Je kosmologie mytologií?  
Články o původu vesmíru a jeho stavbě patří k těm nejčtenějším a nejdiskutovanějším. Často však jsou prezentovány jako správné úplně protichůdné kosmologické představy. Některé jsou v stejné době různými články vyhlašovány a vyvraceny. Je to dáno tím, že se běžně nerozlišuje, které z nich jsou ověřené teorie a které jsou zatím jen hypotézou. Podívejme se tedy na současný stav našich kosmologických znalostí.

Jedním z největších objevů poslední doby, který slibuje budoucí průlom v pohledu na novou fyziku, je detekce gravitačních vln (zdroj LIGO).
Jedním z největších objevů poslední doby, který slibuje budoucí průlom v pohledu na novou fyziku, je detekce gravitačních vln (zdroj LIGO).

I na Oslovi se často rozebírají kosmologické hypotézy a i zde řada nedorozumění vzniká tím, že běžně používaným pojmům přisuzují různí lidé různý význam. Částečně je to historicky, protože označení často vznikalo v době, kdy podstata popisovaného jevu nebyla známa. Stále se například mluví o rozpadu gama, i když dnes víme, že jde o deexcitaci jádra pomocí emise fotonů a ne o rozpad. Často se označují pojmy energie, vakuum, Velký třesk či singularita velice rozdílné věci. Ovšem nejvíce se zaměňují významy u pojmů souvisejících se stupněm našeho poznání a také v tom, jak je možné ověřovat správnost našich nástrojů popisu světa.

 

Hypotéza, model, teorie

Pro označení úrovně našich nástrojů, které používáme v popisu světa, se používají pojmy hypotéza, model a teorie. Hypotéza je návrh hlavních předpokladů popisu, který zatím není ověřen experimentálně. Jako příklad může sloužit Koperníkova hypotéza heliocentrické soustavy. Modelem se označuje soubor pravidel umožňujících zjednodušený popis. Příkladem může sloužit Keplerův model Sluneční soustavy vypracovaný na základě pozorování Tychona Brahe. Teorie pak reprezentuje nejvyšší stupeň poznání. Jde o soubor pravidel, který umožňuje kvantitativně popsat přesně a komplexně experimentální data. Příkladem je Newtonův popis Sluneční soustavy na základě Newtonovy teorie gravitace.

Ovšem v reálném životě se tyto pojmy používají s daleko volněji definovaným významem. Je to dáno jednak historickým vývojem, ale také konkrétním označením, které se zavedlo. Standardní model hmoty a interakcí je tak velice dobře potvrzenou teorií a naopak Teorie strun je zatím pouhou hypotézou. U ní se neví, jestli tento matematicky velmi propracovaný aparát popisuje reálný svět nebo je pouze myšlenkovým matematickým konstruktem, který se v našem světě nerealizoval.

 

HUDF (Hubble Ultra Deep Field) umožňuje studovat i ty nejvzdálenější galaxie s maximálním rudým posuvem a dovolují studovat evoluci a velkorozměrovou strukturu vesmíru (zdroj NASA).
HUDF (Hubble Ultra Deep Field) umožňuje studovat i ty nejvzdálenější galaxie s maximálním rudým posuvem a dovolují studovat evoluci a velkorozměrovou strukturu vesmíru (zdroj NASA).

Jak se nástroje popisu světa testují a ověřují?

Hypotéza, model i teorie jsou nástroje sloužící k popisu světa a umožňující předpovídat jeho vlastnosti a vývoj. Na rozdíl od matematických teorií je jejich správnost dána právě jejich schopností popsat reálný svět. Takže elegantní a vnitřně konzistentní popis splňující z matematického hlediska všechna kritéria pravdivosti nemusí být správnou fyzikální teorií. Nemusí popisovat v našem světě realizovanou situaci. Platnost se v tomto případě ověřuje experimentem a pozorováním. Shoda mezi předpovědí teorie a pozorováním či experimentem rozhoduje o správnosti teorie. U matematické teorie „stačí“, pokud je vnitřně konzistentní a matematicky platná. Přírodovědné teorie musí navíc popisovat reálný svět a tato jejich schopnost se pozorováním testuje.

To nese sebou i značný rozdíl mezi důkazy v matematice a třeba ve fyzice. Hodnoty veličin získané pozorováním či měřením mají vždy jistou velikost nejistoty dané přesnosti měření. Matematickým důkazem můžeme jasně dokázat, že je něco dělitelné třemi, nikdy však nedokážeme, že nějaká hodnota fyzikální veličiny je dělitelná třemi. Ať budeme měřit sebepřesněji, vždy budeme testovat tuto dělitelnost jen v koridoru nejistot měření.

Dokumentovat si to můžeme na příkladu hodnoty magnetického dipólového momentu elektronu a mionu. Ten dokážeme měřit s extrémní přesností. Takže současná nejpřesnější hodnota získaná analýzou měření skupinou „Particle Data Group“ je 1,001 159 652 180 91(26) μB. To znamená, že nejistota je v daném případě na čtrnácté platné cifře. Pokud bychom měli bodovou částici s nábojem jednoho elektronu a momentem hybnosti (spinem) 1/2, měl by být magnetický dipólový moment jeden Bohrův magneton (μB). Kvantové korekce, které způsobují odchylky od jedničky, popisuje velice dobře kvantová elektrodynamika. Velice přesná měření této hodnoty tak jsou jednou z ideálních možností testovat správnost této teorie, která je součástí Standardního modelu hmoty a interakcí. Pochopitelně i při výpočtu hodnoty magnetického dipólového momentu máme určitou úroveň nejistoty danou jednak přesností využitých přibližných matematických metod, zaokrouhlováním a také limity využité fyzikální teorie.

 

Nejpřesnější měření magnetického momentu mionu se provádí v laboratoři Fermilab na experimentu Mion g-2. Využívá se místní velice intenzivní zdroj mionů. Nová vylepšená sestava se v současné době rozbíhá (zdroj Fermilab).
Nejpřesnější měření magnetického momentu mionu se provádí v laboratoři Fermilab na experimentu Mion g-2. Využívá se místní velice intenzivní zdroj mionů. Nová vylepšená sestava se v současné době rozbíhá (zdroj Fermilab).

Nejpřesnější vypočtená hodnota je v současné době 1,001 159 652 180 13(86) μB. Nejistota je také až na čtrnácté platné cifře a v mezích zmíněných nejistot jsou obě hodnoty stejné. Na této úrovni přesnosti jsou tak kvantová elektrodynamika a Standardní model hmoty a interakcí potvrzovány. To neznamená, že je kvantová elektrodynamika úplně přesná a nemá pro popis reality limity. Právě naopak, můžeme si být jisti, že dokonale přesná není. Hledání rozdílu mezi hodnotami různých veličin a předpověďmi na základě kvantové elektrodynamiky je tak cestou, jak známky nové fyziky najít.

Magnetický moment mionu je změřený s menší přesností. Experimentální hodnota je 1,001 165 920 9(6) μB. To je přesnost na 11 platných cifer. Hodnota získaná s využitím kvantové elektrodynamiky je 1,001 165 918 04(51) μB. Zde je již vidět jistý rozdíl dosahující úrovně 3,5 σ (standardní odchylky). To už významný signál a mohl by být známkou vlivu nové fyziky za standardním modelem hmoty a interakcí. Právě u těžší částice by měl být větší vliv nové fyziky na hodnotu magnetického dipólového momentu. Rozdíl je pořád na úrovní, která nedává při dané hodnotě neurčitostí měření jistotu jeho reálnosti. Při dalším zpřesňování měření i výpočtu s využitím kvantové elektrodynamiky uvidíme, zda se rozdíl potvrdí, nebo se ukáže, že šlo o vliv nejistot v určení obou hodnot. V každém případě je zpřesňování určení hodnoty magnetického dipólového momentu mionu jedním z nejperspektivnějších směrů hledání příznaků nové fyziky.

Magnet pro experiment Mion g-2 dorazil z Brookhavenu do laboratoře Fermilab (zdroj Fermilab).
Magnet pro experiment Mion g-2 dorazil z Brookhavenu do laboratoře Fermilab (zdroj Fermilab).

Rozdíl by totiž mohl dán tím, že musí být započten vliv dalších částic, které nejsou ve standardním modelu a projevují se ve virtuální podobě při popisu pomocí kvantové elektrodynamiky. Ty by měly být spíše hodně těžké, takže by se více projevovaly u těžšího mionu. Nedávno navrhli Takahiro Morišima a Tošifumi Futamase nové možné vysvětlení pozorovaného rozdílu. Uvažují vliv zakřivení časoprostoru v gravitačním poli Země a vliv efektů obecné teorie relativity na magnetický moment mionu. I v tomto případě by se pozoroval vliv na mion a ne na elektron. Zůstali bychom však v mezích klasické fyziky, tedy obecné teorie relativity. Budoucí ještě přesnější měření hodnoty magnetického momentu mionu by měla rozhodnout, zda rozdíl reálně existuje a čím je způsoben. Chystají se například v laboratoři Fermilab na zařízení Mion g-2.

 

Nutnost aproximace
Studované systémy jsou většinou hodně složité a jejich úplný popis není často možný. Proto se přistupuje k aproximacím a zanedbáním parametrů, které mají na výsledný popis velmi malý až nulový vliv. Ve Sluneční soustavě máme velmi velký počet těles, přesto pro pohyb sondy v ní stačí započítat jen vliv těch největších a těch, ke kterým se sonda nejvíce přiblíží. Většinou lze i u těchto zanedbat jejich konečné rozměry. Různé aproximace a zanedbání se musí dělat téměř vždy. Jejich oprávněnost se dá kontrolovat pouze srovnáním s experimentálním pozorováním. Aproximacím a zanedbáním se tak nevyhneme ani při popisu vývoje galaxií, kup galaxií i celého vesmíru.

 

I předpověď dráhy sondy Voyager, která se dostala až za hranice Sluneční soustavy, byla připravována pomocí Newtonovy mechaniky (zdroj NASA).
I předpověď dráhy sondy Voyager, která se dostala až za hranice Sluneční soustavy, byla připravována pomocí Newtonovy mechaniky (zdroj NASA).

Nutnost a limity extrapolace

Pokud začneme studovat novou oblast, je vcelku přirozené, že se snažíme i pro její popis využít stávající ověřenou teorii a extrapolujeme její platnost za dosavadní limity, ve kterých jsme ji doposud využívali a její platnost prověřili. Její předpovědi a tím i správnost extrapolace ověříme srovnáním s pozorováním. Pokud se předpovědi a pozorování od sebe liší, můžeme pozorované rozdíly využít pro hledání teorie nové, která dokáže v dané oblasti svět popsat. V historii fyziky známe velice úspěšné příklady takové extrapolace i selhání. Newton extrapoloval platnost své teorie gravitace ze světa pozemského na svět planet a úspěšně popsal pohyb těles ve Sluneční soustavě. Opačným příkladem byla extrapolace klasické fyziky do mikrosvěta. Ta zde selhala a zjištěné rozdíly mezi její předpovědí a pozorováním i objevené paradoxy vedly k rozvoji kvantové fyziky.

Důležitou skutečností je, že pro nově nalezené teorie musí platit princip korespondence. Nalezená obecnější teorie musí obsahovat jako limitní případ pro známou oblast tu původní. Speciální teorie relativity tak v limitě malých rychlostí přechází v klasickou Newtonovu mechaniku. Stejně tak obecná teorie relativity přechází pro malé intenzity gravitačního pole v klasickou Newtonovu teorii gravitace. Kvantová teorie dává při popisu makroskopických systémů stejné výsledky jako klasická fyzika. Nová obecnější teorie také nevyvrací tu původní, pohyby sond po Sluneční soustavě i nyní stále popisujeme pomocí klasické Newtonovy teorie. Naopak ji zahrnuje a tím, že je obecnější, umožňuje popsat situaci v daleko širší oblasti různých parametrů.

Extrapolace Einsteinovy obecné teorie relativity na celý vesmír a popisu struktury a vývoje vesmíru jako celku pomocí ní a standardního modelu hmoty a interakcí je tak přirozeným krokem. Je však třeba si přitom uvědomovat možná rizika a limity takové extrapolace. Jestli je oprávněná a vede ke správnému kosmologickému modelu a teorii, lze ověřit pouze pozorováním.

 

Jedna z nejvzdálenějších galaxií ve vesmíru GN-z11 zachycená pomocí Hubblova dalekohledu (zdroj NASA/Hubble).
Jedna z nejvzdálenějších galaxií ve vesmíru GN-z11 zachycená pomocí Hubblova dalekohledu (zdroj NASA/Hubble).

Velký třesk

Kosmologická představa, že náš vesmír byl v minulosti horky a hustý a probíhá jeho rozpínání a evoluce, se označuje jako Velký třesk. Poprvé tento pojem použil jeden z nejznámějších astrofyziků Fred Hoyle. On sám byl příznivcem představy stacionárního vesmíru a velkou část svého života se snažil o vyvrácení Velkého třesku.

V současnosti je skutečnost, že náš vesmír měl velmi horký a hustý počátek, plně potvrzena řadou jasných a průkazných pozorování a důkazů. V tomto směru už bylo nezvratně dokázáno, že se Fred Hoyle mýlil, a Velký třesk bude muset být součástí každé budoucí kosmologické teorie.

Připomeňme si základní pozorování, o které se předchozí tvrzení opírá. Prvním je pozorování vzdalování galaxií a kup galaxií. Stále přesněji se měří paralaxy hvězd a tedy jejích vzdáleností. Zároveň stále podrobněji a spolehlivěji známe vlastnosti různých vesmírných objektů. Například vztah mezi periodou a absolutní svítivostí proměnných hvězd cefeid nebo absolutní svítivost supernov Ia druhu. To umožňuje spolu s měřením rudého posuvu stále přesněji popsat průběh rozpínání v čase a velikost Hubblovy konstanty v současnosti i minulosti.

 

Umělecká představa družice Gaia (Zdroj ESA / ATG medialab; background: ESO / S. Brunier).
Umělecká představa družice Gaia (Zdroj ESA / ATG medialab; background: ESO / S. Brunier).

Éru extrémně přesného měření hvězdných paralax zahájila evropská sonda Hipparcos. Ta proměřila s extrémní přesností astrometrické parametry více než sto tisíc hvězd. Umožnila určovat vzdálenosti hvězd až do hodnoty zhruba 1000 sv. l. a tím přesně určit vzdálenosti i velkého počtu cefeid. Další kvalitativní skok představuje připravovaný satelit Gaia, který by mohl určit velmi přesné hodnoty až u miliónu hvězd. Cefeidy zpřesnily určování vzdálenosti galaxií. V současnosti jsou identifikovatelné až do vzdálenosti 60 milionů světelných let.

Vzdálenost galaxií nad zmíněnou hodnotu je potřeba zjišťovat pomocí svítivějších objektů. Těmi jsou supernovy a zvláště pak ty Ia druhu, které mají velmi přesně definovanou absolutní svítivost. Jde totiž o výbuch bílého trpaslíka ve dvojhvězdě s velmi hmotnou hvězdou. Z ní na něj přetéká hmota. V okamžiku, kdy hmotnost bílého trpaslíka překročí Chandrasekharovu mez, dojde k explozi supernovy s velmi přesně definovanou energií. Supernovy nyní pozorujeme až na hranici viditelného vesmíru. Právě pozorování supernov umožnilo zjištění zrychlování rozpínání našeho vesmíru.

Popis průběhu rozpínání vesmíru se bude i v budoucnu zpřesňovat, ovšem sama skutečnost rozpínání s hodnotou Hubblovy konstanty okolo 70 km∙s−1Mpc−1 se již nezmění.

Sonda Planck před vypuštěním (zdroj ESA).
Sonda Planck před vypuštěním (zdroj ESA).

 

Důkazem velmi horkého počátku vesmíru je reliktní záření. To vzniklo v době, kdy teplota vesmíru klesla pod hodnotu 4000 K, kdy už nebylo dostatek energie pro ionizaci atomu vodíku. Spektrum ve viditelné oblasti má tepelný průběh. Vlivem rozpínání vesmiru teplota reliktního záření klesá a z viditelné oblasti spektra se posunulo do mikrovlnné a odpovídá teplotě 2,7 K. Velmi přesné měření tepelných nehomogenit i polarizace reliktního záření nám umožňují získat řadu informací o konkrétním průběhu ranných fází vývoje vesmíru. Naše znalosti o nich se budou stále zlepšovat, ale na faktu, že byl vesmír na svém počátku velmi horký a hustý, se už nic nezmění.

 

Mapa tepelných nehomogenit reliktního mikrovlnného záření získaná sondou Planck (zdroj ESA).
Mapa tepelných nehomogenit reliktního mikrovlnného záření získaná sondou Planck (zdroj ESA).

Bez Velkého třesku nelze také vysvětlit původ helia, které je druhým nejčastějším prvkem ve vesmíru. Primordiální izotopy lehkých prvků nám navíc mohou přinest řadu informací o podmínkách, které na počátku našeho vesmíru panovaly. Proto je velmi důležité stanovit co nejpřesněji zastoupení deuteria, helia tři a čtyři i lithia sedm. Přesnost zjištění těchto hodnot se v budoucnu určitě zvýší a zpřesní se i znalost pravděpodobností reakcí, které tyto hodnoty určují. Ovšem fakt, že probíhala primordiální produkce lehkých prvků se nezmění.

Dalším důkazem, že se vesmír vyvíjí, je pozorování velmi vzdálených galaxií a hvězd. Sledováním vzdálenějších objektů se díváme do stále hlubší minulosti vesmíru. A vidíme, že galaxie i hvězdy byly v minulosti jiné. Hvězdy byly hmotnější, svítivější a s daleko nižším obsahem těžších prvků, obsahovaly pouze vodík a hélium. Celkově je vidět, že probíhá evoluce vesmíru. Její podrobný průběh bude třeba ještě poznat, ale fakt její existence je nesporný.

Simulace velkoškálové struktury vesmíru využívají různé varianty standardního kosmologického ΛCDM modelu a srovnávají jeho výsledky s pozorováním (zdroj LasDamas)
Simulace velkoškálové struktury vesmíru využívají různé varianty standardního kosmologického ΛCDM modelu a srovnávají jeho výsledky s pozorováním (zdroj LasDamas)

 

Standardní kosmologický model
Velký třesk je tedy prokázaný. Pokud se někdy v popularizačních článcích objevují titulky o jeho vyvrácení, jde většinou o to, že autoři označí nálepkou Velkého třesku současný standardní kosmologický model. Ten je založen na předpokladu, že od jistého okamžiku (teploty a hustoty) se vesmír rozpínal a vyvíjel v souladu se současnou teorií struktury hmoty, tedy Standardním modelem hmoty a interakcí, a současnou teorií gravitace, tedy obecnou teorií relativity. Zároveň je i u něj jasné, že bez nové fyziky, která je za současnými standardními teoriemi struktury hmoty a gravitace, se v kosmologii neobejdeme. Kosmologický model musí totiž zavést prvky, které v těchto standardních teoriích nejsou. Jde například o chladnou temnou hmotu (označovaná jako CDM – Cold Dark Matter) a temnou energii (označovaná jako Λ). Současný standardní kosmologický model se tak často označuje, jako model ΛCDM.

