jako takový trochu až kaz na kráse teorie, která říkala, že všechny soustavy pohybující se vůči sobě rovnoměrně přímočaře si jsou dynamicky rovnocenné, přičemž pouhý pohled na noční oblohu takovouto rovnocennost poněkud zpochybňoval, tak z pohledu obecné teorie relativity tato záhada odpadá. Díky propojení prostoročasu a hmoty to nemůže být jinak - z Einsteinových rovnic gravitačního pole, pokud jsou aplikována na celý vesmír, totiž opravdu vyplývá, že existuje význačná vztažná soustava. Je to ta soustava, vůči níž se vzdálené galaxie vzdalují v průměru stejně rychle. Je to ale na rozdíl od speciální teorie relativity lokální soustava - tzn. my tady máme nějakou takovou soustavu, vůči které se všechny vzdálené galaxie vzdalují v průměru stejně rychle, a na těch extréměn vzdálených galaxiích mají jinou takovou lokální soustavu, vůči níž se zase my vzdalujeme. Je to jako v onom otřepaném příkladu s nafukovaným balónkem - z pohledu každého bodu na balónku se ostatní body vzdalují. Význačnost těch lokálních soustav je přitom v tom, že se vůči tomu balónku nepohybují - pokud bychom se s nějakým bodem na tom balónku pohybovali, poznali bychom to tak, že stejně vzdálené ostatní body by se vůči nám vzdalovaly různou rychlostí (tj. porovnáváním rychlostí vzdalování těch vzdálených bodů, bychom mohli náš vlastní pohyb odhalit, což v praxi taky umíme velice snadno odhalit i jinak, díky Doplerovu posuvu reliktního záření měřeného v různých směrech).

V tomto kontextu je tedy nutné chápat ten Einsteinův citát. Jeho speciální teorie relativity odsoudila starý elektromagnetický éter do role nepotřebného haraburdí, a vyhlásila dynamickou rovnocennost všech inerciálních soustav. Zobecnění této teorie na gravitační jevy, tedy jeho obecná teorie relativity, ale přirozeně vedla k existenci jisté privilegované soustavy, která plyne z Einsteinových rovnic gravitačního pole aplikovaných na vesmír jako celek. Tuto privilegovanou soustavu můžeme poznat díky tomu, že se v ní stejně vzdálené galaxie vzdalují v průměru stejně rychle bez ohledu na směr, v jakém se díváme.

Aby toho nebylo málo, Einsteinovy rovnice mohou obsahovat kosmologickou konstantu. Jak už jsem vysvětlil v jiném příspěvku, tato kosmologická konstanta může být reinterpretována jako jakási hustota energie, přičemž se jedná o energii, kterou nese samotné vakuum. I tato energie se jeví v různě se pohybujících soustavách různě velká (což není nic zvláštního, energie obecně má už v Newtonovské fyzice tutéž vlastnost, že je různě velká v různě rychle se pohybujících soustavách). Pokud Einsteinovy rovnice gravitačního pole obsahují kosmologickou konstantu (pozor, nemusí, temná energie může být vysvětlena i bez kosmologické konstanty pomocí kvintesenčního pole), tak potom máme o důvod více, proč musíme brát v potaz existenci význačné soustavy. A to je přesně ten "nový éter", o kterém v jeho citátu mudroval Albert Einstein. Je nutné ale vidět, že tento "nový éter" má jiné charakteristiky, než neviditelné hmotné prostředí, jehož kmitání se mělo projevovat jako elektromagnetické vlny. Na druhou stranu ale jisté shodné charakteristiky má - existuje s ním spojená význačná soustava, která se měřením dá snadno odhalit. Neprojevuje se ale rozdílnými rychlostmi ani elektromagnetických vln, jako se měl projevovat starý elektromagnetický éter, ba ani různými rychlostmi gravitačních vln. Dá se ale odhalit pozorováním rychlostí vzdálených galaxií v různých směrech, nebo měřením Dopplerovského posuvu reliktního záření přicházejícího k nám z různých směrů.

Odpovědět

chybka?

Pája Vašků,2017-06-19 08:59:11

Tahle úvodní věta bude asi chybně, opačně, ne?
"Vypadá to, že jinde ve vesmíru je větší než v našem okolí."

Pokud je v našem okolí rychlost rozpínání větší, než jinde ve vesmíru, by mohlo taky znamenat, že nedávno odhalené zrychlování rozpínání vesmíru je jen iluze? Asi by to chtělo celé revizi...

Odpovědět

Má to vztah k temné energii?

Florian Stanislav,2017-06-19 08:39:58

Naše okolí asi 2 mld.sv.let se rozpíná rychleji, než zbylý vesmír. Může to souviset s temnou energií, která byla zavedena kvůli ZRYCHLENÉMU rozpínání vesmíru?

Odpovědět

Prdel

Repet Álek,2017-06-19 05:12:08

Tak to jsme v prdeli.

Odpovědět


Re: Prdel

Pája Vašků,2017-06-19 09:06:02

naopak :D

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni