Současné astrofyziky asi jen máloco trápí víc než problém rozpínání vesmíru. Proč se vesmír rozpíná stále větší rychlostí, pokud to tak tedy doopravdy je? Fyzikální mainstream tuhle otázku nedovede vysvětlit k úplné spokojenosti. Proto vědci zavedli temnou energii (dark energy), který by měla pohánět zrychlující rozpínání vesmírů. Potíž je, že není jasné, co to temná energie je a vlastně ani to, zda vůbec existuje.
Ve skutečnosti stále probíhají vášnivé diskuse a debaty o původu temné energie, a také o tom, jak ji případně nahradit. Mezinárodní výzkumný tým s odborníky německého Center for Applied Space Technology and Microgravity (ZARM) na University of Bremen a rumunské Transylvanian University of Brașov nedávno dospěl k závěru, že dovedou vysvětlit rozpínání vesmíru, aniž by potřebovali temnou energii.
Mainstreamová fyzika popisuje rozpínání vesmíru pomocí obecné relativity a Friedmannových rovnic. Vzhledem k pozorovanému zrychlování vesmíru, které vědce naprosto šokovalo, ale bylo nutné do těchto rovnic přidat prvek popisující temnou energii, aby rovnice odpovídaly pozorované realitě.
Přinejmenším některé vědce to ale neuspokojuje a hledají jiná řešení. Christian Pfeifer ze ZARM a jeho kolegové využili rozšíření obecné relativity modelem Finslerovy gravitace. Finslerův model umožňuje přesněji modelovat gravitační síly plynů, protože je založen na obecnější geometrii časoprostoru než obecná relativita.
Když spočítali Finslerovo rozšíření Friedmannových rovnic, překvapivě zjistili, že Finsler-Friedmannovy rovnice vlastně už předpovídají zrychlování rozpínání vesmíru ve vakuu, aniž by bylo nutné zavádět něco navíc, jako třeba temnou energii. Podle Pfeifera je to vzrušující náznak, že možná vysvětlíme pozorované chování vesmíru, na základě zobecněné geometrie časoprostoru, aniž bychom potřebovali temnou energii. Nové pojetí geometrie by podle něj mohlo být klíčem k lepšímu pochopení fyziky i celého vesmíru.
Video: ISGC 240327 talk by Dr. Christian Pfeifer – ZARM, University of Bremen
Literatura
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 10(2025): 050.
Je „pátá síla“ skrytou vlastností temné hmoty?
Autor: Dagmar Gregorová (19.06.2018)
Podle masivního výzkumu Dark Energy Survey temná energie slábne
Autor: Stanislav Mihulka (12.01.2024)
Pohřbí nová pozorování rivala temné hmoty, modifikovanou dynamiku MOND?
Autor: Stanislav Mihulka (13.05.2024)
Neexistuje? Příznivci nehomogenního vesmíru zpochybňují temnou energii
Autor: Stanislav Mihulka (23.12.2024)
Je rozpor v různém určení Hubblovy konstanty okno k exotické fyzice?
Autor: Vladimír Wagner (05.03.2025)
Kosmologické tenze
Autor: Viktor Lošťák (16.04.2025)
Ploché rotační křivky na obřích škálách: Výzva pro temnou hmotu, nebo potvrzení?
Autor: Viktor Lošťák (23.04.2025)
Diskuze:
Trošku detailů?
Martin Chalupa,2025-10-20 21:33:31
Protože z pouhého konstatování, že existuje matematické řešení, se v těchto kosmologických záležitostech už trochu osypávám. Nějakou teorii si z fleku může vymyslet každý. Tak hned jednu svěží přihodím:
O vesmíru víme, že je gravitačně uzavřený. Tudíž je fyzikálně identický s černou dírou. Od těch ostatních se bude lišit tím, že jsme uvnitř. Když černá díra narůstá, pak její poloměr se zvyšuje LINEÁRNĚ s množstvím hmoty. Jinými slovy: černá díra v průměru řídne.
Dále si o černých dírách jistě nemyslíme, že okolo nich nic není. Předpokládejme tedy, že je něco za hranicí našeho už pěkně řídkého, ale gravitačně uzavřeného vesmíru. To něco jednak krmí náš vesmír, jednak na něj čím dál víc působí svou vlastní gravitací. Tudíž se vesmír bude zcela logicky čím dál rychleji zvětšovat. A máte expanzi bez potřeby temné energie.