Obsahuje tak prvky, o jejichž podstatě zatím nic nevíme a jsou příznaky nové fyziky. Obecně přijímaným vysvětlením temné hmoty jsou nové částice mimo standardní model hmoty a interakcí související s teoriemi sjednocení či supersymetriemi. Není však úplně vyloučeno, že se tento pozorovaný jev vysvětlí jinak, například modifikací teorie gravitace. V každém případě je jasné, že se kosmologie bez nové fyziky neobejde, už třeba proto, že řešení obecné teorie relativity pro celý vesmír vedou na jeho počátku k singularitě, tedy nefyzikálnímu řešeni s nekonečnými hustotami a teplotami.

 

Pohyby hvězd blízko středu naší Galaxie indikují přítomnost supermasivní černé díry. Při jejím popisu pomocí obecné teorie relativity se dostane v jejím centru singularita (zdroj Credit: ESO/M. Parsa/L. Calçada)
Pohyby hvězd blízko středu naší Galaxie indikují přítomnost supermasivní černé díry. Při jejím popisu pomocí obecné teorie relativity se dostane v jejím centru singularita (zdroj Credit: ESO/M. Parsa/L. Calçada)

Singularita

Singularita ve fyzice je označení situace, kdy daná teorie pro určité podmínky dává nesmyslná řešení, například vede k nekonečným hodnotám některých veličin. Kupříkladu v situaci, kdy vznikla černá díra, vede gravitační síla k pádu veškeré hmoty pod jejím horizontem do jejího středu. Standardní model hmoty a interakcí nám neposkytuje možnost, jak kolapsu do jednoho bodu a vzniku nekonečné hustoty zabránit. Stejně tak dostáváme kosmologickou singularitu při extrapolaci standardního kosmologického modelu k počátku vesmíru. I zde nám současné standardní teorie nedávají smysluplné řešení a vedou k nekonečným hodnotám řady veličin. Standardní model hmoty a interakcí předpokládá bodové rozměry částic, to znamená nekonečnou hustotu hmoty a náboje. Opět tedy máme singularitu a tedy známku toho, že malých rozměrech tato teorie selhává a má své limity.

Standardní model hmoty a interakcí i obecná teorie gravitace singularity obsahují. Jde o jednu ze známek, že musí existovat nějaká obecnější teorie, která tyto teorie obsahuje a zároveň umožňuje popsat situaci i v podmínkách, kde vedou ke zmíněným singularitám. Než se podíváme na možnosti hledání známek nové fyziky, zopakujme si základní vlastnosti těch současných teorií struktury hmoty a gravitace.

Schéma rozpadu W bosonu produkovaného na LHC pozorovaného pomocí detektorového systému ATLAS (zdroj CERN).
Schéma rozpadu W bosonu produkovaného na LHC, pozorovaného pomocí detektorového systému ATLAS (zdroj CERN).

 

Standardní model hmoty a interakcí

Současná teorie struktury hmoty je standardní model hmoty a interakcí. Zde je veškerá pestrost světa popsána částicemi hmoty, mezi kterými působí interakce. Jejich podstata je také výměna částic, tentokrát se jedná o částice interakcí. Standardní model popisuje pouze tři ze známých interakcí, silnou, elektromagnetickou a slabou. Nepopisuje interakci gravitační.


Částice hmoty jsou fermiony dvojího druhu. Leptony interagují pouze slabě a elektromagneticky. Elektron a jeho dva těžší partneři jsou nabité, tři velmi lehká neutrina jsou neutrální. Šestice různých kvarků interaguje i silně a v našich podmínkách nemohou existovat samostatně. Musí vytvářet vázané systémy, které se označují jako hadrony. Ty jsou dvojího druhu, baryony a mezony. Baryony obsahují tři kvarky a mezony kvark a antikvark. Těmi nejlehčími baryony jsou proton a neutron. Z protonů a neutronů jsou složena jádra a přidáním odpovídajícího počtu elektronů získáme neutrální atomy. Chemické vazby atomů pak vytváří sloučeniny a veškerou pestrost našeho světa.

Částice interakcí jsou bosony. Kvarky do hadronů váže silná interakce, která je zprostředkována výměnou gluonů, elektromagnetickou interakci zprostředkují fotony a slabou pak tři velmi těžké bosony W± a Z0. Elektromagnetická a slabá interakce jsou dvě části jedné sjednocené interakce. Popisuje ji teorie elektroslabé interakce, která pro objasnění velice rozdílné hmotnosti fotonu a těžkých bozonů W a Z potřebuje Higgsův mechanismus a Higgsův boson.


Správnost obecné teorie relativity testovala i družice Gravity Probe B, která se pohybovala v zakřiveném prostoru okolo Země (zdroj NASA).
Správnost obecné teorie relativity testovala i družice Gravity Probe B, která se pohybovala v zakřiveném prostoru okolo Země (zdroj NASA).

Sjednocení silné a elektromagnetické interakce a případně dokonce té gravitační předpokládá novou teorii a všechny dosavadní hypotézy v této oblasti předpokládají nové částice. Podrobnější popis částic standardního modelu i těch hypotetických předpovídaných sjednocovacími teoriemi je populárně popsána v článku na Oslovi.

 

Limity standardního modelu jsou dány tím, že nedokáže popsat jednotně všechny interakce a obsahuje řadu parametrů (hmotností částic, různých směšovacích úhlů …), které lze zjistit pouze z experimentu. Nepopíše také některé jevy, jako je třeba temná hmota a temná energie. Jeho částice jsou navíc bodové. Představují tak singularitu, znamenající hranici v jeho možnostech popisu.

 

Obecná teorie relativity
Jak bylo zmíněno, není gravitační interakce součástí standardního modelu hmoty a interakcí. Zatím nemáme její kvantový popis a využíváme makroskopickou teorii, kterou je Einsteinova obecná teorie relativity. Ta je teorií gravitace, jejíž podstatou je to, že gravitace, která určuje pohyb hmoty, je zakřivením časoprostoru a to je na druhou stranu hmotou vytvářeno. Je postavena na dvou postulátech. První je, že fyzikální zákony jsou ve všech souřadných soustavách stejné. Druhý pak říká, že gravitační a setrvačné síly mají stejný původ a platí pro ně stejné fyzikální zákony. Samotný popis je dán Einsteinovými rovnicemi gravitačního pole, které vyjadřují vztah mezi zakřivením časoprostoru a rozložením energie a hybnosti. Jde o systém parciálních diferenciálních rovnic, jejichž řešení je ve většině případů matematicky velice náročné. Je tak třeba použít řadu aproximací a zjednodušení.

Einsteinova obecná teorie relativity prošla řadou testů, které ji excelentním způsobem potvrdily. Prvním byl ohyb paprsků v gravitačním poli. Tento jev se pozoroval poprvé během slunečního zatmění. Zpřesnění umožnilo měření ohybu rádiových vln v blízkosti Slunce velmi přesnou interferometrií. Ještě větší jev související s vlivem gravitace na světlo je gravitační čočka nebo čočkováni.

 

Pozorování gravitační čočky pomocí Hubblova dalekohledu, v centru obrázku je galaktická kupa SDSS J1038+4849 (zdroj NASA).
Pozorování gravitační čočky pomocí Hubblova dalekohledu, v centru obrázku je galaktická kupa SDSS J1038+4849 (zdroj NASA).

Druhým velice známým pozorováním je stáčení perihelia objektu, který obíhá v gravitačním poli. Poprvé se tento jev pozoroval u planety Merkur, která je nejblíže Slunci. Velikost tohoto příspěvku ke stáčení perihélia má u Merkuru hodnotu 43,0´´, u Venuše 8,62´´ a u Země už jen 3,84´´ za století. Tyto hodnoty velice dobře odpovídají předpovědím obecné teorie relativity. Ještě přesnější její test umožňují binární pulsary. Pro systém PSR B913+16 objevený v roce 1974 je stáčení perihélia 4,2˚ za rok a u systému PSR J0737+3039 objeveném v roce 2003 pak 16,9˚ za rok.

Rudý posuv v gravitačním poli je také důležitým testem. V daném případě pozorujeme rozdílný běh času a odlišnou frekvenci elektromagnetického záření v gravitačním poli. Tyto jevy jsou závislé na jeho intenzitě. Jev se podařilo pozorovat velice přesným měřením v gravitačním poli Země i v daleko intenzivnějším poli bílých trpaslíků. První experiment proběhl v roce 1960 ve věži s výškou 22,5 m s využitím Mőssbauerova jevu na přechodu 14,4 keV u izotopu železa 57Fe. Od té doby byla provedena široká škála stále přesnějších experimentů. Bez opravy na tento jev by nemohl fungovat navigační GPS systém.

 

Provoz GPS systému zajišťuje sestava družic na oběžné dráze. Systém by nefungoval bez využití speciální i obecné teorie relativity (GPS.gov).
Provoz GPS systému zajišťuje sestava družic na oběžné dráze. Systém by nefungoval bez využití speciální i obecné teorie relativity (GPS.gov).

 

Velmi významným prověřením Einsteinovy teorie byla detekce gravitačních vln. Nejdříve se jejich existenci podařilo prokázat nepřímo ze zkracování periody oběhu u pulsaru PSR B913+16. Pozorování změn periody vlivem úbytku energie vyzařováním gravitačních vln plně odpovídalo předpovědím obecné teorie relativity. Neutronová hvězda se pohybuje po spirále a každý rok se přiblíží k těžišti o 3,6 m. U systému PSR J0737+3039 je to o 2,6 m za rok. Poté už téměř nikdo o jejich existenci nepochyboval. Přímé pozorování se podařilo poprvé uskutečnit v roce 2016, kdy detektor LIGO zaznamenal gravitační vlny ze splynutí dvou černých děr.

Existuje řada dalších jevů, probíhajících v gravitačním poli a předpovídaných obecnou teorií relativity. Unikátní laboratoří na její testování je třeba právě binární pulsar PSR J0737+3039. Pulsary jsou v tomto případě obě složky a navíc u nich dochází k zákrytům. Parametry systému tak lze měřit s extrémní přesností. Zatím všechny testy s různou, často i velmi vysokou, přesností potvrzují platnost této teorie. Libovolná jiná teorie gravitace se tak musí obecné teorii relativity velmi podobat.

Splynutí dvou černých děr v  umělecké představě (zdroj LIGO).
Splynutí dvou černých děr v umělecké představě (zdroj LIGO).

 

Jak najít známky nové fyziky?
Je několik cest, jak objevit příznaky nové fyziky. Jednou je využití stále větších urychlovačů k produkci nových částic a hledání rozdílu v průběhu řady procesů oproti předpovědím standardního modelu. Studium vlastností neutrin může být tím nejpřímějším oknem do nové fyziky. V nejjednodušší formě standardního modelu mají neutrina nulovou klidovou hmotnost. Jejich hmotnosti, oscilace a směšovací úhly však do něj lze poměrně snadno zapracovat, takže v principu o novou fyziku nejde. Přesto by však podrobné studium oscilací těchto částic a narušení symetrie mezi neutriny a antineutriny mohlo informace o ní přinést. Proto budou zajímavé výsledky nově dokončovaných zařízení ve Fermilabu.

Nový průlom by mohly přinést exotické formy přeměny beta, ve které neutrina figurují. Nebo spíše nefigurují. Jde o bezneutrinový dvojitý beta rozpad, jehož pozorování či nepozorování rozhodne o tom, zda je neutrino majoranovské nebo dirakovské. Teorie popisující novou fyziku lze testovat i pomocí rozpadu protonu.

Dalším možným způsobem je detekce částic temné hmoty. Buď pomocí jejich přímé interakce s detektory v pozemských detektorech, nebo detekcí produktů jejich anihilace nebo rozpadu. Může jít o páry elektron a pozitron, proton a antiproton nebo fotony gama.

Širokou oblastí je studium kosmologiích parametrů, právě zde jsou v současné době nejsilnější evidence nové fyziky. Velmi přesné studium reliktního záření, evoluce různých objektů a struktur. V budoucnosti pak studium reliktních neutrin či dokonce primordiálních gravitačních vln.

Velký potenciál je i u zkoumání různých vysokoenergetických procesů, ať jde o výbuch supernovy, záblesky gama procesy při dopadech hmoty na hvězdné nebo supermasivní černé díry a také zkoumání kosmického záření těch nejvyšších energií. V poslední době se pak detekcí gravitačních vln vznikajících při splynutí černých děr otevřel prostor pro možnost zkoumání procesů v blízkosti jejich horizontů, které by měly být ovlivněny kvantovou gravitací. Podrobná pozorování na dalších frekvencích gravitačních vln či dokonce zaznamenání reliktního gravitačního pozadí by mohlo znamenat průlom. Podívejme se teď na některé konkrétní případy z těch jmenovaných.

 

Instalace vnitřního dráhového detektoru při vylepšování detektoru ATLAS (zdroj CERN).
Instalace vnitřního dráhového detektoru při vylepšování detektoru ATLAS (zdroj CERN).

Využití stále větších urychlovačů

Jednou z nejpřímějších možností je produkce nových částic při srážkách částic urychlených na dostatečnou energií. Doufalo se, že by urychlovač LHC mohl objevit například supersymetrické částice, předpovídané některými teoriemi sjednocení. Experimenty na tomto urychlovači hledají i další exotické částice nebo objekty, jako jsou mikroskopické černé díry. Jednalo by se o nejpřímější důkaz nové fyziky a pomocí studia jejích vlastností by se mohla odpovídající obecnější teorie vybudovat. Bohužel se ukázalo, že energie urychlovače LHC na produkci takových částic nestačí.

Další možností je velice přesné měření vlastnosti známých částic a průběhu různých procesů při srážkách částic na urychlovači za stále vyšších energií. U produkce a rozpadů těch nejtěžších částic je největší šance pozorovat odchylky od předpovědí standardního modelu hmoty a interakcí. Stejně tak je velká šance pozorovat známky nové fyziky při pozorování velmi vzácných procesů. Příkladem mohou sloužit rozpady mezonů B, které obsahují druhý nejtěžší kvark b na dvojice mion a antimion. Konkrétně jde o neutrální mezon složený z kvarku a antikvarku b a d: B0 μ+μ-. Těžší je pak mezon z kvarku a antikvarku b a s: Bs0 μ+μ-. Už produkce mezonů B je velmi málo pravděpodobná a rozpad B0 μ+μ- má podíl v celkovém počtu jeho rozpadů pouze 1,1 ∙10-10 a rozpad Bs0 μ+μ- je 3,7∙10-9. V tomto případě odpovídá v mezích pozorovacích nejistot výsledek měření předpovědím standardního modelu. Další zvýšení statistiky a zpřesnění však může vést k zjištění rozdílu, ale nemusí.

 

Kandidát na rozpad higgse na čtyři nabité leptony pozorovaný detektory CMS (zdroj CMS).
Kandidát na rozpad higgse na čtyři nabité leptony pozorovaný detektory CMS (zdroj CMS).

Extrémně vzácnými rozpady jsou také rozpady Higgsova bosonu. Mezi úspěchy experimentů LHC v minulém roce patří pozorování rozpadu higgse na dva b kvarky nebo dva tauony. Experimentům ATLAS a CMS se podařilo pozorovat zatím nejvzácnější jev, jde o společnou produkci higgse a páru t a anti-t, což je nejtěžší kvark. I v tomto případě jsou zjištěné pravděpodobnosti těchto jevů ve shodě s předpovědí standardního modelu.

 

Jedním z důležitých vlastností vývoje našeho vesmíru je vysvětlení vzniku asymetrie mezi hmotou a antihmotou, která způsobila, že po prvotní anihilaci zůstal přebytek hmoty. Proto experimenty na LHC velmi intenzivně studují asymetrii mezi hmotou a antihmotou a také narušení kombinované CP-symetrie, tedy kombinované zrcadlové symetrie a symetrie mezi hmotou a antihmotou. Toto narušení se pozorovalo u K0 mezonů a daleko větší se pozoruje u mezonů B0. Na LHC je na tato studia zaměřen hlavně experiment LHCb. Pomocí LHC se nyní pozorovalo toto narušení i u D mezonů s kvarkem c a dokonce v rozpadech těžkých baryonů. Porovnávaly se rozpady Λb0 → p π-π+π-, Λb0 → p π-K+K- a ekvivalentní rozpady antičástice. I v tomto případě se v rámci nejistot měření pozoruje shoda s předpověďmi tohoto narušení ve standardním modelu.

 

Velice přesná analýza dat z experimentu ATLAS umožnila určit velice přesně hmotnost bosonu slabé interakce W (zdroj Aaboud, M., Aad, G., Abbott, B. et al. Eur. Phys. J. C (2018) 78: 110)
Velice přesná analýza dat z experimentu ATLAS umožnila určit velice přesně hmotnost bosonu slabé interakce W (zdroj Aaboud, M., Aad, G., Abbott, B. et al. Eur. Phys. J. C (2018) 78: 110)

Celkově se teď soustředila práce na experimentech využívajících urychlovače LHC právě na velice přesná měření vlastností částic, jejich hmotností, dob života, kanálů rozpadů a jejich pravděpodobnosti. Doposud všechny výsledky v mezích experimentálních přesností potvrzují platnost standardního modelu a nepozorují se náznaky existence nové fyziky. Příkladem práce, která pomáhá zpřesňovat hodnoty hmotnosti částic, je velmi přesné určení hmotnosti bosonu W z leptonových rozpadů (mion a antineutrino či antimion a neutrino, elektron a antineutrino či pozitron a neutrino) publikované experimentem ATLAS. Hmotnost W bosonu byla určena na hodnotu 80,370 (19) GeV/c2. Analýza je v tomto případě velmi náročná. To je i důvodem, že publikovaná data jsou založena pouze na prvním roce nabírání dat na LHC. I tak je přesnost na úrovní nejlepších do té doby dosažených. Zároveň je velká část nejistoty statistická a LHC experimenty už mají nabráno řádově více případů leptonového rozpadu W bosonu. Jejich analýzou tak bude možné výrazné zpřesnění hodnoty jeho hmotnosti. Příklad ukazuje náročnost a složitost zpřesňování v této oblasti. Hledání příznaků nové fyziky cestou postupného zpřesňování hodnot parametrů standardního modelu pomocí experimentů na urychlovači LHC bude dlouhodobou a náročnou záležitostí.

 

Nadzemní část podzemní laboratoře v Sanfordu (DUNE, Sanford).
Nadzemní část podzemní laboratoře v Sanfordu (DUNE, Sanford).

Přesná měření vlastností neutrin

Jak už bylo zmíněno, jsou neutrina těmi nejexotičtějšími z částic standardního modelu hmoty a interakcí a je tak při jejich studiu velká šance narazit na projevy nové fyziky (podrobněji o vlastnostech, detekci a zkoumání neutrin zde, zde, zde a zde). V tomto případě se nejvíce cílí na studium oscilací neutrin. Jde o jev, který způsobuje přeměnu jednoho typu neutrina na druhý. K oscilacím neutrin nemůže docházet, pokud neutrina nemají různou hmotnost. Objev oscilací tak byl známkou, že předpoklad nulové hmotnosti těchto částic není správný. Z oscilací se tak dá zjistit rozdíl hmotnosti neutrin. Průběh oscilací závisí na rozdílech hmotností neutrin a trojici tzv. směšovacích úhlů. V roce 2012 se podařilo přesně změřit hodnotu směšovacího úhlu θ13, který má na rozdíl od zbývajících dvou velmi malou hodnotu (zde a zde). Z matice, která popisuje oscilace neutrin a antineutrin nám tak nyní chybí určení hodnoty parametru popisujícího právě rozdíl mezi neutriny a antineutriny. Pro jeho přesné určení se nyní buduje experimentální zařízení v laboratoři Fermilab. Jeho součástí je v současné době nejintenzivnější zdroj mionových neutrin a antineutrin a detektory neutrin blízko zdroje a ve vzdálenosti až 1300 km. Vzdálený detektor DUNE (bude v podzemní laboratoři v Sanfordu) bude největším kryogenním neutrinovým detektorem. Celkově bude mít 68 000 tun kapalného argonu s teplotou nižší než -186°C.

