Slavný model Lambda-CDM je standardní kosmologický model, který popisuje evoluci vesmíru od jeho vzniku v extrému velkého třesku a růst kosmických struktur. Zahrnuje chladnou temnou hmotu, běžnou hmotu a záření, a také přízračné lambda, tedy kosmologickou konstantu, která vyjadřuje temnou energii.
Tenhle model vcelku úspěšně vysvětluje řadu kosmologických pozorování, včetně struktury vesmíru na největších škálách, šokující zrychlování rozpínání vesmíru, a také mikrovlnné reliktní záření, jednu z mála stop, které máme k dispozici z počátku vesmíru. Současně je ale jasné, že Lambda-CDM je kosmologická improvizace, počítá s temnou hmotou a temnou energii, aniž by věděl, co to vlastně je – a zda to vůbec existuje, především v případě temné energie.
Kosmologové skřípou zuby, že standardní model nevysvětluje kromě temné hmoty a energie i další fenomény jako je kosmologická inflace. V poslední době se také množí pozorování, v nichž se rýsují podezřelé anomálie, jako jsou data z DESI (Dark Energy Survey Instrument), naznačující, že by temná energie mohla být dynamická, problém známý jako Hubble tension, čili rozpor mezi přímým a nepřímým určováním Hubbleovy konstanty nebo třeba Sigma-8 tension, což je patálie s růstem kosmických struktur. Vládnoucí kosmologický model skřípe, stále hlasitěji.
Kosmologický tým, který vedl Shi-Fan Chen z Institute for Advanced Study v New Jersey, nedávno analyzoval model Lambda-CDM a podíval se na zoubek uvedeným problémům. Jak přiznává Chen, motivovala je snaha dát kosmologický model do pořádku, aby pasoval na všechna možná pozorování.
Chen a spol. to pojali velkolepě. Dali dohromady data BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, dataset DR12), soubory galaxií s různým rudým posuvem LOWZ (low-redshift galaxies) a CMASS (high-mass galaxies) a mapy reliktního záření mise Planck s využitím gravitačních čoček. Tento mnohorozměrný soubor dat prohnali výpočty v rámci standardního modelu Lamba-CDM a také modelu s dynamickou temnou energií, odpovídajícímu datům DESI.
Jak to dopadlo? Stručně řečeno, kosmologie má problém. Ani standardní model Lambda-CDM, ani model s dynamickou temnou energií nedokážou plně vysvětlit zmíněný soubor kosmologických dat. Výsledky analýz Chenova týmu jsou také doposud nejsilnějším dokladem problému Sigma-8 tension. Nehnula s tím ani dynamická temná energie. Opravdu se zdá, že něco brzdí růst největších kosmických struktur. Což znamená, že buď máme ošklivé systematické chyby v měřeních či výpočtech anebo se rýsuje nová fyzika.
Bude nutné pořídit spoustu nových pozorování. Pokud divné signály vydrží, dojde na novou fyziku. Chen nestřílí do vlastních řad, těší se na posun fyzikálního paradigmatu a sází na nestandardní temnou hmotu. Odpověď by podle něj mohla přinést axionická temná hmota nebo třeba temná hmota, která interaguje sama se sebou anebo s baryony. Nechme se překvapit!
Video: Does the expansion rate of the Universe CHANGE over time?! | DESI 1 year results
Literatura
Co všechno již víme o temné hmotě?
Autor: Vladimír Wagner (20.01.2014)
Zdrojem přízračné temné energie by mohly být supermasivní černé díry
Autor: Stanislav Mihulka (17.02.2023)
Něco ve vesmíru zpomaluje růst struktur kosmické pavučiny
Autor: Stanislav Mihulka (19.09.2023)
Žijeme v gigantické vesmírné prázdnotě? Řešilo by to záhadu rozpínání vesmíru
Autor: Stanislav Mihulka (02.12.2023)
Podle masivního výzkumu Dark Energy Survey temná energie slábne
Autor: Stanislav Mihulka (12.01.2024)
Neexistuje? Příznivci nehomogenního vesmíru zpochybňují temnou energii
Autor: Stanislav Mihulka (23.12.2024)
Diskuze:
No...
Many More,2025-01-09 22:13:11
skřípe. Tuhle v noci skřípal tak, že se v tom rambajzu nedalo spát :-)
Libor Zak,2025-01-05 15:16:41
Prostě se smiřme s tím, že to co vnímáme jako rozpínání vesmíru se vztahuje i na čas, který je buď čtvrtým roměrem nebo projevem pohybu ve čtvrtém rozměru - to spíš. Čas je spíše to jak vnímá aktuální stav hmoty a energie na určitých souřadnicích prostoru vnímající bytost. Ale rozhodně se ho týkají relativistické jevy promítnuté do vzdálenosti a logicky se bude čas projevovat jinak v extrémně hmotných shlucích galaxí a galaktických kup a v blízkosti hmotných objektů než ve voidech prázdnoty. Tam logicky musí být zcela jinak tvarovaný prostor než v místech, kde se hromadí hmota. Myslím, že vymýšlení nových fyzikálních zákonů, které jsou jiné v různých částech vesmíru, není nutné. Vesmír podléhá entropii, tedy přirozený stav je co nejjednoduší, kde minimálně na elementární úrovni je vše v rovnováze. Čím složitější fyziku si vymyslíme, tím nepravděpodobnější bude.