Tak a teď se může někdo pochlapit a dokázat, že tomu tak není :)
Re: Trošku detailů?
Pavel Kaňkovský,2025-10-21 02:37:38
Nějakou teorii si z fleku může vymyslet každý, ale ne každý zvládne vymyslet něco, co dává aspoň trochu smysl.
Uvnitř černé díry všechno padá do jejího středu. To, že je vesmír uzavřený a jeho osudem je gravitační kolaps, je přinejmenším nejisté.
Schwarzschildův poloměr je souřadnicová veličina, která má s nějakými fyzickými rozměry jen poměrně volnou souvislost, když je prostoročas tak zkroucený, jako kolem horizontu událostí. Můžete tak nějak smysluplně definovat povrch horizontu a -- má-li kulový tvar -- i obvod, ale nemůžete mu přiřadit žádný dobře definovaný poloměr a už vůbec ne objem, protože neexistuje použitelná vztažná soustava, ve které je horizont událostí v klidu místo toho, aby se pohyboval rychlostí světla. Z toho plyne, že je celkem nesmyslné mluvit o hustotě černé díry.
A poměry uvnitř černé díry nemůžou ani náhodou připomínat expanzi vesmíru. "Vodorovná" vzdálenost mezi dvěma pozorovateli padajícími do černé díry bude vždy klesat a to teoreticky až k nule (v singularitě) bez ohledu na to, co se děje venku. Nafukování horizontu při pohlcování hmoty na tom nic nezmění.
Jestli chcete formální důkaz, tak svá tvrzení nejdřív formulujte matematicky.
Nenapsal byste nekdo
Ales Lhotak,2025-10-17 21:36:41
Nejaké pojednani o temne energii a temne hmote tak jaksi polopaticky? Protoze se mnozi clanky, ktere tvrdi, ze se bez obojiho muzeme v kosmologii obejit. Je zavadeni techto dvou veličin správné? Nebo jen dočasné?
Re: Nenapsal byste nekdo
Pavel Frýda,2025-10-18 10:53:07
Bez ambnicí na psaní pojednání odpovím jako laik laikovi :)
Bez obojího, temné hmoty i energie, bychom se nejraději obešli, jenže současné modely neodpovídají pozorování:
Hvězdy na okraji galaxií si krouží okolo center rychleji, než by měly. Jako kdyby v centrech galaxií byla nějaká další hmota, kterou sice nevidíme, ale která by vysvětlovala tyto rychlosti. No a časem se pro tento nevysvětlitelný jev ustálil název temná hmota. Může se stát, že někdo přijde s novou teorií a vytvoří model reality, který žádnou temnu hmotu nepotřebuje, nebo někdo objeví částice, které s okolím téměř neinteragují (odtud nejspíš "temná" = neviditelná hmota), ale je jich dost na to, aby vysvětlily zatím nevysvětlené gravitační efekty.
Pozorované zrychlující se rozpínání vesmíru je další záhada, která neodpovídá současným kosmologickým modelům. A protože z běžného života víme, že na rozpínání např. polynů potřebujeme energii, tak se pro tento nevysvětlitelný fenomén uchytil pojem temná energie. Že je temná, to je zřejmě analogie se záhadnou temnou = záhadnou hmotou. Takže opět, pokud někdo najde teorii, která dokáže vysvětlit pozorování, budeme všichni zase chytřejší a temná energie jako označení něčeho neznámého nebude potřeba.
A nesouvisí to spolu?
Milan Riha,2025-10-17 21:18:42
Ona ta souvislost mezi temnou energií a temnou hmotou je dost silná. Alespoň podle toho, co se teď v odborné literatuře o nich píše. Pomocí jedné se vysvětluje ta druhá...
Tak to sa podarilo!
Peter Švoňavský,2025-10-17 16:54:53
V celom článku sa okrem úvodu už temná hmota nespomína, takže je úplná pravda, že sa rozpínanie vesmíru podarilo vysvetliť bez tohto pojmu. :-)
Nový pokus: Jak vysvětlit rozpínání vesmíru bez temné hmoty?
Ilil Akil,2025-10-17 03:31:03
V nadpise má byť asi:
...bez temné energie?
Re: Nový pokus: Jak vysvětlit rozpínání vesmíru bez temné hmoty?