 

Budování testovacího prototypu detektoru DUNE v laboratoři CERN (zdroj CERN).
Budování testovacího prototypu detektoru DUNE v laboratoři CERN (zdroj CERN).

Experiment umožní srovnání oscilací mionových neutrin a antineutrin. Změření narušení symetrie mezi neutriny a antineutriny a zpřesnění hodnot směšovacích úhlů umožní také určit, jaká je hierarchie hmotností neutrin. Jsou dvě možnosti. U první je nejlehčím neutrinem to, které je maximálně obsaženo v elektronovém neutrinu, u druhé tzv. inverzní hierarchii je nejlehčím neutrino, které má největší tauonový podíl. Kromě studia oscilací neutrin bude experiment detekovat i neutrina z výbuchu supernov a bude také studovat rozpad protonu. K těmto jevům se ještě vrátíme.

 

Obrázek interakce z detektoru neutrin MicroBooNe, který také využívá kapalný argon a je předchůdcem detektoru DUNE (zdroj MicroBooNe).
Obrázek interakce z detektoru neutrin MicroBooNe, který také využívá kapalný argon a je předchůdcem detektoru DUNE (zdroj MicroBooNe).

Stále ještě také není rozhodnuto, zda jsou neutrina diracovská či majoranovská. Diracovské částice mají různou částici a antičástici, u majoranovské jsou částice a antičástice shodné. Rozhodnout by to mělo pozorování či nepozorování bezneutrinového dvojitého rozpadu beta. Jádra, která se takto rozpadají, se nemohou rozpadnout z energetického důvodu jedním rozpadem beta, při kterém se vyzáří elektron, ale musí proběhnout dvojitý rozpad beta s vyzářením dvou elektronů. Přitom se však vyzáří také dvě antineutrina. Pokud jsou neutrina a antineutrina identickou částicí, tedy majoranovskou, může během dvojitého beta rozpadu místo vyzáření dvou antineutrin proběhnout vyzáření antineutrina a pohlcení této částice v podobě neutrina. Máme tak bezneutrinový dvojitý rozpad beta. V tomto případě se tak veškerá energie předá elektronům a součet jejich energie je roven energii rozpadu. A měření celkové energie elektronů z dvojitého rozpadu beta by nám mělo umožnit bezneutrinový dvojitý rozpad beta identifikovat. Samotný dvojitý rozpad beta má extrémně malou pravděpodobnost a jeho poločas rozpadu bývá v řádu 1024 let. Experimenty tak probíhají v podzemních laboratořích se speciální výbavou, která umožňuje dosahovat extrémně malého pozadí. Bezneutrinový se zatím nepozoroval. Jeho evidence by znamenala potvrzení majoranovské podstaty neutrin a přesné určení poločasu rozpadu by umožnilo určit hmotnost elektronového neutrina. Podívejme se teď na další exotické formy rozpadu.

 

Standardní a inverzní hierarchie hmotností neutrin.
Standardní a inverzní hierarchie hmotností neutrin.

Rozpad protonu

Každý velký detektor na detekci neutrin pomocí čerenkovova záření, například japonský Kamiokande, který se později zvětšil na Super-Kamiokande, je ideálním detektorem pro detekci rozpadu protonu. Při rozpadu by měl vzniknout spolu s neutrálním mezonem pozitron nebo kladný mion. Jedná se často o obrovskou nádrž vody, u Super-Kamiokande to je 50 000 tun, což je zhruba 7∙1033 protonů. V ní pak pozitron nebo mion vyzařují čerenkovovské záření. Mají totiž velmi vysokou energii a rychlost blízkou rychlosti světla. Tak velký počet těchto částic umožňuje určit limitu na poločas rozpadu protonu v řádu 1033 let. V současné době se připravuje vybudování detektoru Hyper-Kamoikande. V tomto případě má jít o 1,1 milionů tun vody, což znamená 1,5∙1035 protonů. Buď se již poločas rozpadu protonu zjistí, nebo se alespoň významně posune limita na jeho dobu života.

 

Schéma představy budoucího detektoru Hyper-Kamiokande (zdroj Hyper-Kamiokande).
Schéma představy budoucího detektoru Hyper-Kamiokande (zdroj Hyper-Kamiokande).

Detekce částic temné hmoty

Existence částic temné hmoty je stále obrovským otazníkem. Nemáme žádnou představu o hmotnosti těchto částic a také o intenzitě jejich interakce s částicemi normální hmoty. Zároveň nevíme, jak se tyto částice rozpadají a s jakou pravděpodobností a jak spolu případně anihilují částice a antičástice temné hmoty. To způsobuje, že existuje velice široký vějíř různých metod, jak částice temné hmoty pozorovat. Podrobný rozbor situace kolem zkoumání temné hmoty byl na Oslovi publikován v článku před čtyřmi lety.

První možností je využít experimenty v podzemních laboratořích. Zde se předpokládá, že temná hmota, i když extrémně slabě, interaguje s normální hmotou. Při pružném rozptylu na jádře mu předá energii a tato energie se měří a indikuje přítomnost částice temné hmoty. Předaná energie je velmi malá, srovnatelná s tepelným pohybem atomů, takže je nutné detektory chladit na velmi nízké teploty. Je třeba také extrémně potlačit radiační pozadí, takže se většinou využívá centrální část detektoru a vnější část funguje jako aktivní stínění před radiací dopadající z okolí.

 

Na obrázku jsou získané limitní účinné průřezy interakce na nukleonu v závislosti na předpokládané hmotnosti částice temné hmoty (WIMP – Weakly Interacting Massive Particles). Zobrazeny jsou hodnoty získané pro různé experimenty. Nejcitlivější je experiment LUX s největší statistikou z roku 2016. Pravděpodobnost reakce je vyjádřena zetabarnech (zb) což je 10-21 barnů. Hmotnost je vyjádřena v energetických jednotkách GeV/c2. Pro srovnání, hmotnost protonu je zhruba 1 GeV/c2 a účinný průřez v případě, že by interagovala každá částice, která by se do nukleonu strefila, by byla jeden barn. Oblast parametrů preferovaných hypotetickými teoriemi SUSY a CMSSM jsou světle a temně šedé. Je vidět, že velká část možností už byla vyloučena. (Zdroj arXiv:1608.07648v3)

 

Zatím nejcitlivějším zařízením je experiment LUX, který využívá tekutý xenon o hmotnosti 251 kg v aktivním objemu detektoru. Je umístěn v podzemní laboratoři v Jižní Dakotě v hloubce 1,5 km. Potlačení kosmického pozadí (hlavně mionů) je na úrovni 107. V roce 2016 byl publikován výsledek měření v celkové délce 332 čistého času. To umožnilo stanovit zatím nejstriktnější limity na existenci částic temné hmoty. V oblasti hmotnosti okolo 50 GeV/c2 je limitní účinný průřez téměř 0,1 zetabarnů (10-22 barnů). To znamená pravděpodobnost o 22 řádů menší, než je ta, že se částice strefí do jádra.

Je vidět, že limity, alespoň v oblasti hmotností okolo desítek až tisíce hmotnosti protonů, jsou extrémně nízké. I tak to ovšem neznamená, že by byla existence částic temné hmoty vyloučena. Nevíme totiž nic o jejich hmotnosti a velikosti jejich interakce s normální hmotou. Interakce může být ještě mnohem slabší a hmotnost mnohem vyšší. Na druhé straně už pomocí získaných výsledků z dosavadních experimentů bylo možné vyloučit řadu hypotetických podob popisu nové fyziky a zjištěná extrémně malá pravděpodobnost interakce s normální hmotou je důležitý parametr pro započtení vlivu temné hmoty na vývoj různých struktur ve Vesmíru.

Čínská družice DAMPE měří energie nabitých částic kosmického záření s vysokými energiemi (zdroj DAMPE).
Čínská družice DAMPE měří energie nabitých částic kosmického záření s vysokými energiemi (zdroj DAMPE).

 

Další možností je detekce produktů anihilace nebo rozpadů částic temné hmoty. V tomto případě vznikají většinou páry částic a antičástic, takže například elektronu a pozitronu či protonu a antiprotonu. Může také vzniknout dvojice fotonů gama. Energie produkovaných částic závisí na hmotnosti částic temné hmoty. V poslední letech se uvažuje o tom, že by právě částice temné hmoty mohly být za pozorovaným přebytkem pozitronů, které k nám přichází z vesmíru. Nedávno zveřejnil výsledky měření nový čínský satelit DAMPE se spektrometrem nabitých částic kosmického záření. Byl vypuštěn v roce 2015 a během prvních 530 dnů provozu zachytil 1,5 milionů elektronů a pozitronů s energií nad 25 GeV. Spektrum se táhlo až po energii 4600 GeV. Potvrzuje se zlom v průběhu spektra pozitronů a elektronů okolo energie 900 GeV. Pokud by zdrojem pozitronů a elektronů byla anihilace částic temné hmoty, která probíhá v klidu, byla by jejich hmotnost právě těch 900 GeV/c2, případě rozpadu na pár elektron pozitron pak dvojnásobek 1800 GeV/c2. Průběh zlomu je sice pozvolnější, než by se dalo předpokládat v tomto případě, ale jeho interpretace pomocí anihilace částic temné hmoty není vyloučena. Osobně si myslím, že je spíše pravděpodobnější jiné vysvětlení zlomu odpovídající standardní fyzice, ale potvrzení hypotetické částice temné hmoty a nové fyziky by bylo pochopitelně skvělé.

 

Měření toku pozitronů a elektronů pomocí čínského zařízení na družici DAMPE ve srovnání s předchozími měřeními. Je vidět změna spektra u energie 900 GeV (zdroj DAMPE).
Měření toku pozitronů a elektronů pomocí čínského zařízení na družici DAMPE ve srovnání s předchozími měřeními. Je vidět změna spektra u energie 900 GeV (zdroj DAMPE).

Přesné testování obecné teorie relativity

Některé testy platnosti obecné teorie relativity jsme si již popsali. Existuje celá řada dalších. Zpřesňování měření v laboratořích na Zemi i ve Sluneční soustavě umožní testovat hranice této teorie ve slabých gravitačních polích. Postupně se budou nacházet další specifické systémy obsahující kompaktní konečná stádia hvězd a bude se zvyšovat přesnost měření jejich parametrů. Bude tak možné testovat správnost obecné teorie relativity a konkurenčních gravitačních teorií při popisu jevů v silných gravitačních polích. Zatím se s extrémní přesností potvrzují předpovědi Einsteinovy teorie. Je však jasné, že musí mít své limity a musíme narazit na projevy nové teorie gravitace, pravděpodobně v kvantové podobě. Velmi slibnou metodou je studium gravitačních vln s různou frekvencí.

 

Experiment LIGO publikoval už čtyři detekce gravitačních vln ze splynutí černých děr (zdroj LIGO).
Experiment LIGO publikoval už čtyři detekce gravitačních vln ze splynutí černých děr (zdroj LIGO).

Detekce gravitačních vln a splynutí černých děr a neutronových hvězd

Detekce gravitačních vln ze splynutí černých děr prokázala nejen existenci gravitačních vln, ale také existenci černých děr a možnosti jejich splynutí (zde, zde a zde). Ukázalo se, že s vysokou pravděpodobností byla v počátečních etapách vývoje našeho vesmíru daleko vyšší pravděpodobnost vzniku velmi hmotných hvězd a tedy i existence dvojhvězdy složené z velmi hmotných černých děr. Vyzařováním gravitačních vln ztrácí systém energií, černé díry se k sobě přibližují a při splynutí vyzáří velmi energetický záblesk gravitačních vln. Záchvěvy prostoročasu, které způsobuje, nesou informaci o splynutí. Vzhledem k tomu, že se černé díry začínají blížit svými horizonty, průběh splynutí a hlavně dozvuky pozorované v detekovaných změnách frekvence a intenzity gravitačních vln by mohly dát informaci o jeho podobě. Horizont je silně ovlivněn kvantovou gravitací a mohly by se zde vyskytovat hypotetické jevy předpovídané při snaze vysvětlit paradoxy obecné teorie relativity, jako je například ohnivá stěna (viz podrobněji zde). Existují dokonce články, které již na vzorku současných čtyř detekovaných splynutí v dozvucích po splynutí příznaky existence ohnivé stěny vidí. Je však třeba zdůraznit, že jde o pozorování s velkou úrovní nejistoty a nepříliš průkazné. Ptal jsem se na možnost takového pozorování příznaků kvantové gravitace Jirky Podolského. Byl k tomu spíše skeptický, protože nový horizont vzniká ještě před splynutím a dění při kontaktu původních horizontů nám zakryje. Je však stále šance, že i tak nám větší statistika stále přesnějších měření průběhu signálu gravitačních vln ze splynutí černých děr může přinést poznání teorie popisující novou fyziku.

 

Limita na určení hmotnosti neutrina v závislostí na vzdálenosti supernovy, která je vyzářila. Předpokládá se detekce neutrin s energií 1 MeV a nejistota v čase vyzáření neutrin a gravitačních vln okolo 10 s.
Limita na určení hmotnosti neutrina v závislostí na vzdálenosti supernovy, která je vyzářila. Předpokládá se detekce neutrin s energií 1 MeV a nejistota v čase vyzáření neutrin a gravitačních vln okolo 10 s.

Velice cenné informace přineslo i pozorování gravitačních vln ze splynutí neutronových hvězd (zde). V tomto případě pozorovaly družice na oběžné dráze také krátký záblesk v gama oboru. Tím se potvrdilo, že alespoň část krátkých záblesků gama je způsobována splynutím neutronových hvězd. Kromě záblesku gama byl pozorován dosvit v dalších oblastech elektromagnetického spektra. Velmi kvalitní pozorování umožnilo i to, že se jednalo o jeden z nejbližších pozorovaných krátkých záblesků gama. Jeho zdroj byl ve vzdálenosti pouhých 130 milionů světelných let. Společné pozorování gravitačních vln a záblesku gama umožnilo extrémně přesné určení shody mezi rychlostí gravitačních vln a světla. A také určit extrémně nízkou limitu na hmotnost případného hypotetického gravitonu. Velmi nízká frekvence detekovaných gravitačních vln v řádu 100 Hz a tím i nízká energie odpovídajícího gravitonu zhruba 4∙10-13 eV umožnily stanovit limitu na hmotnost gravitonu 4∙10-20 eV, což je 0,04 aeV (podrobněji zde).

 

Pokud by se podařilo pozorovat společně s gravitačními vlnami i neutrinový záblesk, bylo by možné stanovit hmotnost neutrina. Kilonova, která vzniká při splynutí neutronových hvězd, však má daleko slabší intenzitu neutrin než supernova. Je tak velmi malá pravděpodobnost, že by mohla být zachycena. Navíc k tomuto jevu dochází ve vzdálenosti stovek milionů světelných let a více. Větší šance je tak v případě supernov. Zmiňovaný detektor Hyper-Kamiokande by měl mít dosah pro supernovy až 6,5 milionů světelných let. Na stejném místě, jako má být neutrinový detektor Hyper-Kamiokande, má být vybudován i nový detektor gravitačních vln KAGRA. Ten by měl mít dosah pro splynutí neutronových hvězd až téměř 800 milionů světelných let a pro supernovy až okolo 30 milionů světelných let. I když přesná hodnota závisí u supernov na velikosti asymetrií při jejich výbuchu. Co zhoršuje citlivost na hmotnost neutrina je v tomto případě to, že detektor Hyper-Kamiokande nedetekuje neutrina s energií nižší než 1 MeV. Dostáváme se tak na citlivost v řádu desetin elektronvoltu. K tomu, abychom reálně hmotnost neutrina dokázaly určit, je třeba detekovat neutrina s řádově nižší energií. Detekce gravitačních vln nám i v tomto případě umožňuje testovat hranice mezi známou a exotickou novou fyzikou.

 

Kupa galaxií Kulka - 1E 0657-558 v optickém oboru (zdroj NASA).
Kupa galaxií Kulka - 1E 0657-558 v optickém oboru (zdroj NASA).

Kosmologické hledání nové fyziky

Jedním z nejnadějnějších zdrojů k nalezení příznaků a získání vlastností teorie popisující novou fyziku jsou kosmologická studia. Jak bylo popsáno, je teorie Velkého třesku, tedy horkého a hustého počátku našeho vesmíru velice dobře potvrzena. Současný standardní kosmologický model je však založen na celé řadě zjednodušení a extrapolací. Aproximace, které jsou zatím ne úplně potvrzovány, je izotropie a homogenita vesmíru od určité rozměrové škály výše. Zároveň současný standardní kosmologický model obsahuje řadu prvků, které nelze vysvětlit pomocí obecné teorie relativity a standardního modelu hmoty a interakcí. Jde například o jevy označované jako temná hmota a temná energie. Jak bylo zmíněno, je jejich interpretace možná pomocí nových částic, které nejsou v standardním modelu hmoty a interakcí obsaženy. Jinou možností je modifikace teorie gravitace. Je jasné, že nemohou být dobře teorie MOND, které modifikují Newtonovu teorii. Stejně jako ona nejsou relativistické a jsou jen limitou té obecnější teorie pro slabá gravitační pole a omezené škály vzdálenosti.

Jedním z nejperspektivnějších směrů, které by měly umožnit rozhodnout, zda je temná hmota částicemi, je pozorování srážek kup galaxií. Nyní už bylo nalezeno několik případů, kdy pozorujeme situaci po takové srážce. Při ní došlo k tomu, že pohyb galaxie a temné hmoty nebyl příliš ovlivněn, protože interagovaly pouze gravitačně. Mezigalaktický plyn naopak interagoval i elektromagneticky, došlo ke tření, jeho pohyb se zpomalil a plyn se tak intenzivně ohřál. Galaxie samotné se už z místa srážky hodně vzdálily. Pomocí gravitačního čočkování za kupami galaxií můžeme zjistit, že ve stejném místě je i temná hmota. Naopak rozžhavený plyn se hodně zpozdil a zůstal blízko místa srážky. Zároveň vyzařuje intenzivní tepelné rentgenovské záření, které nám je umožňuje pozorovat a zjistit jeho vlastnosti.

 

Kupa galaxií Kulka - 1E 0657-558 v rentgenovském oboru získána družicí Chandra (zdroj Chandra). (Zdroj NASA)
Kupa galaxií Kulka - 1E 0657-558 v rentgenovském oboru získána družicí Chandra (zdroj Chandra). (Zdroj NASA)

Trochu neobvyklá je rychlost, se kterou se musely kupy galaxií vůči sobě pohybovat. Rychlost pronikající kupy je v prvním pozorovaném případě kupy Kulka - 1E 0657-558 mezi 3000 až 5000 km/s. Běžné rychlosti bývají spíše okolo 700 a 1000 km/s. Vidíme statický obrázek a reálnou rychlost galaxií zjistit nemůžeme. Na druhou stranu je však rychlost srážky nezávisle určena teplotou plynu, kterou lze zjistit z rentgenovského záření plynu (viz například zde). Důležité je, že takových případů se už našlo řada a někdy jde o srážku i více kup a v různé etapě průběhu. Lze tak studovat evoluci tohoto děje, který může být ovlivněn řadou parametrů spojených i s novou fyzikou. Dnes sice už víme, že částice temné hmoty, pokud existují, musí mít s běžnou hmotou interakci extrémně malou. Ovšem o intenzitě vzájemné interakce částic temné hmoty toho moc nevíme. Její velikost by mohla ovlivňovat evoluci galaxií a také právě průběh srážek kup galaxií.