Re:
Petr Slachta,2025-01-06 08:03:45
Já teda doufám, že se ta relativosticke působení na čas ve vesmíru započítávají v simulacich zcela běžně.
Re:
F M,2025-01-07 12:35:34
Nevím jak by se nějaké plošnější projevy snesly s izotropností kosmického pozadí, pokud by mezi jednotlivými oblastmi mezi námi a jim byly tak rozdílné podmínky. Zřejmě narážíte na nedávný článek, to je třeba zatím brát spíš jako návrh, kde se teprve naleznou případné problémy případně potvrdí životaschopnost. Z hlediska toho pozadí to potom lze brát leda lokálně u těch menších (relativně) objektů a tam se s relativitou počítá (myšleno zakřivení kolem hmoty). Pokud to někdo chápe jako relativistický pohyb objektů, které se od nás vzdalují s/v velkým Z, tak tam se nic nepohybuje (relativisticky), jen se prostor mezi námi rozpíná/přibývá, tedy pokud to pozorujeme tak v minulém čase přibýval.
Ty problémy v tomto smyslu, neměl by stihnou vniknout nějaký objekt, většinou visí na velké chybě pozorování, přesném ladění toho modelování. Nedávno jsem zase viděl model kde jim ty struktury pěkně vyšly. Tím netvrdím, že se to neotočí, ale ta popularita je tažena spíše tou senzačností než váhou, hlavně ty výrazy v x-tém přepisu.
Re: Re:
F M,2025-01-07 12:41:17
Jen vytrhnu z abstraktu závěr, aby jste si uděli představu jak velký ten problém. Ke článku je omezený přístup. A stejně to bude klingonština:-(
"Naše výsledky naznačují, že buď data obsahují zbytkovou systematiku, nebo může být k obnovení kosmologické shody zapotřebí více úsilí při vytváření modelů."
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.231001
Re: Re: Re:
Pavel Kaňkovský,2025-01-10 00:54:35
Klingonština to úplně není, ale je potřeba trochu znát použitý slang:
"systematika" (systematics) jsou systematické chyby tj. chyby, které stejným způsobem zkreslují různá měření a musí být explicitně identifikovány a opraveny (na rozdíl od náhodných chyb, které lze potlačit statisticky)
"kosmologická shoda" (cosmological concordance) je stav, kdy nějaký celkem všeobecně akceptovaný model uspokojivě vysvětluje víceméně všechna známá pozorování (této mety dosáhnul ΛCDM, ale všeho do času)
Re: Re: Re: Re:
F M,2025-01-11 11:38:31
Děkuji za rozebrání/doplnění.
Tou klingonštinou jsem myslel ty znaky které bude obsahovat ten plný článek. Do pár podobných jsem nahlédl a se svou časovou dotací jsem z nich, bez velké nadsázky, pobral jen ten úvod a závěr.
U té shody, zda se mi že těch způsobů jak nastavit ten model, včetně parametrů u kterých je ještě relativně široká volnost pro výběr možností (třeba ta systematika, ale nejen), je mnoho. Takže se mi zdá, že se odkazuje i na toto. Jenže co lze vyvozovat z krátkého odstavce abstraktu :-(
Velikost poznání
Peter Holub,2025-01-05 12:08:01
Osobně si myslím, že jsme narazili na limity poznání. A “to”, co stvořilo tento svět, už nám možná další zkoumání tohoto světa nepovolí.
Vedľa ako tá jedľa..
Jaroslav Knebl,2025-01-19 17:35:23
To IMO skôr bude tá "systematická" chyba v metodikách zmieňovaná vyššie. Všetky metodiky majú 1 spoločné ohnivko / systematickú slabinu medzi stoličkou a klávesnicou — neurónové siete. Takže ak chcete, kľudne vlastne tú chybičku dizajnu môžete zvaliť aj na toho dizajnéra / “to” robiace si dobrý deň zo súčasnej vedy, ako si poviete.
Človek sa pýši svojou schopnosťou logického myslenia, lenže podľa všetkého, čo sa doteraz o mozgu vie, neurónové siete nedokážu myslieť logicky, ony logické myslenie len emulujú — asociácia implikáciu iba predstiera. Navyše, na posun v poznaní Vás nová myšlienka musí najprv napadnúť, a to nie je logický proces, to je "intuícia" (pokiaľ sa bavíme o myšlienke "novej").