Zdeno Janeček,2025-10-17 09:39:31
a neni to jedno, viz E=mc2
Re: Re: Nový pokus: Jak vysvětlit rozpínání vesmíru bez temné hmoty?
František F,2025-10-17 10:07:50
Kdyby to bylo jedno (E, m), byly by tyto dva pojmy potřebné? Například světelná energie nemá klidovou hmotnost.
Re: Re: Re: Nový pokus: Jak vysvětlit rozpínání vesmíru bez temné hmoty?
Prinz Pavel,2025-10-17 11:33:16
Podle Silného principu ekvivalence (SEP), elektromagnetické záření má gravitační účinek. Ale pokud vím, tak SEP není dosud experimentálně potvrzen.
Re: Re: Re: Re: Nový pokus: Jak vysvětlit rozpínání vesmíru bez temné hmoty?
F M,2025-10-20 13:47:42
Ono hlavně nelze automaticky spojovat temnou hmotu a energii. Oboje jsou jen umělé termíny vytvořené k pojmenování rozporů našich výpočtů (známé fyziky) s pozorováním. Jde o 2 úplně samostatné věci (mainstrem i téměř vše mimo), které kromě slova "temné" v názvu ani nemají nic společného. Úplně vyloučit nějaký vzájemný vztah si netroufnu, je možné, že existují nějaké okrajové nápady jak je spojit.
Temná hmota (neznámý projev) se chová tak jako by byla z neznámého druhu hmoty (i černé díry), souvisí s tím třeba i chybějící bariony a další věci, tady se dá alespoň něco opravdu hledat a zavrhovat možnosti. Hlavní populární projev váže ty galaxie, nějak rozložená gravitace navíc oproti Newtonovi/Einsteinovi, dá se na základě těch rozporů sledovat její rozložení v galaxiích a podobně.
Temná energie (chování celého vesmíru) se chová jako by byla úplně všude, tady se opravdu jen počítá co by kdyby, pozorování se zakládá hlavně na tom jak rychle se galaxie od sebe vzdalují v různých vzdálenostech (stáří vesmíru).
Re: Re: Re: Re: Re: Nový pokus: Jak vysvětlit rozpínání vesmíru bez temné hmoty?
F M,2025-10-20 14:15:55
Ještě jsem zapomněl na tu změnu v čase.
T.energie je o pozorované změně rozpínání v různých časech a chová se jako konstantní v daném čase. T.hmota zase o v různých časech konstantním vlivu s nerovnoměrným rozložením v prostoru. Samozřejmě s přiměřeným astronomickým rozlišením, ale dostatečně separovaně.
Re: Re: Nový pokus: Jak vysvětlit rozpínání vesmíru bez temné hmoty?
Prinz Pavel,2025-10-17 11:25:16
Může to být jedno, ale astrofyzika pracuje s domněnkou, že toto "jedno" má dvě formy : LAMBDA a CDM.
Re: Re: Re: Nový pokus: Jak vysvětlit rozpínání vesmíru bez temné hmoty?
D@1imi1 Hrušk@,2025-10-17 11:34:48
A jedno je konstantní (CDM), zatímco druhé de-facto porušuje (stojí mimo) zákon o zachování energie.
Re: Re: Nový pokus: Jak vysvětlit rozpínání vesmíru bez temné hmoty?
Ilil Akil,2025-10-17 15:03:06
Ako to môže byť jedno, keď má temná energia pôsobiť opačne ako gravitácia?
Re: Re: Re: Nový pokus: Jak vysvětlit rozpínání vesmíru bez temné hmoty?
František F,2025-10-19 13:31:06
Nejlepší zde odpověď: "Ako to môže byť jedno..."
Re: Re: Re: Nový pokus: Jak vysvětlit rozpínání vesmíru bez temné hmoty?
F M,2025-10-20 14:08:14
Ke zmatení diskuse doplním, ale s upozorněním, že to s tou temnotou opravdu nelze spojovat.
Že jedna síla může být v různých vzdálenostech přitažlivá, nebo odpudivá, jde o silnou jadernou, je třeba trošku hledat, ale opravdu je na blízko, haha ještě víc blízko, odpudivá. Dá to rozum, jinak by nic nebránilo kolapsu jader (nukleonů na gluonovou hmotu?).
Ale to neřeší zdroj energie pro temnoenergetické (joke OZEenergetické) působení a další věci proč to nelze přenést na toto.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