 

Kupa galaxií Kulka - 1E 0657-558 v optickém, rentgenovském oboru (červeně) a zobrazení výsledků gravitačního čočkování (modře). (Zdroj NASA)
Kupa galaxií Kulka - 1E 0657-558 v optickém, rentgenovském oboru (červeně) a zobrazení výsledků gravitačního čočkování (modře). (Zdroj NASA)

Například právě rozložení hustoty hmoty v malých eliptických galaxiích by mohlo naznačovat, že částice temné hmoty sice interagují velmi slabě s normální hmotou, ale vzájemně interagují relativně silně. Ukazují na to některé modelové simulace, které dostávají pozorovaný stav právě pro intenzivnější vzájemnou interakci temné hmoty.

Vzájemná interakce částic temné hmoty ovlivňuje i velkoškálovou strukturu vesmíru, takže právě třeba simulace její evoluce a srovnání výsledků s pozorovanou realitou nám může naznačit vlastnosti temné hmoty a tedy i nové fyziky. A právě pro rozložení temné hmoty ve vesmíru se velmi efektivně využívá gravitační čočkování.

Gravitační čočkování umožňuje i vyloučení možnosti, že je temná hmota tvořena primordiálními černými dírami. V práci z minulého roku jsou rozebrány výsledky dalekohledu Subaru. Jde o velmi intenzivní pozorování velkého množství hvězd v galaxii M31. Hledaly se případy mikročočkování těmito objekty s hmotností mezi 10-13 až 10-6 hmotnosti Slunce. Našel se pouze jeden případný kandidát. Tím se stanovily tak přísné limity na jejich počet, že opravdu nemohou vysvětlit temnou hmotu. Je tak jasné, že temnou hmotu nemohou tvořit ani tato hypotetická tělesa. Už dříve se podařilo vyloučit, že by je mohly tvořit hvězdné černé díry, nějaká klasická vesmírná tělesa nebo jiná forma normální hmoty.

 

Ukázka silného gravitačního čočkování u některých nejmasivnějších galaxií z kupy Kulka - 1E 0657-558 (zdroj M. Bradáč, S.W. Allen, T. Treu et al, arXiv:0806.2320v2)
Ukázka silného gravitačního čočkování u některých nejmasivnějších galaxií z kupy Kulka - 1E 0657-558 (zdroj M. Bradáč, S.W. Allen, T. Treu et al, arXiv:0806.2320v2)

Dalším příznakem nové fyziky v kosmologii je pozorování zrychlování rozpínání vesmíru. To bylo pozorováno hlavně pomocí velmi vzdálených supernov typu Ia a ukazuje na existenci kosmologické konstanty neboli tzv. temné energie. Potvrzení tohoto projevu nové fyziky a přesné proměření jeho vlastností umožní hlavně stálé zpřesňování měření vzdálenosti vesmírných objektů a zvyšování statistiky a přesnosti určování parametrů cefeid, supernov a dalších objektů. To nám opět umožňuje testovat novou fyziku a vyřazovat nevhodné hypotézy.

Indikace existence temné hmoty a jejího podílu je pozorovatelná také v průběhu fluktuace reliktního mikrovlnného záření i poměru lehkých primordiálních prvků (D, 3He, 4He a 6Li). Stejně tak je temná hmota potřebná pro vysvětlení evoluce galaxií, jejich kup a velkoškálové struktury vesmíru. V tomto případě jsou však popisy a interpretace srovnání experimentu a simulací silně modelově závislé. Silně je také ovlivňují použité aproximace, extrapolace a zjednodušení. Modelovým předpokladem je i předpoklad plochého vesmíru, ze kterého pak také vyplývá nutnost doplnění podílu různých komponent hmoty a energie.

 

Měření anizotropie fluktuací teploty reliktního záření je velmi cenným zdrojem kosmologických informací. Použitými přístroji jsou družice Planck a WMAP a pozemní přístroje SPT – South Pole Telescope a ACT – Acatama Cosmology Telescope. (Zdroj Particle Data Group).
Měření anizotropie fluktuací teploty reliktního záření je velmi cenným zdrojem kosmologických informací. Použitými přístroji jsou družice Planck a WMAP a pozemní přístroje SPT – South Pole Telescope a ACT – Acatama Cosmology Telescope. (Zdroj Particle Data Group).

 

Pro vysvětlení stavu vesmíru (počátečních podmínek) v době, kdy začaly fungovat obecná teorie relativity a standardní teorie hmoty a interakcí, je potřeba řada hypotetických jevů a předpokladů, které jsou za hranicemi těchto teorií a potřebují novou fyziku. Jde například o inflaci, která vysvětlí fakt, že pozorujeme stejnou teplotu reliktního záření, když se podíváme v jednom směru i v případě, že se zaměříme směrem opačným. Je tak jasné, že tyto části vesmíru musely být někdy v minulosti v kontaktu. Musíme také najít proces, který vysvětlí vytvoření přebytku hmoty nad antihmotou a existenci hmotného světa. Právě zkoumání veličin a parametrů, které by mohly být ovlivněny těmito jevy, nám může pomoci najít novou fyziku. Jde například o měření polarizace reliktního mikrovlnného záření, detekce reliktních gravitačních vln nebo reliktních neutrin.


South Pole Telescope studuje reliktní záření (zdroj BICEP).
South Pole Telescope studuje reliktní záření (zdroj BICEP).

Závěr

Standardní model hmoty a interakcí, který popisuje strukturu hmoty v našem vesmíru, a obecná teorie relativity jako teorie gravitace jsou extrémně úspěšné a popisují téměř všechny v něm pozorované jevy. Je třeba zdůraznit, že tento popis se už měnit nebude a tyto teorie budou muset být součástí nové obecnější teorie, která dokáže popsat exotickou fyziku za těmito současnými teoriemi. Stejně tak bude teorie Velkého třesku součástí každého budoucího kosmologického modelu či teorie.

Jiná situace je u standardního kosmologického modelu. Ten obsahuje prvky, které nezapadají do zmíněných standardních teorií a jsou čistě hypotetickými možnostmi. Vysvětlit je bude muset až nalezená obecnější teorie. Je celkem přirozené, že prvním krokem při popisu nové oblasti za hranicí našich zkušeností je použití extrapolace existující teorie. Proto i při budování kosmologického modelu se využila extrapolace obecné teorie relativity na celý pozorovatelný vesmír. To, jestli je tato extrapolace oprávněná, je třeba testovat.

Zatímco základní část standardního kosmologického modelu se měnit nebude, objasnění jeho hypotetických komponent a vysvětlení jevů, které stojí za jeho počátečními podmínkami, se může měnit mnohokrát, a bez nalezení správného tvaru kvantové teorie gravitace a sjednocující teorie půjde stále pouze o hypotézy. Je to důvod, proč se v této oblasti objevuje celá řada velmi odlišných i protichůdných kosmologických představ. Do této oblasti patří třeba různé představy založené na teorii strun nebo holografických podobách vesmíru. Často se bohužel v populárních článcích nerozlišuje, co je podložená teorie a co čistě hypotetická představa. Neznalý čtenář tak z toho může být zmaten a vzniká u něj představa, že v této oblasti dochází k neustálým revolucím, popřením a totálním proměnám, což má dost daleko od reality.

Pravdou naopak je, že Velký třesk je velmi dobře prokázán. Zároveň však teprve nalezení nové fyziky nám umožní reálný kosmologický popis velmi raného vývoje našeho vesmíru a také rozhodne, zda v budoucnu bude možné k cestám ve vesmíru i mezi vesmíry použít černé díry a warpový pohon (více zde).

 

Poznámka: Přednáška se stejným názvem o problematice kosmologie a nové fyziky za obecnou teorií gravitace a standardním modelem hmoty a interakce byla přednesena na setkání kosmologické sekce ČAS

 

Datum: 25.02.2018
Tisk článku

FYZIKA I - Mikš Antonín
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 262 Kč
cena: 227 Kč
FYZIKA I
Mikš Antonín
Související články:

Světlo galaktických kup potvrzuje teorii relativity     Autor: Dagmar Gregorová (19.10.2011)



Diskuze:

Eridanus

Ondřej D,2018-03-11 18:08:35

V komentářích k videu s názvem Obří díra do vesmíru (https://www.youtube.com/watch?v=w7Or3SIJbx0) je komentář: Kai Widman: "No... Edge!!! / Ne... Okraj!!!"

Což mne přivedlo k zamyšlení.

Co když Chladná skvrna Eridanu není pohledem podél časoprostorové osy směrem k souřadnicím epicentra velkého třesku, ale pohledem opačným směrem, tj. směrem k nekonečné prázdnotě prostoru do kterého vesmír expanduje?


První hypotéza zní:

Chladná skvrna Eridanu je pohled směrem do středu vesmíru, centrální dutiny. Taková oblast by vykazovala dvojnásobný dopplerův efekt, který by po dobu existence vesmíru znamenal prakticky nulovou teplotu, nulovou radiaci.

Druhá hypotéza:

Chladná skvrna Eridanu je pohledem opačným směrem, tj. po směru velkého třesku, do "prostoru", ve kterém není ani prostor, protože tam ještě nedoputovala žádná hmota.

Odpovědět


Re: Eridanus

Ondřej D,2018-03-11 19:43:47

Můžeme se ptát

1) Vrátíme-li se do času reliktního záření, a budeme pozorovat oblohu, uvidíme všemi směry extrémně horký vesmír, s výjimkou právě této oblasti, která bude (pravděpodobně) vůči vznikajícímu vesmíru oblastí vnější. Anebo,

2) Uvidíme všemi směry extrémně horký vesmír, který se rozpíná, a k tomu se navíc pohybuje od epicentra. V této době chladná skvrna ještě není patrná, a vzniká až v důsledku vzdalování se části vesmíru, pohybující se stejným směrem, od části vesmíru, který se pohybuje směrem opačným. Zpočátku chladná skvrna zabírá celou polokouli a je jen nepatrně chladnější, až teprve plynutím času narůstáním vzdálenosti se poloměr této skvrny zmenšuje, až je z ní jen téměř nepatrný bod.

Připomeňme si, že co je za chladnou skvrnou nemůžeme vědět, protože je to chladná skvrna na reliktním záření, tj. nevzdálenější oblastí vesmíru.

Odpovědět


Re: Eridanus

Ondřej D,2018-03-11 20:47:28

Co si myslím, že by mohl uvidět teleskop Jamese Webba.

https://imgur.com/a/v3Ymg

Odpovědět


Re: Re: Eridanus

Milan Krnic,2018-03-11 21:04:05

A jaký to bude mít smysl? Ověřit pozorování nemáme jak, tak co z toho. I v rámci té naší iluze dává větší smysl soustředit se na dosažitelné, nebo dosažitelnější cíle (samozřejmě tak, aby nás to činilo šťastnými), jako je např. kolonizace Sluneční soustavy, atp.. Vývoj i zaměstnanost by to pokrylo podobně.

Odpovědět


Re: Re: Re: Eridanus

Ondřej D,2018-03-11 23:12:00

Tohle není pozorování, to je předpověď pro pozorování. Hledal jsem, jestli je CMB cold spot v hledáčku Jamese Webba a nenašel, tudíž zatím asi není. V ideálním případě na tuto anomálii budou snímat deset dní v kuse, aby se docílilo co nejostřejšího snímku. V případě, že by se ta předpověď potvrdila, znamenalo by to, že jsme se dozvěděli zase o něco víc o podobě vesmíru, byť za cenu geometrického nárůstu otázek, které si při pozorování vesmíru klademe.

Odpovědět


Re: Re: Eridanus

Ondřej D,2018-03-16 14:49:23

Ještě jeden pokus o umělecké ztvárnění


https://imgur.com/a/Xg6uc

Odpovědět


Re: Re: Re: Eridanus

Ondřej D,2018-03-16 17:06:22

Eridanus v širším rámci

Obloha je pohybem opticky deformována do tvaru džbánu, jehož úzké hrdlo je chladná skvrna Eridanu.


https://imgur.com/a/qW8bV
https://imgur.com/a/Bzm4O

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Eridanus

Ondřej D,2018-03-16 18:54:39

Důsledky pro hvězdnou navigaci

https://imgur.com/a/Y4wkv

Odpovědět

kosmologie

Zdeněk Smutný,2018-03-07 18:10:46

Děkuji za přínosný článek, shrnující podstatné. Nevšímejete si těch neodborných příspěvků, těm nelze nic vysvětlit, ti si už svou hypotézu dávno zabetonovali.

Odpovědět

Kosmolog Amatér,2018-03-06 19:16:30

Nejsem si jistý, jestli se co nejvíce slovy snažím říct co nejméně, anebo co nejméně co nejvíce.

Odpovědět

relativita

Vaclav Prochazka,2018-03-06 11:08:53

> Einsteinova obecná teorie relativity prošla řadou testů, které ji excelentním způsobem potvrdily. Prvním byl ohyb paprsků v gravitačním poli. Tento jev se pozoroval poprvé během slunečního zatmění.

To jako vážně? Autor chce tvrdit, že byl Eddinkton opravdu schopen r. 1919 na fotografických deskách měřit polohu hvězd, fotografovaných při mizerných atmosférických podmínkách, s přesností setin milimetru? A ještě k tomu ty fotky pořizoval dalekohledy, které byly defakto dřevěné bedýnky, do kterých nastrkal čočky a coelostatické zrcadla byla umístěna na dřevěných bednách, které pěkně vibrovali, když na ně zafoukal vítr? :-) Proč asi nebylo toto měření dosud úspěšně zopakováno?

Dále by mě moc zajímalo odvození rovnice pro ohyb světla z rovnic OTR. Dost nechápu jak se mohl božský Albert dopracovat tak pěkného výsledku z těch jeho příšerných rovnic:)

Pak bych si dal také rád vysvětlit od nějakého relativisty experiment Hafele-Keating. Jak mohli s oscilátorem HP s výrobcem udávanou rel. přesností 10e-11 ověřit efekt, na který by potřebovali přesnost nejméně o dva řády větší, to mi také hlava nebere:)

No a LIGO je kapitola sama pro sebe:) Za ty prachy co tento experiment stál (v přepočtu cca. 10 miliard Kč) prostě museli s nějakým (pozitivním) výsledkem přijít, stejně jako LHC musel nakonec objevit Higgsův boson, i kdyby si ho měl vymyslet:) Jejich výsledek je neověřitelný (neexistuje obdobné zařízení) a v ohromném množství šumu, který jim z toho měření vylezl, se nepochybně dá "objevit" signál, který bude v souladu s očekáváním. Je dobré si připomenout, že přes půl století snahy o zachycení gravitačních vln dosud nebylo úspěšné. Je zábavné, že nikoho nepřekvapuje, že grav. vlny jsou o mnoho řádů slabší než bylo očekáváno dříve (vypočteno?). Jakožto metrologovi mi padá čelist nad rel. přesností měření 10e-24, kterou LIGO tvrdí, že dosahuje. Tvrdí nám, že dokáže měřit kilometrové rozměry s přesností větší než je průměr atomu. Kdo někdy prováděl nějaké reálné měření v technické praxi, tak ví že je to prostě pitomost:)

No a temnou energii a hmotu prostě potřebujem, i kdybychom si jí měli vymyslet, protože se prostě ukazuje, že naše pěkné (Newtonovi) a nebo ošklivé (Albertovi) rovničky gravitačního pole nám tak úplně nefungují:) Ono asi to r^2 nemusí být úplně tak přesné:)

Fyzika už dávno není vědou, kde se očekává a požaduje kritické myšlení, ale pouze bussinesem a šamnstvím. V intelektuální rovině to není o pochopení světa, ale o onanii nad chybnými či neúplnými teoriemi, které podle šamanů popisují svět:-)

Odpovědět


Re: relativita

Josef W,2018-03-06 12:57:19

To, že Eddingtonova měření nebyla nikdy zopakována, je jenom vaše domněnka?
https://www.youtube.com/watch?v=9Yn7Qq8sEy8

A promiňte, s vaším příspěvkem byste uspěl víc třeba na orgonetu ...

Odpovědět


Re: Re: relativita

Milan Krnic,2018-03-06 16:12:06

http://sirrah.troja.mff.cuni.cz/~dond/clanek.html
Jinak viz první věty mého prvního příspěvku.
Je to pochopitelné, tedy mlžení na místě je, ovšem stejně je na místě kritika. Zvlášť po takové době.

Odpovědět


Re: Re: Re: relativita

Josef W,2018-03-06 21:15:18

No tak ještě že máme radioastronomii ;-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: relativita

Milan Krnic,2018-03-07 18:07:34

Radioastronomii neověřitelnou se skutečností, a tedy zatíženou neznámou velikostí chyb (modelu, zaokrouhlovacími, atd, ...).

Odpovědět


Re: Re: relativita

Kosmolog Amatér,2018-03-06 16:18:15

Gravitační čočkování by mělo být totéž ve velkém, a u nich snad není pochyb, že by skutečně existovaly. Respektive že by existovalo ono ohýbání světelného paprsku. Nebýt teorie relativity, astronomové by se dnes ptali, co je to za podivné okrouhlé úkazy.