Obzvlášť ak porovnáte človeka s [umelými] neurónovými sieťami, vyskakujú znepokojivé podobnosti:
"Nikto učený z neba nespadol." ↔ Neurónku treba najprv natrénovať, než začne podávať výkony.
"Opakovanie je matka múdrosti." ↔ Behom trénovania sú neurónke dokola podsúvané v nejakej miere podobné vstupy.
"Človek sa učí na vlastných chybách." ↔ Neurónka sa učí na základe optimalizácie spätnej väzby, spravidla 'dobre'/'zle'.
"Stokrát opakovaná lož sa stáva pravdou." ↔ Neurónka považuje za "pravdu" to, na čom bola "100-krát" natrénovaná.
"Starého kocúra nič nové nenaučíš." ↔ S každým ďalším tréningom neurónka stráca na univerzalite..
"Nové myšlienky víťazia tak, že zástancovia tých starých vymrú." ↔ ..preto býva jednoduchšie na radikálne odlišných vstupoch natrénovať novú neurónku od piky.
atď.
Takže či sa to už niekomu páči alebo nie, aj taký vedec sa principiálne nelíši od tenistu, ktorý má podvedome mnohokrát natrénovaný svoj pohyb rukou pri údere, a rovnako sebaisto opakuje v náležitej situácii nacvičený postup (stačí si napr. porovnať rešerše pána Wagnera na Oslovi od roku 2007 a dnes). Ale postačí, aby v inej situácii bolo treba viesť úder trochu inak, a už to tenistu musí napadnúť, a to môže byť racionálny postup, ale v skutočnosti nie je logický.
Ľudia ale bežne medzi racionalitu a matematickú logiku dávajú rovnátko. Pretože je príjemnejšie neoznačiť seba za "blbca", a radšej prehlásiť niekoho za "génia" kedykoľvek, keď sa mu podarí tou ilúziou logickosti preniknúť. Všetky prelomové objavy v ľudskej histórii mali vždy jednu spoločnú črtu — ľudia sa zakaždým chytali za hlavu, že ako to, že ich samotných to nenapadlo (napr. Darwinova evolučná teória, atď.).
Takže ja si tipnem, že až konečne hypoteticky praskne, že žiadnu dodatočnú temnú hmotu pre vysvetlenie kozmologického modelu netreba, tak to nebude inak. Pretože mám každých pár rokov halucináciu postarších mužov pokope čudujúcich sa "Vždyť je to tak jednoduché, jak to že to nikoho nenapadlo.". Alebo tak nejako, kto si to má po rokoch presne pamätať. Kolegovia schizofrenici, nemal to ešte niekto?
A vôbec ma neprekvapí, keď to bude iba nejakou trápnou školáckou chybou v rovniciach. Mávam totiž každých pár rokov halucináciu čudujúcich sa postarších mužov, kde sa jeden s normálne mäkkým hlasom divil "Jak to, že si to(ho) nikdo nevšiml?", a inú postaršieho muža, ktorý sediac za nejakým pultom a zaboriac si hlavu do dlaní hrubým hlasom vraví "Řeknete mi, že je to jenom sen.". Alebo tak nejako, kto si to má po rokoch presne pamätať, kolegovia schizofrenici by ma možno vedeli opraviť.
To je zaslaná paranormálna veštba, vrrr, a za to si taktiež poprosím balvan za rok 2024. Mávam totiž tiež každých pár rokov sen neskutočne starého hlasu starca, ktorý škrípavým hlasom zaskočene prehlasuje "Dark matter is a fiction!". Som si myslel, že by to mohol byť Penrose, nemal ten sen ešte niekto (na sny netreba byť schizofrenik)? Inak ale so starcom samozrejme nesúhlasím, neutrína sú už z definície silne nehypotetickým kandidátom horúcej temnej hmoty, podobne kolapsary označované za čierne diery zas baryonickej temnej. Takže ona samozrejme existovať musí, pretože si to vedci tak nadefinovali, ani jednému sa príliš elektromagneticky nechce interagovať. To, za čím sa v skutočnosti tak pachtia, je tá 'nedostatková' temná hmota, na čo sa ale už voľajako v reči neupozorňuje.
Michal Kupor,2025-01-04 18:50:35
hmm.. a co když není vesmír všude stejně dimenzionální, ale je složen z útvarů o různém stupni dimenzionality, která se lokálně mění podle toho jak dochází k šíření informací? Např. energie, která je v "rozprostřena" ve vlně a "sbalena" v částici popř. ve fluktuacích vakua... tedy, že energie v temné formě vlastně může být jen relativní stav energie v nižším dimenzionálním prostoru, který je v nějakém úseku časové osy součástí třeba nějaké hmotné částice ve vyšší dimenzionalitě.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