Odpovědět


Re: Re: Re: relativita

Milan Krnic,2018-03-06 16:52:32

Jde o interpretaci, nikoli o ohýbání jako takové, o tom pochyb není.
Ostatně, to si může každý doma vyzkoušet s průhlednými pet lahvemi .. postavte je na stůl v různých překryvech, objekt vám neznámého vzhledu i velikosti nechť vám nějaký dobrodinec umístí za ony lahve, a vy přes ně určete, jak vypadá, a jeho rozměry.
"Nebýt" ... co by kdyby není argumentace.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: relativita

Milan Krnic,2018-03-06 16:53:17

naplněné čirou vodou, ty petky :)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: relativita

Kosmolog Amatér,2018-03-06 16:59:48

Nebýt teorie relativity, astronomové by zjistili, že na obloze jsou světelné úkazy stejného zdroje rozptýlené do tvaru, který by jim dala čočka, a teorie relativity by byla objevená na základě těchto úkazů.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Milan Krnic,2018-03-06 17:11:45

Teorii relativity formuloval Albert Einstein na základě miriády předcházejících událostí, včetně nečetného mávnutí motýlích křídel jinde na světě. Říká se tomu kauzalita.
V blízké kauzální větvi pak díky fyzickým schopnostem, zásobě psacích potřeb, atp.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Vaclav Prochazka,2018-03-06 22:12:24

Kterou terorii relativity máte na mysli? STR, která je pouze kompilátem již existujících prací a její hlavní rovnice se jmenují Lorentzovy transformace, které tento pán vytvořil kvůli elektrodynamice? A nebo OTR, kde není tak úplně jisté, zda dal její prakticky neřešitelné rovnice dohromady Albert a nebo jeho kamarád Grossman? :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Kosmolog Amatér,2018-03-06 22:17:58

Kdybych to měl popsat svojí optikou, tak bych to nazval Lobačevského praktické aplikace.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Milan Krnic,2018-03-07 18:16:41

OTR. O tom, kdo je dal dohromady, jsem nepsal. To ostatně ani nemám možnost zjistit / dokázat - zatracená relativita :)

Odpovědět


Re: Re: relativita

Vaclav Prochazka,2018-03-06 22:03:38

Takže k Eddinktonovi fakta:

1/ Dle OTR dělá gravitační čočkování u povrchu slunečního kotouče 1,75"
2/ R. 1919 Eddinkton použil dva astroláby s coelostatem, jeden od nich z observatoře vytvářel obraz slunce o velikosti 3 cm a půjčený irský 10 cm, montáž improvizovaná, vyvolávání fotodesek v polních podmínkách
3/ Slunce má na obozoru průměr +/-30' = 1800", tj. čočkování dělá 0,1% z jeho průměru, tedy opravdu minimální přesnost měření musí činit alespoň 0,03 mm nebo 0,1 mm pro jednotlivé použité přístroje. To je ovšem hodnota opravdu minimální, pro malý počet objektů potřebujete přesnost větší a ještě se vám podaří s bídou prokázat, že k čočkování dochází, ale už dost těžko prokážete věrohodně jeho velikost.
4/ Bod 3 platí pro případ, kdy měření provádíte seriózním způsobem. Tím míním pozorujete / fotíte / měříte pozici hvězd při zatmění a pak pozici těch samých hvězd s přesně 0,5 ročním zpožděním a v ideálním případě po tu dobu nešaháte na přístroje, aby jste je "nerozhodil". Toto nebylo splněno, druhé měření prováděl Edd. po tuším 2 měsících a tedy vyhodnocení není triviální (musí se provádět přepočet pozice hvězdy). Navíc mezi měřeními z dalekohledů v klidu vyndali optiku a pak ji opět usadili na místo.... Jestli někdo viděl fotografickou desku pořízenou na začátku 20. století, tak mi asi dá za pravdu, že měřit na ní hvězdy tj. objekty které jsou všechno možné, jen ne jasně ohraničené "kroužky" s přesností setin mm, je naprostý nesmysl:-)

Prostě Eddinkton to změřit nemohl! Je to příklad jednoho z úspěšných podvodníků v dějinách vědy. Jen na okraj je třeba uvést, že dle všeho použil fotodesky pouze z horšího přístroje neboť z irského astrolábu nebyl schopen vypozorovat žádný rozdíl v pozici hvězd. Met. situace při pozorování zatmění byla velice špatná, oblačnost se měla roztrhat pouze na pár minut (desítek)? Řada fotodesek nebyla zaostřena aj....

Mohu se mýlit, ale prosím o odkaz na konkrétní odborný článek, při kterém zatmění slunce bylo Eddinktonovo měření zopakováno :-)

A aby nedošlo k omylu, gravitační čočkování bylo předpovězeno prvně tuším už pře Albertem někdy kolem 1898 na základě Newtonovské mechaniky. Albertovi měl údajně původně vyjít úplně stejný vzoreček jako ten původně publikovaný, ale po nezdařené expedici za zatměním r. 1912 řekl že se seknul a přidal do něj konstantu 2. Takže nediskutuji na téma zda čočkování je či není, ale jaká je jeho velikost a kdo to opravdu seriźně a kdy prvně změřil.

Něco co nám připadá jako gravitační čočkování generované vzdálenou galaxií nám je na prd, neboť nám neumožňuje stanovit jeho velikost a tudíž rozhodnout se zda je dobře původně (primitivní Newtonovskou fyzikou) předpovězená hodnota a nebo zda se jedná o potvrzení Albertova vzorečku, kde prostě přidal koeficient 2:-) A ono je také možné, že by nám vyšlo něco co není v souladu s žádnou předpovědí ...

Odpovědět


Re: Re: Re: relativita

Vladimír Wagner,2018-03-06 23:19:11

Zdá se mi, že tu začíná přibývat dost mimoběžných a dost nesmyslných výroků a příspěvků. Dovolil bych si tak alespoň zrekapitulovat situaci s testováním vlivu gravitačního pole na elektromagnetické záření. Takže hlavně pro pana Procházku. Eddingtonova měření měla sice omezenou přesnost 20 %, ale není pravdou, že by se je nepodařilo zopakovat. Právě naopak. Zopakovala se vícekrát. Ukázalo se však, že tato měření využívající zatmění Slunce mají jen omezenou přesnost a neumožňují se dostat pod 10 %. Třeba práce http://adsabs.harvard.edu/full/1976AJ.....81..452T, Diametrální zlepšení přesnosti umožnila radiová interferometrická měření, která dosahují hodnoty ověření předpovědi obecné teorie relativity na úrovni až 0,12 %. https://arxiv.org/pdf/1502.07395.pdf Pokud se týká o světlo hvězd a jejich ohyb v gravitačním poli Slunce, tak sonda Hipparchos jej měřila s takovou přesností, že umožnila ověření obecné teorie relativity na úrovni 0,2 %. Umožnila dokonce pozorovat ohyb světla v gravitačním poli Země, i když s přesností na úrovni zhruba toho Eddingtona. Dosažená úroveň přesnosti umožňuje omezit počet možných teorií a měření perfektně potvrzují tu Einsteinovu. Plánovaná sonda Gaia by se měla dostat na úroveň přesnosti testu ještě o dalších několik řádů dále.
Ohyb světla je tak na popsané úrovni přesnosti ověřen v naší Sluneční soustavě. A teorie, která je tak na této úrovni ověřena, předpovídá jevy, jako je čočkování v silném gravitačním poli, slabé čočkování a mikročočkování. Všechny tyto jevy jsou pozorovány a do dané experimentální přesnosti odpovídají předpovědí (statistika a využití jejich pozorování neustále roste).
Einsteinovy rovnice lze řešit s dostatečnou přesností. Alespoň takovou, že nám umožňuje provozovat GPS, který předpokládám využívá i pan Procházka :-) Vždycky mě pobaví, když lidé jako on pak píší cosi o onanování vědy. :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: relativita

Vaclav Prochazka,2018-03-07 11:38:11

Tu reakci na Eddinktona myslíte jako vážně?

"Eddingtonova měření měla sice omezenou přesnost 20 %". To jste vzal kde? To, že pouze papouškujete, co někde někdo napsal a nezamýšlíte se nad tím je smutné.

Popsal jsem Vám co a jak Edd. měřil, na základě dostupných zdrojů. Vysvětlete mi prosím jak je možné na fotografické desce reálně proměřit polohy hvězd s přesností setin milimetru za pomoci lupy (mikroskopu) a mikrometrických posuvů. Prostě to NEZMĚŘÍTE, budete to jenom odhadovat. Proč Edd. výsledky z přesnějšího přístroje vůbec nepoužil? Díval jste se někdy do dalekohledu s větším zvětšením nebo fotil jste na delší expozici a kopnul vám někdo do stativu / montáže a nebo se objevil nečekaný poriv větru? Víte co je to schopné udělat s obrazem? Experiment prostě ani nebyl připraven tak, aby se mohl alespoň přiblížit požadované přesnosti.

https://www.google.cz/search?q=eddington+expedition&client=firefox-b&dcr=0&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjQsuyQgNrZAhUosKQKHXt3DgYQ_AUICigB&biw=1280&bih=719#imgrc=sejIzW9NE8YErM:

Eddinkton prostě věděl kolik mu to "má" vyjít, a zjevně chtěl aby mu to vyšlo. Takže vybral pouze ty fotodesky, které nějakou změnu pozice hvězd ukazovaly.

Netahejte sem teď další experimenty, ty jsem nezpochybňoval (vyjma Hafele-Keating). Práci z r. 1975 neznám, musím si ji nastudovat, nicméně jak jsem zběžně nahlédl jejich vybavení bylo někde jinde než dřevěné bedny vybavené čočkami, tak jak je měl na expedici Eddinkton.

"Einsteinovy rovnice lze řešit s dostatečnou přesností. "
To jako vážně? Předvedete mi to? Nelinearní difirenciální soustavu deseti rovnic? Můžete mi sem prosím pěkně napsat to odvození gravitačního čočkování v blízkosti Slunce, tak jak to udělal božský Albert r. 1912 resp. s pozdější opravou *2? Neumíme elegantně řešit ani Newtonovské rovnice pro 4 tělesa a musíme to počítat hrubou silou:-))

Patříte také mezi ty vyvolené co viděli rovnice na základě nichž funguje GPS? Jako takovouhle strategickou věc Vám někdo ukázal? Nehraje náhodou u GPS daleko větší roli změna hustoty atmosféry, nepřesnosti v chodu hodin atp.? :-) Není tam náhodou spousta korekcí vytvořená čistě experimentálně? Není náhodou potřeba celý systém periodicky korigovat v součinnosti s pozemními stanicemi?

A jak jsem psal, také jsou dobří podvodníci Hafele-Keating. Jak mohli ověřit STR+OTR s rel. přesností "hodin" od HP pouze 10e-11 (oni sami ve své práci klidně uvádějí 10e-12) při trvání experimentu tuším celkem 800h to mi také hlava nebere:-)

Při realizaci fyzikálních experimentů se neobejdeme bez techniky a ta má své limity a meze. Vy patříte zřejmě mezi ty lidi, kteří zjevně věří všemu co kdo napíše. Mě když někdo začne tvrdit, že umí na skleněné destičce měřit rozmazané flíčky s přesností setin milimetru, tak se napřed zeptám jak to udělal. A pak to vyhodnotím, zda je to a nebo není technicky možné na základě mé technické zkušenosti. Tu samou otázku si položím, když mi někdo z LIGO začne věšet bulíky na nos, že délkový rozměr v řádu kilometrů umí změřit s relativní přesností 10e-24 :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Vladimír Wagner,2018-03-07 16:35:03

Pane Procházko, má reakce byla na oba Vaše příspěvky. V tom prvním to vypadalo, že zpochybňujete i ty následující experimenty testující a potvrzující shodu ohybu světla a obecně elektromagnetického záření v gravitačním poli s předpověďmi teorie relativity. Pokud jsem Vás ale nyní správně pochopil, tak ty další přesnější experimenty nezpochybňujete. Pochopitelně můžete polemizovat a rozebírat, jaká byla reálná nejistota měření Eddingtona a zda pozorovaný jev byl či nebyl a na jaké úrovni prokázán. První prokázání a potvrzení nějakého jevu byla velmi často na hranici možností tehdejších technologií. Velice často jsou pak později rozebírána a vystavena sporům, zda opravdu tam byla daná tendence či jev reálně vidět. Typickým příkladem je nejen Eddington, ale z historie astronomie třeba také Hubble. I v jaderné a částicové fyzice je celá řada takových příkladů. Nedávno jsem více rozebíral historii supertěžkých prvků a i tam máme řadu podobných případů.
Může to být nádherné téma sporů pro historiky vědy, v daném případě fyziky, a vůbec Vám neberu právo takové diskuze vést. Ovšem tyto diskuze povětšinou nemohou mít závěr a jejich význam pro samotný rozvoj fyziky a vědy je velmi omezený.
Co ovšem význam má, je, jestli se dané pozorování potvrdilo nebo ne. To rozhoduje o tom, jestli se dostanou do učebnic a nějaký pan Procházka se v nich bude nimrat, aby z jejich autorů udělal podvodníky, nebo se u nich vyjasní, že byla chybná a v podstatě se na ně zapomene. V daném případě další přesnější měření, ať už při slunečním zatmění, tak s využitím radioastronomie či astrometrických satelitů výsledek prezentovaný Eddingtonem a hlavně předpověď teorie relativity plně potvrdily.
Stejně je to s experimentem, který provedli Hafele a Keating. Zase mohou nejen historikové fyziky dlouze diskutovat o tom, jestli experimentální nejistoty byly odhadnuty správně. Podstatné ovšem je to, že následující řádově přesnější experimenty potvrdily publikované hodnoty a hlavně předpovědi teorie relativity. A jak jsem pochopil, další experimenty už ani Vy nezpochybňujete.
Můj rozbor a článek se opravdu nezabývá historií fyziky. Jeho cílem není rozbor, jaký byl podíl Einsteina na speciální či obecné teorii relativity a která z jejich myšlenek se objevila již dávno předtím. Ani, jestli se v průběhu doby dopustil chyb a nepřesností, které on nebo jiní později opravili. To opravdu není podstatné z pohledu, zda jsou teorie relativity správnými teoriemi nebo ne. A jaké jsou limity jejich možností. Pro to je podstatné to, zda se potvrzují její předpovědi.
Pane Procházko, já Vám neberu právo diskutovat o těchto událostech z historie vědy. Trochu méně se mi líbí Vaše označování Eddingtona, Einsteina, Hafeleho a Keatinga za podvodníky, ale když takové ponížení těchto osobností z historie fyziky a povýšení osobnosti pana Procházky mu z psychoterapeutického hlediska pomůže, tak budiž. Ovšem, Vaše příspěvky jsou hodně mimo téma článku i diskuze. Ten opravdu není o analýze historie fyziky.
Na závěr ještě jednu věc. Ve svých příspěvcích tvrdíte, že výsledky získané na experimentech v laboratoři CERN (konkrétně objev higgse) jsou smyšlenky. Stejně jako výsledky experimentu LIGO. Je pravda, že jedině LHC má dostatek energie, aby ve srážkách vyprodukoval higgse. Na něm však pracují dva nezávislé experimenty, které tuto částici pozorují a studují. Navíc jsou všechna jejich pozorování u jiných částic konzistentní s pozorováním na dalších experimentech u jiných urychlovačů. Připravuje se i stavba dalších urychlovačů, které na higgse budou stačit, takže budou další nezávislá potvrzení.
Detekce gravitačních vln proběhla na třech různých detektorech. V současné době se připravuje další v Indii a úplně nový s daleko vyšší citlivostí v Japonsku. Gravitační vlny ze splynutí neutronových hvězd byly pozorovány s dalšími projevy této události v jiných detektorech. Takže v budoucnu bude přibývat potvrzení se stále větší přesností a validitou. Vysvětlení toho, proč se předpokládal v minulosti větší signál, je to, že se předpokládal daleko asymetričtější výbuch supernovy a detekce signálu z něj.
Mám docela problém s Vašimi příspěvky o fyzice jako onanii a podobně. Mě to připadá, jakoby si pan Procházka potřeboval v diskuzi léčit své mindráky pomocí různých konspiračních teorií, což se ale bohužel v diskuzích pod články na internetu děje docela často. Ovšem spíše u jiných než na Oslovi.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Vaclav Prochazka,2018-03-07 18:53:44

Pane Wagnere,
asi každý máme svoje mindráčky, že? V mých příspěvcích jsem se na rozdíl od Vás nedopustil žádných konkrétních osobních injektiv vůči Vám či jakémukoliv diskutujícími zde na Oslu.
Bohužel v řadě případů se nám fyzika už dávno zvrhla do něčeho co asi lze nazvat v nadsázce "sebeuspokojováním". Nejlepší je roky bádat nad něčím co nelze dokázat a co za čtvrt století své existence není schopné dát žádnou konzistentní předpověď a rozházet prachy z grantů za chlast a ženské (např. strunové teorie:-) a přitom se opájet svou výjimečností teoretického fyzika.

Současná věda je nesmírně nákladná záležitost (LHC v přepočtu miliardy Kč, LIGO snad 10 miliard) a jakožto daňový poplatník (LHC) mohu požadovat nějaké smysluplné výsledky. Opravte mě, ale jediné opravdu nové s čím přišlo LHC byl Higgs. A objev přišel ve chvíli kdy se do experimentu mělo napumpovat dalších pár stovek milionů EUR. Tedy je na místě být skeptický, uvidíme za pár let jestli nějaký větší a dražší experiment tento objev opravdu potvrdí. Ono vyhodnotit co se vlastně pozorovalo není tak jednoduché, že?

"Co ovšem význam má, je, jestli se dané pozorování potvrdilo nebo ne. To rozhoduje o tom, jestli se dostanou do učebnic a nějaký pan Procházka se v nich bude nimrat, aby z jejich autorů udělal podvodníky, nebo se u nich vyjasní, že byla chybná a v podstatě se na ně zapomene."

To co píšete je taky možnost. Ostatně středověká literatura = středověké učebnice jsou plné "zaručených pravd slavných mužů". A nepochybně řada dávných autorů byla ve své době považována za úctyhodné muže:-) Pokud budeme neustále zapomínat na omyly, podvodníky a slepé uličky, pak se budeme pořád ploužit dopředu jen velmi zvolna. Omyly a podvody ve vědě jsou možná to nejdůležitější s čím by se měli budoucí vědci seznamovat.

Pro vědu má katastrofální následky pokud se ke správnému výsledku dobereme podvodem nebo omylem. Znalost historie je obecně velmi důležitá v každém oboru. Je dobré poučit se s předchozích omylů. A dost často je právě z vědeckých kruhů bagatelizován význam podvodů a plagiátorů ve vědě, které jsou ovšem tak staré jako věda sama a jsou její neoddiskutovatelnou součástí.

Rozdíl je pokud někdo udělá chybu a nebo jako v případě Eddiktona si výsledky prostě vymyslí. Kdo se seznámí s detaily jeho měření, netrpí náboženskou úctou k "velikánům vědy" a někdy v životě prováděl nějaké fyzikální či technické měření, dojde myslím ke stejnému závěru jako já. Napsal jsem jasné zdůvodnění, proč nemohl naměřit to co bylo publikováno. Můžete na to věcně reagovat a mé závěry svým jednoduchým či složitým propočtem zpochybnit a ne zde psát eseje o něčích mindrácích:-)

"Stejně je to s experimentem, který provedli Hafele a Keating. Zase mohou nejen historikové fyziky dlouze diskutovat o tom, jestli experimentální nejistoty byly odhadnuty správně."

Jak jako historikové vědy dlouze diskutovat? Pokud mám prokázat jev na úrovni nanosekund, dost těžko pro to mohu použít přístroj, který měří s přesností mikrosekund. Tohle prostě není třeba dlouze diskutovat. Fyzika je a nebo by měla být exaktní vědou, netahejme do ní prosím přístupy humanitních oborů. Buď to změřit umím, mám na to přístroje, mám na to vhodné podmínky a nebo to zkrátka neumím. Pokud výsledky odhaduji tak nejsem fyzik, ale šarlatán:-)

"Gravitační vlny ze splynutí neutronových hvězd byly pozorovány s dalšími projevy této události v jiných detektorech. Takže v budoucnu bude přibývat potvrzení se stále větší přesností a validitou."

Pane Wagnere to jako myslíte vážně? Vy řáčíte být fyzik a nebo vizionář? Pokud víte, že další experimenty současná měření pouze potvrdí, tak buď
- víte více než všichni ostatní (a je na místě začít vymýšlet konspirační teorie:-)
- provádění těchto experimentů jsou vyhozené prachy, když už víme, že nám to jednou vyšlo ne?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Vladimír Wagner,2018-03-07 19:46:55

Pane Procházko, Vy jste tady začal o podvodnících a onanování. Ale takové diskuze opravdu nemají smysl a opravdu se do nich nerad zapojuji. Já se radši věnuji reálné fyzice a její popularizaci a diskuzi o ní. A také seriozní a alespoň trochu fundované a na úrovni vedené diskuzi o historii fyziky.
Pokud říkám že příští detektory potvrdí detekci gravitačních vln a budou měřit se stále větší přesností, tak tím pochopitelně nevylučuji, že třeba jejich existenci nepotvrdí (i když to osobně považuji za dost nepravděpodobné). Pak pochopitelně objev LIGA pude příkladem experimentální chyby a chybného měření. I takové věci se ve vědě staly. Právě o tom je věda, že se hypotézy a teorie i měření podrobují testům a výsledek může být potvrzení nebo vyvrácení.
Jak jsem říkal, osobně si spíše myslím, že současná detekce gravitačních vln bude potvrzena. A to vůbec neznamená, že by další detektory nebo ještě citlivější systémy neměly smysl. Jednak teorii ověří na vyšší úrovni přesnosti, ale zároveň umožní pozorovat stále širší třídu jevů v oboru gravitačních vln, tedy splynutí černých děr, splynutí neutronových hvězd, výbuchy supernov ... Získat statistiku těchto objektů a jejich vlastnosti. Toto nové okno do vesmíru nám umožní studovat úplně nové objekty a nové vlastnosti těch známých. Tím, že se potvrdila možnost vidět radiový signál z vesmíru opravdu neztratilo smysl stavět další a větší radioteleskopy.
Že bude postaven další urychlovač na přesnější zkoumání higgse je celkem jasné, otázkou je, jaký typ zařízení to bude. Přesné poznání vlastností vysokoenergetických částic je důležité pro pochopení řady procesů nejen ve vesmíru.
Myslím, že další podobná diskuze postrádá smysl, jak v článku, tak v diskuzi už je dostatek informací a také jsme se oba dostatečně k věci vyjádřili, aby si každý mohl utvořit svůj vlastní názor. Případně se podívat i do originálních článků a sám si je prostudovat a posoudit. Při přednášce vždy studentům zdůrazňuji, že mají nyní ideální možnost. Většina časopisů má elektronizované historické archívy a je možné si přečíst původní články jak nobelovských tak jiných významných experimentů. A poučit se, jak na úspěších, tak i chybách. Oni totiž naši předchůdci nebyli žádné idealizované ikony, dopouštěli se chyb i nepřesností. Ale zároveň jsou hodní obdivu, protože dokázali věci, které si skoro nedokážeme pro jimi dostupné technologie představit. A jejich články jsou často metodicky i kulturou projevu obrovským zdrojem poučení. To jen někteří tam vidí samé podvodníky.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Milan Krnic,2018-03-08 19:57:19

Vážený pane Wagnere. Zrovna vy jste mezi vědci svým přístupem výjimkou. Za což si vás velice vážím. Ovšem kritický průstup k věcem je nutný, a bohužel se s ním nelze setkat příliš často. Pak se nelze divit ostřejším výpadům. "vědecké paradigma" tu prostě bylo, je i pravděpodobně bude. A toho se týkalo první souvětí mého prvního příspěvku. "Data z tzv. "pozorovacích" zařízení nějak interpretujeme, a je tedy otázkou, zda ΛCDM naše pozorování potvrzují, anebo je ΛCDM potvrzován interpretací některých našich pozorování.".
Už systém výuky studentů je indoktrinační v rámci té době poplatného paradigmatu. A je dobré s tím počítat. I to je mimo jiné součást těch nezapočítávaných chyb, které ve svých přednáškách připomíná pan profesor Křížek.
Vy, pane Procházko, to s těmi podvodníky a šarlatány přeháníte. Kauzalita tak složitá spletená lidská rozhodnutí, stylu nějaké všeobecné konspirace, rozhodně nepřipouští. To, že je někdo poplatný době, nebo prostě věří určitým věcem, viz ona indoktrinace / paradigma, nutně neznamená, že záměrně klame, tj. že je podvodník / šarlatán. Samozřejmě lze polemizovat nad vědeckým přístupem, dodržování vědecké metody (tato polemika se na OSLU v diskuzi pod články děje poměrně často, čehož si cením), na druhou stranu jsme jen lidé. Nikdo není dokonalý.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Josef W,2018-03-09 12:32:47

Jako naprostý laik bych byl s kritickým hodnocením vědců, interpretací, indoktrinací apod. ještě opatrnější. Od vámi oblíbeného p. Křížka zní pěkně třeba otázka jak je možné změřit, navíc tehdá před víc než 100 lety, odchylku 43" za století. A ten výčet všech různých vlivů a chyb měření! To musí jednoho "nahlodat". Na druhou stranu když to vezmu z opačné strany, tak Merkur byl tehdy sledován celá dvě století (teď už tři), což je přes 800 jeho oběhů. Parametry jeho dráhy i stáčení byly tedy už dostatečně "zprůměrované" k odstranění různých chyb a nepravidelností oběhu. A to jeho stáčení není 43" za století, ale 5600", 43" je rozdíl když se odečtou tehdy známé vlivy.
p. Křížek je určitě skvělý matematik (já už od studií při zaslechnutí "diferenciální rovnice", nebo "taylorův rozvoj", ztrácím vědomí), ale jeho radikální závěry bych nebral tak doslova. Ani on možná není naprosto dokonalý :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Vladimír Wagner,2018-03-09 22:29:41

Možná bych upozornil na pár problémů. Kritický přístup a neustálé testování a hledání možných zdrojů nejistot či chyb v předpokladech je přirozenou součástí vědecké metody. Ovšem je důležité, aby byl člověk podobně kritický ke svým rozborům, jako je k rozborům a hypotézám jiných. Jak už jsem několikrát zmínil, tak mě řada analýz a přednášek Michala Křížka velice inspirovala a je mi sympatický i jeho kritický přístup a cesta proti proudu. A navíc si troufám říci, že jsme kamarádi. Na druhé straně jsem ovšem velmi kritický k řadě jeho přístupů, které jsou dost nekritické a do značné míry docela manipulativní a jednostranné, když se jedná o podporu jeho hypotéz.
Například, když na podporu své představy, že interpretace výsledků měření gravitačních vln ze splynutí černých děr v objevitelském článku byla ovlivněna nezapočtením gravitačního rudého posuvu uvádí článek, který sice píše o tom, že by opravdu mohl gravitační rudý posuv toto měření ovlivnit, ale jen ve velmi specifickém případě. A už neřekne, že autoři zdůrazňují, že by gravitační rudý posuv vznikl jedině v případě, že by k splynutí černých děr došlo blízko horizontu supermasivní černé díry. A zároveň píší, že v normálním případě je gravitační rudý posuv zanedbatelný. Ono totiž vyzařování gravitačních vln vzniká v celém binárním systému černých děr a je dáno jeho asymetrií, vyzařování tak nepochází z horizontu ani z takové jeho blízkosti, aby bylo gravitačním rudým posuvem nezanedbatelně ovlivněno. Ona totiž intenzita gravitačního pole hvězdné černé díry velice rychle klesá se vzdáleností (je vysoký gradient - proto se stane kosmonaut ještě před průchodem špagetózním a nepřežije). Naopak u supermasivní černé díry klesá intenzita gravitačního pole pomalu (je malý gradient - kosmonautu se při průchodu horizontem nic nestane - tedy pokud neexistuje ohnivá stěna). A právě supermasivní černá díra vytváří to intenzivní pole způsobující gravitační rudý posuv.
Autoři popisu objevu LIGO možná měli zdůraznit, že oprávněně gravitační rudý posuv zanedbali a proč, ale jejich kritika Michalem Křížkem je zřejmě dost mimo.
A takových případů by se dalo najít v Michalových přednáškách poměrně dost. Navíc kritici standardního kosmologického modelu kromě jeho kritiky zatím nedokázali představit vlastní ucelený kosmologický model, který by se dal podobně rozebírat, jak rozebírají model ΛCDM oni.
Úvahy pana Procházky mají k nějaké seriozní analýze ještě neskonale dále a jsou opravdu známkou spíše nějakých psychických problémů. Můj postoj ke strunovým teoriím je značně skeptický a nejsem si jistý, zda úsilí v tomto směru bude při cestě k Teorii všeho přínosem nebo spíše test slepých uliček. Na druhé straně se pomocí ní dosáhlo velmi velkého přínosu v matematické oblasti. Je pravda, že jde intelektuálně o velmi náročnou oblast a možná odčerpává lidský potenciál, který pak jinde chybí (což je názor Lee Smolina). Na druhé straně teoretické granty (i u nás v ústavu) na rozdíl od experimentálních jsou většinou velmi laciné a o čem vypovídá věta pana Procházky: "Nejlepší je roky bádat nad něčím co nelze dokázat a co za čtvrt století své existence není schopné dát žádnou konzistentní předpověď a rozházet prachy z grantů za chlast a ženské (např. strunové teorie:-) a přitom se opájet svou výjimečností teoretického fyzika.", si každý asi udělá čtenář sám.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Ondřej D,2018-03-10 01:30:28

Nabízel jsem model inverzní gravitace, který předvídal miniaturní chladnou skvrnu na reliktním záření, a nevzbudil žádný zájem. Druhé co ten model předvídá je zesilování reliktního záření na protější polokouli, takže čekám, jestli se Caltech vrátí k průzkumu "tajůplného oceánu hvězd", který objevily suborbitální rakety, a také na další průzkum Chladného bodu Eridanu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Ondřej D,2018-03-15 13:04:50

Ještě k tomu termínu "inverzní gravitace", tady je takový jednoduchý náčrtek. Hmota prostor deformuje a deformace mají tendenci minimalizovat svůj objem.

https://imgur.com/a/tPOWp

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Milan Krnic,2018-03-10 19:30:01

Josefe W, když jste u toho hodnocení druhých (o nich, bez nich), doporučuji se podívat na to, co to je diskuze.
Vážený pane profesore Wagnere. Je zajímavé, že jste si již podruhé vybral reakci na pana profesora Křížka, ač zmínka o něm nebyla podstatou mé reakce.
No a hodnotit psychické problémy jiných si netroufám. Možná byste si vybavil pár s tím souvisejících, ne zrovna lichotivých pořekadel.
A předně, viz úvod tohoto komentáře (to s tou diskuzí) ...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Jiří Benda,2018-03-27 17:09:48

Pane Wagnere, jsem zvědav, co budete psát, až v příštích několika letech proběhnou laserové experimenty v několika zemích (V.Británie, USA, Čína) ohledně zjišťování prázdnoty či neprázdnoty vakua. Já už vím předem, že bude prokázána neutrinová struktura vakua. A neutrino jako podstata všeho, žádný "Higgs". To ale v důsledku zbortí celou dosavadní fyziku, kterou tak hájíte, hlavně ten "vědecký přístup", který nám do hlav vtloukl naprosté nesmysly. Pamatujte si na má slova. Do 5 let přijde ta lavina co všechno smete.

Odpovědět


Re: relativita

Kosmolog Amatér,2018-03-06 14:56:00

Fyzika pracuje s tím co má, s Einsteinovým "fundamentem", dokud se nepříjde s nějakým lepším. Einstein tomu sám dal prostor, svoji teorii označoval za teorii, "která možná bude platit tisíc let a pak ji vystřídá jiná". Teorie se kreslí na pauzáky a přikládají se na pozorování, a ta Einsteinova se zatím všude trefuje. Jestli Einstenovu teorii vystřídá jiná se neví, protože na takovou úroveň obecnosti se mnoho lidí nepouští, a ještě víc je těch, pro které se OTR stala dogmatem, aniž by si to byli ochotní připustit.

Odpovědět


Re: Re: relativita

Josef W,2018-03-06 15:28:37

Můžu jenom drobnou poznámku?
Až přijde ta "nová" teorie, jako že časem určitě, tak tu Einsteinovu nevystřídá, ale doplní. Stejně tak jako OTR nezrušila Newtonovu teorii gravitace. Je to hrozné, jak nás mediální titulky a zkratkovité zprávy neustále chtějí "šokovat" nějakým prolomením, nebo popřením (a nemusí jít jen o fyziku). Přitom jablka padají stejně jako za Izákových časů ;-)

Odpovědět


Re: Re: Re: relativita

Kosmolog Amatér,2018-03-06 15:46:12

S novou teorií jablka budou padat stále stejně, ostatní jsou spekulace, stejně jako se nevědělo nic o OTR před Einsteinem, tak se neví nic o té "nové teorii". Teorie "doplňování" může být na překážku, protože klade před badatele premisu, která nemusí platit.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: relativita

Milan Krnic,2018-03-06 16:24:15

To je pravda. Jenže zatím jsem neslyšel nikoho z vědců mluvit o dokonalosti teorie. Ba naopak (i když u Einsteina je to na štíru). A z tohoto pohledu jde skutečně o doplnění, kdy je prostě efektivnější a nebo dostačující použít u toho a toho tu a tu teorii, a nebo kolikrát jediné možné. Žádnou všepopisující zatím nemáme, tedy je kritika z tohoto pohledu lichá.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Kosmolog Amatér,2018-03-06 16:39:29

Jsou to dohady o detailech, v zásadě si rozumíme. Příkladem může být právě ono gravitační čočkování, které Newton neznal ani nepředvídal. Extrapolací teorie se podařilo najít skutečný pozorovatelný úkaz.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Milan Krnic,2018-03-06 17:02:53

Žádný pozorovatelný důkaz. Čočky pozorujeme dalekohledy. A gravitační čočkování je interpretace na základě (zatím) neověřitelné hypotézy (tedy víry), která je pro námi dosažitelné okolí uspokojivou (proto potřebujeme tu novou fyziku) vědeckou teorií. To se může změnit, jakmile k nějaké takové hvězdě doletíme, a ověříme naše předpoklady. Různý pohled na věc je nutné uvažovat vždy.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Kosmolog Amatér,2018-03-06 17:13:36

Možná je prostor jako med, který obtéká hmotu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Kosmolog Amatér,2018-03-06 17:21:06

Světlo jako zvuk, který se tím medem rozeznívá.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Milan Krnic,2018-03-06 17:56:23

Možné je všechno. Podle současných zjištění je Nicota v Nekonečném příběhu, a prostor (tzv. vakuum) není prázdný, pouze má tzv. nejnižší energetický stav.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: relativita

Kosmolog Amatér,2018-03-06 17:59:52

Další intuitivní možnost je jedenáctirozměrná strunová šmodrchanice.

Odpovědět

Gravitační vliv temné hmoty

Jindřich Dvořák,2018-03-05 17:13:17

Měl bych pár otázek na temnou hmotu. Mám totiž pocit, že u ní něco nechápu. Pokud je temné hmoty přibližně 5krát více než obyčejné hmoty, neměla by mít 5krát větší vliv na chování vesmírných objektů? Ví se jestli se temná hmota hromadí například poblíž hvězd? Působí na ní gravitace, takže by měla, ne? A neměl by gravitační vliv temné hmoty být měřitelný v naší sluneční soustavě? Proč pozorujeme temnou hmotu jenom ve velkých vzdálenostech nikoliv blízko nás?

Odpovědět


Re: Gravitační vliv temné hmoty

Kosmolog Amatér,2018-03-05 18:32:04

Temná hmota je ostýchavá a do zahuštěných míst se nedere, zůstává právě tam, kde ji fyzikové potřebují, tj. v neprozkoumaném prostoru. A ještě vážně. Temná hmota nakonec nejspíš právě pro tyto Vámi zmiňované vlastnosti bude ono vakuum, kterého je všude stejně. Je to vlastně překvapující, že takové prosté vysvětlení skryté hmoty ještě není zvažováno, prázdný prostor se přímo nabízí. Má-li vakuum samo nějakou hmotnost, není třeba již dále hledat.

Odpovědět


Re: Re: Gravitační vliv temné hmoty

Jiří Benda,2018-03-06 18:18:14

Přesně tak. A když by se naší školometi dokázali na chvíli oprostit od všeho, co je svazuje (téměř v každé teorii je totiž nějaký nesprávný závěr, nebo chybný předpoklad). mohli by přemýšlet o tom, co v tom prostoru být může a co nemůže. Prostor je totiž trojrozměrná matrice s elementy podstaty všeho, elementárně rotující synchronní frekvencí a tvořící současně podstatu gravitace. Tyto elementy jsou obsaženy i uvnitř atomů a tvoří i jádra atomů. Důkazy jsou z oblasti, kterou fyzici nechtějí znát). Vše je jediná, velmi jednoduchá podstata s jedinou základní interakcí (magnetickou), vše podléhá jednotné frekvenci vesmíru, která je vlastně v rezonanci - a každou další energii (vše jsou v podstatě jen magnetické víry) posílá dál, jinak by z té rezonance vypadla (viz "fluktuace vakua"). Anihilace vesmíru spočívá v tom, že po vypadnutí ze synchronizace se každé neutrino (jediný adept)rozletí na dva fotony 511keV, respektive foton a antifoton (s opačnou rotací magnetického víru), takže vznikne termodynamický chaos, ve kterém toho už moc z fyziky neplatí. Energie je samozřejmě více, centrální černá díra před koncem rotovala ve tvaru velkého prstenu rychlostí blízkou rychlosti světla). Po delší dobé rozpínání ve stále ještě vysoké hustotě energie začala vznikat ze srážek fotonů a antifotonů neutrina (zčásti asi rekombinovala) a pak se začala shlukovat neutrina se stejnou frekvencí a fází do shluků, z nichž vznikaly první minivesmíry. Jední z nich byl i náš sluneční systém, to lze podpořit mnoha důkazy. Ty co nedorostly, se staly poutníky vesmírem bez centrální hvězdy. (nevtírá se vám v té souvislosti myšlenka na podstatu (ne jen popis vědou) oscilací neutrin? Neutrina letící stejnou rychlostí (téměř světla) synchronizovaným prostorem mají v tom svazku stejnou vysokou frekvenci, která je vzájemnou gravitací (ovšem ne vůči té naší)pospojuje dohromady? Důkazů na vše by se našlo spousty - a přebilo by to současné představy vědy o vesmíru, ale to by se muselo dát dohromady několik nadšenců z oboru fyziky, teoretické fyziky, astronomie, teoretické elektrotechniky (magn. vír-element), ale i mikrobiologie (tu srukturu ctí i viry!), kteří se nebojí rozsáhlé práce na celém obsahu fyziky. Odhalí se strašlivé množství chyb a všelijakých zkratek fyziků, takže by se muselo konfrontovat mimo většinovou obec těch pohodlných, našprtaných, kteří ale pro věci příští nebudou k ničemu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Gravitační vliv temné hmoty

Kosmolog Amatér,2018-03-06 18:40:07

Dotaz byl na temnou hmotu, skrytou hmotu. Neutrina, černé díry a anihilace jsou přeci známé. Nezbývá, než doufat, že reliktní neutrino interaguje se skrytou hmotou v novém detektoru o objemu deseti nad devátou mililitrů héliem chlazené vodní páry sedmnáct kilometrů pod zemí.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Gravitační vliv temné hmoty

Milan Krnic,2018-03-06 18:54:05

Jsou známe, jak co, a jak v rámci čeho. Neutrina, anihilace - částicová fyzika, zde bez výhrad. Černé díry - reálně kdo ví co, v rámci neověřitelných hypotéz kde co. Skrytá hmota je reálně jedině tak za každým rohem :ú

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Gravitační vliv temné hmoty

Jiří Benda,2018-03-06 20:28:32

s velkými výhradami - o neutrinu, elektronu a pozitronu se toho moc neví - a pravděpodobnost výskytu pro mne není informace. Navíc kvantové parametry v těsné vazbě neutriny jaksi selhávají - neutrino je obecně složeno z rotace fotonu a antifotonu á 511keV (o tom bohužel fyzika nic neví). Foton má jen osovou rotaci magn. víru, pokud se ale přidá ještě prostorem vnucená oběžná frekvence, jde už o elektron a pozitron - bohužel zde kvantovka selhává - v těsné vazbě navenek jako volný čí orbitální elektron nepůsobí. Ony jsou chyby i v OTR (11 prostorů - jsou v podstatě 4 (místo řasu vektor gravitace, deformující neutrina prostoru do elypsoidu). Logicky nemůže v černé díře býti singularita. Bohužel - v nové fyzice bude plavat všechno - i rychlost světla bude zžejmě poplatná řídnoucímu prostoru. Zato se základ nové teorie všeho velice zjednoduší. Do jisté míry bude vše názornější, avšak teoretičtí fyzikové se ještě budou nuceni hodně zapotit. Pro toho, kdo do toho pronikne, to bude velké dobrodružství a neustále nové podněty, důkazy, synergie, prostě to bude hrát dohromady víc než vše dosavadní, vysvětlí to stovky problémů fyziky, které nejsou dodnes zodpovězeny (vynecháme-li oblíbené "kachny").

Odpovědět


Re: Gravitační vliv temné hmoty

Kosmolog Amatér,2018-03-05 18:44:31

Anebo se skládá z antigravitonů, které jsou gravitačním polem odpuzovány a vytváří zahuštěniny v mezihvězdném prostoru.

Odpovědět


Re: Gravitační vliv temné hmoty

Kosmolog Amatér,2018-03-05 18:54:39

Možná, že při nadkritickém zředění prostoru vzniká negativní gravitace. To je myslím jedna z rozvíjených teorií, že rozsáhlé "voidy" jsou svojí prázdnotou vlastně gravitačně aktivní s obráceným vektorem, v relativistické fyzice a zobrazování tvoří nikoliv gravitační jámy, ale kopce.

Odpovědět


Re: Re: Gravitační vliv temné hmoty

Milan Krnic,2018-03-05 19:08:40

Až dorazíme k prvnímu červenému trpajzlikovi, zabýval bych se představami.:-)

Odpovědět


Re: Re: Gravitační vliv temné hmoty

Kosmolog Amatér,2018-03-05 19:55:00

Střední hustota vesmíru bude pomyslnou dělící čarou, kde to bude hustší bude působit gravitace, kde to bude řidší zas kavitace a jedno druhé doplňovat.

Odpovědět


Re: Gravitační vliv temné hmoty

Milan Krnic,2018-03-05 19:05:31

Z toho si nic nedělejte. Ne každá představa je k pochopení. Hlavně tedy, nepozorujeme ji.

Odpovědět


Re: Gravitační vliv temné hmoty

Josef W,2018-03-06 08:04:15

Nejsem kosmolog (ani profi, ani amatér :o) ), takže vám můžu jen připomenout souhrný článek o temné hmotě od pana Wagnera a u něj skvělé komentáře pana Brože.
http://www.osel.cz/7414-co-vsechno-jiz-vime-o-temne-hmote.html
Samotná gravitace žádné shlukování rozptýlené hmoty nezpůsobí, k tomu je potřeba i dalších interakcí. A ty temná hmota zřejmě postrádá. Jak dochází k prvotnímu shlukování dobře vysvětluje p. Kulhánek ve své přednášce (od min. 19):
https://www.youtube.com/watch?v=DjmBFqsx6GY

Odpovědět


Re: Re: Gravitační vliv temné hmoty

Kosmolog Amatér,2018-03-06 20:34:32

Je to informačně obojí velice bohaté, jediné s čím mám potíže se sžít, je ona všudypřítomná premisa, že skrytá hmota existuje.

Odpovědět


Re: Re: Re: Gravitační vliv temné hmoty

Josef W,2018-03-07 08:11:14

Nerozumím těm vašim potížím, když si pod pojmem "temná hmota" můžete představit třeba "fluidum", nebo "šmodrchanici". Pokud tomu nebudete připisovat neprokázané a nepozorované vlastnosti, tak proč ne? Nikdo vám přece nevnucuje představu, že to jsou nějaké hmotné kuličky :-). Je to asi "cosi", co má gravitační vliv a ten si tak nějak ze života spojujeme s "uchopitelnou hmotou". A když to nijak nevyzařuje, tak proto asi byl zvolen název Temná Hmota. To je asi podobné jako s tím pojmem Velký Třes, vznik toho termínu by nám určitě někdo znalý dokázal popsat lépe, je-li to ovšem potřeba ...

Odpovědět


Re: Gravitační vliv temné hmoty

Vaclav Prochazka,2018-03-06 22:19:11

Temnou hmotu a energii "jsme" si vymysleli jenom proto, že nám nefunguje teorie gravitace na velké vzdálenosti :-)

a) možná existuje a teorie je jakžtakž správně
b) nexistuje a teorie je chybně

I kdyby ste znal odpověď, tak ji neříkejte hned, nad čím byste dalších pár desítek let bádal a utrácel granty? :-)))

Odpovědět

Kosmologie v kostce

Václav Dvořák,2018-03-04 20:55:34

Za mně vynikající článek, čtu ho už týden, když mám trochu času :)

Výborně si tím čtením utříďuju dosavadní znalosti a dávám si to do souvislostí. Hypotézy nebo i spekulace (coby výhled do budoucna) určitě v tomto případě nejsou na škodu, tohle není učebnice! Takže kritika, kterou jsem zahlédl na začátku diskuze podle titulků (přečtu si ji až zvládnu takto rozsáhlý článek) podle mně není na místě.

No a až to všechno dočtu, budu vědět, že vím co vím, i když stále nic nevím :D V každém případě bude o jeden skvělý střípek do mozaiky vesmíru víc. Je to přesně to, co od serveru typu OSEL čekám. Běžné reporty z vědy a technologií si můžu přečíst jinde.

Odpovědět


Re: Kosmologie v kostce

Josef W,2018-03-05 11:23:32

Připojuji se s chválou na článek. Ještě bych poděkoval i panu Brožovi, za jeho čtivé, vysvětlující a obsáhlé komentáře. V době převládajících "relativních pravd" jsou populárně pojaté a přitom odborné výklady potřeba jako sůl.

Odpovědět

Jestli se vám nad tím chce přemýšlet

Kosmolog Amatér,2018-03-02 12:18:21

Je vakuum prázdné, anebo má nějakou hmotnost?
Kolik váží kilometr krychlový vakua?
Existuje vakuový tlak podobně jako atmosferický?
Mohl by vakuový tlak na prapůvodní hmotu iniciovat velký třesk v podobě obří imploze?
Mohlo by rozpínání vesmíru být pokračující implozí?

Odpovědět


Re: Jestli se vám nad tím chce přemýšlet

Jiří Benda,2018-03-27 16:43:09

Kilometr krychlový vakua má hmotnost možná srovnatelnou s objemem těsně naskládaných atomů vodíku, tedy značnou. Vakuum je vyplněno strukturou z neutrin (struktura je založena na stejné vzdálenosti sousedních neutrin od sebe - viz kniha Tajemství VESMÍRU odhaleno). Struktura je hmotná a má dostředivou tendenci, oproti tomu působí stále ještě rozpínání vesmíru, takže struktura řídne. Ale struktura je i uvnitř atomů hmoty a dokonce i jádra atomů jsou složena z podstaty - neutrin, rotujících synchronně s celým vesmírem, vše je spojeno s gravitací všeho, co v této frekvenci souhlasně rotuje. Neutrina se gravitací protahují do elipsoidu (a tím lze i vysvětlit zpomalení příčného přenosu touto strukturou u velmi hmotných těles). Nový výklad gravitace v knize je fascinující.

Odpovědět

Otázky

David Oplatek,2018-03-01 20:25:47

Měl bych pár otázek:

1) Je čas vázaný na hmotu? Tj. čas by bez hmoty nemohl existovat (resp. nedávalo by smysl jej uvažovat)?
2) Je kauzalita vázaná na čas? Tj. kauzalita by bez času nemohla existovat (resp. nedávalo by smysl ji uvažovat)?
3) Může gravitaci deformovat časoprostor tak, že "obrátí" směr toku času? Tedy "převrátila" by kauzalitu?
4) Umožňuje toto obrácení vůbec OTR?

Pokud 1) ano a 2) taktéž, je pravda, že nedává logický smysl uvažovat prvotního hybatele (ať už je to cokoliv) pokud ještě neexistovala hmota?

Odpovědět


Re: Otázky

Milan Krnic,2018-03-01 20:54:35

Čas tak, jak to chápeme, je vázaný pouze na naše myšlení. Taková moucha pojímá svět pravděpodobně jinak.
Kauzalita je příčinnost v čase, tedy vázaná je.
https://cs.wikipedia.org/wiki/Kauzalita
Za třetí ... to musíte ještě doplnit, v rámci jakého pohledu se ptáte (v rámci jakého modelu, atp., nejspíš ale viz 4))
4) Ne.
Otázka prvotního hybatele je otázkou víry, a to je jiná, zcela nezávislá disciplína.

Odpovědět


Re: Re: Otázky

David Oplatek,2018-03-01 21:39:17

Čas je definovan hmotou nebo se mylim? Pokud ho uvazuju v casoprostoru, tak bez prostoru nema vyznam se o case bavit, ze? A Bez hmoty neni nic, co by prostor definovalo.

Prvotniho hybatele si mozna vira prisvojila a udelala si z nej stanek na hamburgery, ale dokud nejsou vyjasnene tyto zakladni vztahy, porad ho musime uvazovat.

Odpovědět


Re: Re: Re: Otázky

Milan Krnic,2018-03-01 21:46:56

Prostorem - prostoročas, často označovaný obráceně za časoprostor. No a? Je to je určitý popis reality, a těch může být bezpočet. Samozřejmě i zde záleží, v rámci jakého pohledu se ptáte, jak jsem uváděl výše. Dle toho se tedy odvíjí i to vyjasnění vztahů.
Vědu a víra jsou dvě rozličné věci. Věda ze své podstaty nepopíše vše, a věřit můžete v cokoli, i v Ježíška ...k tomu pěkná přednáška:
Leoš Kyša - Magické myšlení v životě dnešního člověka (Sisyfos 21.2.2018)
https://www.youtube.com/watch?v=vN4UP3Bk_iQ
To, co musíme, nebo nemusíme, je, jak jsem před chvílí uváděl níže, pouze iluze.

Odpovědět


Re: Otázky

Kosmolog Amatér,2018-03-01 23:20:37

Čas je abstraktní pojem, není to nic konkrétního, hmatatelného, není to dokonce ani čtvrtá dimenze, je to myšlenkový konstrukt, který reflektuje trvalou a periodickou změnu. Kdyby se nic neměnilo, anebo kdyby se nic neopakovalo, pojem času by byl nadbytečný.

Odpovědět

Konečný vs Nekonečný

Kosmolog Amatér,2018-03-01 14:49:58

Kosmologie je specializovaný vědní obor zabývající se vesmírem v celku a jednotlivostech, v první řadě však v celku. Je to snaha o zodpovězení otázky jak vesmír vypadá nahlížen z vnějšku, což je dosti obtížné, zůstáváme-li u dogmatu vesmíru nekonečného. Nekonečný vesmír nemá hranice svého celku a tudíž ani žádnou konkrétní podobu, je jako fraktál, do kterého se noříte a nemá to konce. Nekonečno je bludiště bez východu, děsivá představa, že jediné k čemu se doberete je odbočka, kterou jste už stokrát prošli. Kosmologie konečných vesmírů je na pokraji zájmu a to zejména toho vědeckého. Konkrétní podoby konečných vesmírů, jejich modely, můžete spočítat na prstech jedné ruky. Jsem toho názoru, že by kosmologii neuškodilo, kdyby znovu otevřela tuto fundamentální otázku, tj. konečnosti vesmíru.

Odpovědět


Re: Konečný vs Nekonečný

Palo Fifunčík,2018-03-01 15:10:38

Súhlasím s vami, že predstava nekonečnosti nekonečna je nepredstavitelná ... :)

Odpovědět


Re: Re: Konečný vs Nekonečný

Kosmolog Amatér,2018-03-01 15:20:01

Žijeme v Mariánském příkopu, všemi směry vidíme reliktní tmu a experimentálně jsme dokázali, že voda neexistuje. :-)

Odpovědět


Re: Re: Konečný vs Nekonečný

Jan Novák9,2018-03-01 20:30:50

Je to asi ještě horší, vesmír je asi konečný ale nemá konec :-))
Je do sebe uzavřený.
Konečné útvary které nemají konec:

v 1D = kružnice
ve 2D = povrch koule
ve 3D = vesmír

Možná kdyby někdo letěl rychlostí světla, vdálenost by se natolik slisovala že by mohl sám sebe kopnout zezadu :-)))

Což by se dalo i spočítat.

Když pozorujete vesmír, nedíváte se směrem k okraji, nikdy žádný nebyl, ale směrem do minulosti.

Odpovědět


Re: Re: Re: Konečný vs Nekonečný

Milan Krnic,2018-03-01 20:42:51

Ještě k tomu do relativní minulosti. Protože čas je relativní. Takže nikdo neví, kam se vlastně "skutečně" kouká ... je to projekce.

Odpovědět

Myslím si jako laik, že vesmír není

Karel Rabl,2018-03-01 09:57:25

takový jak se v současnosti prezentuje.Vezměme si tak jednoduchou otázku, jakým je čas, je kladný, nebo záporný a klidně se může stát že při "jiném" znaménku je všechno obráceně včetně velkého třesku, ale vše probíhá naprosto shodně, včetně "výpočtů" a teorií. Když si uvědomíme, že náš čas je zdánlivě nulový a vše ostatní vzdáleně od nás je minulostí, přesto na nás působí gravitace, tedy ještě zápornější hodnota času kam tedy padáme? A nepadají náhodou gravitačně všechny objekty(vyjma vzdálených galaxií a kvantové fyziky), takže mě jako laikovi se to jeví že "středovek" v myšlení některých vědců může být zapříčiněn naprosto jiným "vědeckým" možná nepřesným pohledem na danou problematiku.

Odpovědět

CMB

Kosmolog Amatér,2018-02-27 20:04:41

Kdyby se třeba zjistilo, že CMB, Chladná skvrna Eridanu, je ve svém středu ještě chladnější, tak by se mohlo uvažovat nad tím, že je průhledem do míst, odkud se viditelný vesmír pohybuje, a měli bychom alespoň směr odkud a kam o kosmologii uvažovat.

Odpovědět

Jen dvě otazky

Mojmir Kosco,2018-02-26 12:02:13

Kdy vznikl čas?
A jak daleko sahá kvantová provázanost?

Odpovědět


Re: Jen dvě otazky

Jaroslav Pešek,2018-02-26 16:52:28

Řekl bych, že čas vznikl v ten moment, kdy se objevil živočich, který začal plánovat.

Odpovědět


Re: Re: Jen dvě otazky

Milan Krnic,2018-02-26 18:53:02

Přesně tak, čas je iluze, to samé provázanost. Bůh v kostky nehraje a na dálku působí jen strašidla, v pohádkách :)

Odpovědět


Re: Re: Re: Jen dvě otazky

Palo Fifunčík,2018-02-26 19:09:05

R.Penrose je autorom publikácie " Cykly času" , čiže je jasné , že táto ilúzia raz mohla ,ale nemusela vzniknúť ...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Jen dvě otazky

Milan Krnic,2018-03-01 21:09:00

Minimálně já si ji uvědomuji, tedy existuje, a v rámci kauzality tedy vzniknout musela. Tak jaképak "mohla ,ale nemusela". Vůbec to mohla/nemohla je iluze .. buď (v různých rovinách) vznikla, nebo ne.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Jen dvě otazky

Palo Fifunčík,2018-03-02 07:49:46

Nemusela by vzniknúť v tom prípade že by tu nebol pozemšťan :) ktorý si kategóriu "čas" vytvoril ... Takto to bolo myslené .

Odpovědět


Re: Jen dvě otazky

Milan Krnic,2018-02-26 19:07:40

Jinak aktuálně ta kvantová provázanost sahá do 1400 kilometrů. Prakticky.
https://www.irozhlas.cz/veda-technologie/vesmir/teleport-na-obeznou-drahu-vedcum-se-poprve-podarilo-prenest-data-z-povrchu-zeme_1707131708_kro
Bohužel vzhledem k průběhu vývoje průzkumu Vesmíru odjinud, než z "tepla domova", nelze očekávat dramatický posun této hodnoty do budoucna.

Odpovědět


Re: Jen dvě otazky

Martin Kovar,2018-02-27 13:56:51

Čas by měl vzniknout společně se vznikem vesmíru. Pokud tedy neplatí hypotézy typu "cyklický vesmír", nějaké extrapolace na bázi teorie superstrun, atd, atd.
Samotná kvantová provázanost by měla mít neomezený dosah. Na druhou stranu je otázkou, na jakou vzdálenost dokážeme po technické stránce provázaný stav realizovat. To jsou dnes už stovky kilometrů.

Odpovědět

?

Pája Vašků,2018-02-26 09:25:01

Na zahradě nám běhá černá kočka. Má 3 kila, ostré drápky a chytá myši. Je to kočka. I když teď koukám, ta naše kočka má hřívu a kopyta a má 4 metráky. Ale je pořád černá a běhá po zahradě, ta naše kočka. Nevím, jak bych nazval veletoč v definování Velkého třesku, ale myslím, že by se ten termín už neměl používat. Roky nám kosmologové vtloukají do hlav, že je to zrod vesmíru z jednoho bodu, který se vyloupl z ničeho, je to počáteční někonečně horké a nekonečně husté, na počátku všeho času... a teď zase že je to velmi hustá a velmi horká forma hmoty o jejíchž počátečních rozměrech/objemu nic nevíme a mohla být klidně velkého poloměru nebo i nekonečného rozměru. Ale hlavně že se to pořád jmenuje stejně a pořád ta teorie platí.

Odpovědět


Re: ?

Vladimír Wagner,2018-02-26 11:32:41

Žádný kosmolog Vám nikdy nevtloukal, že by vesmír vznikl z bodu, nebo, že by měl někdy nekonečnou hustotu nebo teplotu. Ano, často se tato novinářská zkratka objevuje, ale to je přesně to, na co upozorňuji. A i na Vaši reakci je vidět, že mé vysvětlení je důležité.

Odpovědět


Re: Re: ?

Pája Vašků,2018-02-26 13:12:01

Děkuji za reakci. Kosmology beru zpět a nahrazuji astronomy-popularizátory.
Upřesním, že teorii počátku současného vesmíru bez bodové singularity beru už dlouho (definitivně asi po přednáškách pana Kulhánka). Nicméně, pokud vážně nikdo nikdy z vědců netvrdil, že ten pojem Velký třesk konkrétně znamená, že počátek vesmíru byl v bodové singularitě, tak kde se tento význam vzal a proč se tak drží dosud (média, popularizace vědy, wikipedia, publikace, BBC dokumenty, vpodstatě jakýkoli článek o vzniku nebo vývoji vesmíru...)?
Prvním příspěvkem jsem chtěl hlavně sdělit, že jsem pro, aby se ten termín "Velký třesk" nepoužíval, protože veřejnost mate a spojuje si s ním teorii vzniku vesmíru z bodové singularity a vzbouzí představy výbuchu.

Odpovědět


Re: Re: Re: ?

Pavel Brož,2018-02-26 23:43:32

Termín Velký Třesk zavedl Fred Hoyle pro teorii rozpínajícího se vesmíru, podle které měl vesmír počátek v čase a podle které si prošel etapou extrémně vysoké hustoty a teploty - to je mimochodem současná představa o vývoji vesmíru. Sám Fred Hoyle naopak upřednostňoval teorii vesmíru, který existoval nekonečně dlouho, a který žádnou takovou etapou vysoké teploty a hustoty neprošel, a aby zdůraznil rozdíl mezi oběma, použil termín Velký Třesk pro teorii, které sám nefandil (podle Freda Hoyla se vesmír sice rozpínal, ale průběžně v něm vznikala hmota přesně tak, aby v čase zůstávala jeho průměrná hustota i teplota stále stejná, bez nějakého počátečního horkého a hustého období). V teorii horkého počátečního vesmíru nikde nebyla nevyhnutelnost singularity, ta singularita tam vzniká jenom jako přirozená extrapolace, pokud předpokládáme platnost klasické obecné teorie relativity na úplně všech délkových a časových škálách. Samozřejmě že nikdo z fyziků nepředpokládá, že by se na extrémně malých vzdálenostech neprojevovaly kvantově-gravitační jevy. Tyto jevy mohou výrazně ovlivnit průběh v počátcích vesmíru a s velkou pravděpodobností mohou odstranit nefyzikální singularitu v čase nula. Jaké přesně tyto kvantově gravitační jevy budou a jestli opravdu tu singularitu odstraní, to dodnes nikdo s určitostí neví, a pokud tvrdí, že to ví, tak lže. Pan Kulhánek, kterého si mimochodem velice vážím a jehož knížky jsou i v mé knihovně, samozřejmě netvrdí, že ví, jak to s tím počátkem vesmíru bylo. Předpoklad teoretických kosmologů je ten, že ta singularita tam nakonec nebude, a modely alternující počátky vývoje vesmíru se přednostně vybírají takové, které tu singularitu neobsahují - ze zřejmých důvodů, singularita totiž opravdu nedává žádný rozumný fyzikální smysl.

Termín Velký Třesk je ale jinak velice přiléhavý právě proto, že popisuje to, že si vesmír tím obdobím vysokých hustot a teplot prošel. Pozůstatkem tohoto období je mj. reliktní záření, jehož objev přispěl právě k uznání tohoto do té doby přehlíženého modelu vesmíru. Nemyslím si, že pojem Velký Třesk veřejnost mate více než jakákoliv jiná laická tvrzení, jako např. to, že ta singularita byla nevyhnutelně bodová. I pokud bychom nepřipouštěli jakékoliv kvantové či jiné modifikace obecné teorie relativity, tak ta singularita by byla bodová pouze v případě uzavřeného vesmíru, což je typ vesmíru, který obsahuje nadkritickou průměrnou hustotu hmoty a nakonec se opět do sebe zhroutí. Podle současných měření v takovém vesmíru nežijeme, průměrná hustota hmoty v něm je méně než třetina kritické, a nadto se vesmír rozpíná zrychleně - je tedy otevřený a platí-li pro celý jeho budoucí vývoj obecná teorie relativity, nikdy se do sebe nezhroutí. Otevřený vesmír nemá v čase nula bodovou singularitu, ale prostorově nekonečnou singularitu - pro něj platí, že byl prostorově nekonečný už v čase nula, kdy měl podle klasické obecné teorie relativity nekonečnou hustotu a nekonečnou teplotu, nešlo teda o jeden bod, ale o nekonečný prostor s nekonečnou hustotou a teplotou v každém jeho bodě. Bodová singularita není proto žádným prohřeškem způsobeným používáním termínu Velký Třesk, bodová singularita je ve skutečnosti prohřeškem nepříliš důvtipných režisérů, snažících se pro laiky u televizních obrazovek ohlupované explozemi v akčních filmech vytvořit také nějakou akci. Znázornit Velký Třesk otevřeného vesmíru by totiž vyžadovalo jak výrazně většího režisérského fištróna, tak pravděpodobně i bolestivější přemýšlení u většiny diváků, takže proto se Velký Třesk zobrazuje tak, jak se zobrazuje, i když víme, že takhle rozhodně vypadat nemohl. Takže Velký Třesk je v tom opravdu nevinně.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: ?

Kosmolog Amatér,2018-02-27 21:41:55

Přikláněl bych se k názoru, že i nekonečno může být relativní.

Odpovědět

Další vykladač "pravdy"...

Petr Petr,2018-02-26 07:32:41

Pan Wagner by měl zůstat u "svých" částic a neplést se do kosmo-fyziky popularizačním článkem.
Nejlepší je jeho "nutnost extrapolace". Z toho pak dochází k závěru, že "Velký třesk bude muset být součástí každé budoucí kosmologické teorie". Tj. nelze ani pomyslet na jinou teorii...
Nechápe, že když se měří paralaxy "do hodnoty zhruba 1000 sv. l.", tak je to stále v naší gravitačně vázané Galaxii, kde se neuplatňuje "rozpínání Vesmíru". Takže nejde o prověření vztahu na cefeidách. Vychází se z modelů cefeid atp.
Důležitý je také rozdíl mezi experimentem (např. experimentálně nebyla nalezena temná hmota) a pozorováním (temná hmota je "pozorována" (pro někoho dokázána stejně jako Velký třesk), aby vysvětlila jisté teorie). Šarlatánství kosmologie je v tom, že vychází jen z pozorování (extrapoluje do minulosti...). Pro experimentátora to ale není žádný důkaz. Pozorování ze své podstaty neumožňuje prověřit kauzalitu (korelace, a podle ní extrapolace, není důkaz). A tudíž nelze dokázat, že byl Velký třesk, První hybatel, Bůh... (že něco bylo, a důsledky pozorujeme) A to je ta nutná mytologičnost kosmologie...

Odpovědět


Re: Další vykladač "pravdy"...

Martin Mudřík,2018-02-26 09:40:34

Hodně o páně Petr Petr vypovídá, že při svých výpadech nenachází odvahu se podepsat. Stačí se ale zamyslet nad tím, co ho nejvíc nasírá a k čemu směřuje. V podstatě zachraňuje pozici Boha aspoň v kosmologii, když už to nejde v biologii a elementární fyzice. Ale klobouk dolů, zvládá to velmi inteligentně. Bez vnesení Všemohoucího se totiž s jeho výtkami nelze vypořádat. Možná by stálo za zváženou, zda diskutující se zásadními výhradami a navrhováním alternativ, by měli být anonymní. Dalo by to diskusi větší váhu, podobně jako na seminářích a konferencích.

Odpovědět


Re: Re: Další vykladač "pravdy"...

Pavel Nedbal,2018-02-26 13:20:15

Zpravidla nemám důvod se zúčastňovat diskuzí na Oslu, protože se téměř vždy najde někdo, kdo se zde písemně projeví obdobně skeptický (racionálně skeptický, nikoliv poraženecký) postoj, který většinou zaujímám já. Rozhodně při četbě zde uvedeného textu pana Petra Petra nevidím vkládání Boha do kosmologie, to jste se unáhlil.
Nicméně, když jsme u toho Velkého třesku, považuji stávající "konsenzuální" konstrukt rozpínání "z bodu", a následnou "inflaci" za pomocnou berličku, "aby to nějak fungovalo". Protože ta hmota nutně musela být pod horizontem událostí, tedy vlastně v černé díře, a neexistuje jakkoliv velká energie, která by mohla toto překonat, a ještě "rozhodit" do již akceptovatelného poloměru (s dalším vývojem pak problémy nevidím, ale tu výchozí singularitu nerozdýchám). Ani argument kvantové gravitace mi nestačí, i kdyby byl poloměr vesmíru v nějakém momentu tisíc světelných let (kdy už o kvantování nebude řeč), bude to stále černá díra.
Dále,
vážím si pana Wagnera za jeho články, ale připadá mi, že jeho "touha po nové fyzice" je příliš silná. Soudím, že za standardním modelem nemusí být nutně nějaká další supersymetrie. Myslím, že standardní model pro tento Vesmír stačí. O temné hmotě a temné energii ... myslím, že je to spíše snaha sehnat granty a oddůvodnit tak cca 30+ let absence nových objevů ve fyzice... Holt ti předchůdci v první polovině 20. století měli štěstí a závidíme jim.

Odpovědět


Re: Re: Re: Další vykladač "pravdy"...

Milan Krnic,2018-02-26 19:00:01

Standardní model nestačí ani pro naší soustavu. Vždyť ani nespočítáme, jestli nás trefí ten šutrák za pár let (spořit, nebo prachy propít?), předpovědi počasí stojí za starou belu, co chvíli se aktualizující GPSka echt vybíjí baterii, sondy musí mít pohon, ještě k tomu na nedostatkové jaderné palivo = fotek kosmických těles je málo, atp., no prostě hromada každodenních problémů je bez té nové, vše(nebo alespoň o dost víc)popisující fyziky.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Další vykladač "pravdy"...

Pavel Nedbal,2018-02-27 18:56:00

Vážený pane Krnici,
neměl jsem na mysli model ΛCDM, tam je nepochybně současný pohled jen předběžným konstruktem, který může, ale taky nemusí obsahovat temnou (skrytou) hmotu a energii, mínil jsem částicový model, tedy respektive snahu hledat něco za ním ("novou fyziku"). Ono to může souviset jen zdánlivě - vytvořili jsme si "temnou hmotu" a teď hledáme její částice, které ani nemusí vůbec existovat.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Další vykladač "pravdy"...

Milan Krnic,2018-02-27 21:03:02

Souvisí to zřetelně. Na nové pojetí můžeme zapomenout, tam je pravděpodobnost takového výskytu stejná, jako by běžný domorodec začal z čistajasna hovořit čínsky. Tedy opravdu nezbývá, než hledat nějakou novou fyziku v rámci současného paradigmatu. Zda se tím dostaneme za horizont, kdo ví. Možné je všechno. Možná by stačila větší kritika (jenže to by pak zase mnohé nebavilo). Minimálně to (třeba CERN) ale umožňuje fascinující technologický vývoj - jehož dopady v běžné realitě jsou, ale prezentované jsou bídně.

Odpovědět

mytológie

Milan Krnic,2018-02-25 22:37:39

Data z tzv. "pozorovacích" zařízení nějak interpretujeme, a je tedy otázkou, zda ΛCDM naše pozorování potvrzují, anebo je ΛCDM potvrzován interpretací některých našich pozorování.
Tak třeba ty gravitační vlny.
Michal Křížek - Opomenutý gravitační červený posuv při detekci gravitačních vln (KS ČAS 12.2.2018)
https://www.youtube.com/watch?v=r7hEH4odvCg

Paradoxní diletantství některých vědců (na které poměrně často upozorní diskuze pod články zde) bych na popularizační články neházel.
Moc děkuji za článek i přednášku! Skvělé!

Odpovědět


Re: mytológie

Vladimír Wagner,2018-02-26 11:23:13

Tady bych trochu korigoval ty hypotézy Michala Křížka. Nejsem expert na obecnou relativitu, takže teď mě berte s rezervou. Ale to vyzařování gravitačních vln nejde z jejich Schwarzschildových poloměrů (nebo jejich blízkosti), ale je dáno asymetrií a pohybem celého systému. Takže gravitační pole v místech, odkud je vyzařováno, není takové, aby způsobilo gravitační rudý posuv, který by výsledek silně ovlivnil. Takže to zanedbání gravitačního rudého posuvu není v tomto případě neoprávněné. Doporučuji si přečíst ty Číňany, na které se Michal odkazuje na konci své přednášky. Oni také píší, že pokud neprobíhá to splynutí ve velmi specifických podmínkách, tak gravitační rudý posuv a dopplerovský posuv příliš výsledek neovlivní. Těmi specifickými případy, které Číňané rozebírají, je splynutí v blízkosti supermasivní černé díry v centru galaxie (název článku je Mass-redshift Degeneracy for Gravitational-wave Sources in the Vicinity of a Supermassive Black Hole). Ta jednak vytvoří potřebný gravitační potenciál pro významný gravitační rudý posuv a také binární černou hvězdu může urychlit natolik, že je významný i dopplerovský rudý posuv. V tomto případě bychom nedostali hmotnost systému, ale maximální možnou, reálná by byla nižší. Oni operují s možností, že blízkost supermasivní černé díry zvyšuje pravděpodobnost takového splynutí. I tak však poukazují na to, že by takové systémy tvořily jen omezenou část celkových pozorovaných a s počtem pozorování bude klesat pravděpodobnost, že jsme se strefily pouze právě na ně.
Ta poznámka o možné "falzifikaci" koukající z rozboru šumu je dost zbytečná a spíše Michal tu svoji analýzu nezapočtení gravitačního rudého posuvu tímto shazuje. Jestli tam je vidět nějaká korelace nebo ne, je (alespoň pokud se jen podíváte) hodně sporné. Navíc, pokud máte silný signál, můžou vám jeho artefakty ovlivnit i analýzu šumu a dostanete jistou korelaci přes toto. Ale něco o tom říci bez hluboké analýzy těch dat je hodně na vodě. A v tomto případě je použití této věci v přednášce čistě ve stylu, vezmu bez uvažování vše, co naznačuje, že autoři článku, který kriticky analyzuji, jsou blbci a gauneři.
Popularizační obrázek je čistě popularizační obrázek, je to umělecká abstrakce, a opravdu nemá za cíl ukázat reálný průběh děje. Jen trochu naznačit základní princip (jeho matematická analýza je trochu mimo). Použití této věci v přednášce, tu (třeba i oprávněnou) kritiku za neuvážení možnosti gravitačního rudého posuvu spíše shazuje.
Abych tedy shrnul. Určitě je třeba kriticky rozebírat každou práci a měření i teorii. O tom věda je. A mám Michalovi přednášky a analýzy v tomto směru rád a často jsem se při nich poučil a využil jsem je. Na druhé straně se mi podání v této jeví nepříliš vědecké a košér.

Odpovědět


Re: Re: mytológie

Palo Fifunčík,2018-02-26 13:48:53

Dovolte otázku . Asi by mala byť adresovaná p.prof.Křížkovi . V prednáške poukázal na rozpor v matematickom vzorci citovanej práce , z ktorého /ak som to správne pochopil/ vyplýva , že dvojica čiernych dier by mala rotovať dvojnásobkom rýchlosti svetla , čo je v rozpore s teóriou relativity ... Čo s tým ???

Odpovědět


Re: Re: Re: mytológie

Vladimír Wagner,2018-02-26 16:42:23

Tady jste přednášku Michala Křížka asi pozoroval nepozorně. Tu rotaci černých děr rychlostí dvojnásobku rychlosti světla nenašel v žádném vzorci citované práce, ale pouze v popularizačním obrázku. Ten se sice vyskytuje v populárních článcích (i já jej občas použiji), ale není v odborných publikacích. A neaspiruje na nějakou přesnost popisu. Ale o tom jsem psal. Zdá se mi dost absurdní jej takto rozebírat. A je vidět, že to posluchače totálně mate a dokonce pak na základě toho přisoudí autorům vědecké publikace nesmysl, se kterým nemají nic společného.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: mytológie

Palo Fifunčík,2018-02-26 18:25:07

Ja som si práve preto / rýchlosť rotácie 2c ... / tu prednášku 2x pustil ... Neprisudzujem autorom práce tento nezmysel , ja sa naň pýtam ako vznikol ...
Prepáčte .

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: mytológie

Milan Krnic,2018-02-26 18:46:28

Ač se jí primárně můj příspěvek netýkal, děkuji za vaši kritiku argumentace pana profesora Křížka.
Zrovna Vy zobecňujete minimálně, a tedy z vás by si měli vzít ti v mém přecházejícím příspěvku přídavní autoři příklad - otázka je, kdo by to pak stíhat číst :-)

Odpovědět


Re: mytológie

Martin Kovar,2018-02-26 14:11:57

Dobrý den,
u ΛCDM je podstatné to, že není založen na pozorování pouze jedné věci / jednoho jevu, ale jde o model, který je potvrzován několika na sobě nezávislými jevy. Viz třeba analýza CMB, baryonové oscilace, spektrální analýza supernov typu Ia, gravitační čočkování, ...
Jde tedy o několik dílků skládačky, které do sebe navzájem zapadají.
Co se týče pana Křížka, jeho argumentace není mnohdy zrovna korektní. Bohužel, možná to často přitahuje lidi neznalé věci.
Doporučil bych shlédnout přednášky pana prof. Kulhánka, hlavně ty zaměřené na standardní výuku teoretické mechaniky, kvantové fyziky a OTR - lze volně shlédnout na youtube. Myslím, že pak trochu změníte svůj pohled.
Martin Kovář

Odpovědět


Re: Re: mytológie

Milan Krnic,2018-02-26 18:03:24

Jenže ty dílky skládačky jsou hypotetické, nebo teoretické.
Netuším, co u vás, ale já mnohé neznalé znám, a těm je fyzika ukradená. Mě, jakožto místy kriticky smýšlejícího, zaujme právě ta kritika. Dokola opakovat, že to je nějak, a jak je to pěkné, nikam nevede. Z tohoto pohledu mám raději přednášky pana profesora Krtouše.

Odpovědět


Re: Re: Re: mytológie

Martin Kovar,2018-02-27 13:41:11

V tomto smyslu již teoretické. Máte pravdu v tom, že pořád opakovat, jak věci jsou či nejsou, nikam nevede. V konečném důsledku, to co je nejpodstatnější, je experiment a jak si případná teorie či model poradí s novými daty. A v tomto směru je alespoň zatím ΛCDM model to nejleší, co máme.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: mytológie

Milan Krnic,2018-02-27 17:41:50

No, jak se to vezme. Teorie postavená na teorii není teorií. To samé s těmi experimenty, kdy lokální pro popis Vesmíru nestačí. Tzv. "fitovat" výsledky umí každý. Já to beru. Kdyby se nemlžilo, nebyly by granty, atd., no ideální v tomto není nic. Že je ΛCDM model to nejleší, co máme, nerozporuji, to je prostě pravda.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: mytológie

Pavel Nedbal,2018-02-27 19:11:22

Jo, to se to bádalo ve třicátých letech, pan Fermi moderoval neutrony ve vodě v kašně na zahradě, objev za objevem, mělo to hmatatelné i použitelné výsledky a nobelovky se jen valily. Pak ještě v boomu po 2WW se našly quarky a nakonec ty neutrina se taky nějaká chytly, takže ucelený systém byl hotov. Pardon, ještě Higgs. A od té doby se už jen paběrkuje a současní vědci si dělají dost marné naděje. Ale třeba na to nějaké peníze dostanou, ale ouha, už jsme prakticky na hranicích realizace (výrazně) energetičtějších urychlovačů, a taky společnost má trochu jiné priority (přesto věřím, že nějaké peníze budou). Akorát, že na rozdíl té fundamentální předválečné fyziky se najde, pokud vůbec, jen velmi málo použitelných aplikací, spíše budou k mání "vedlejší efekty", viz internet.
Myslím, že v současné době se na výsluní místo fyziky dere biologie. Koneckonců, proč ne, fandím i jí.

Odpovědět


Re: Re: mytológie

Vaclav Prochazka,2018-03-15 10:19:04

Přednášky Kulhánka jsou super. Bohužel on sám nikdy pořádnou vědu nedělal a asi dělat na FELu nebude:-) Je to ale výborný popularizátor (= misionář = vykladač pravdy) a na rozdíl od jiných se zmiňuje příležitostně i o alternativních vysvětlení např. "termodinamická" analogie gravitace:-)

Problém s každým modelem = teorií světa kolem nás je, že pokud je ten model postaven tak, aby nějaký jev vysvětloval, pak je nesmysl ten samý jev použít pro důkaz správnosti modelu:-)

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















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