Sciencemag.cz
Doporučujeme
Podle nové studie temná energie prostě neexistuje. Pozorované zrychlující se rozpínání vesmíru se nově vytvořený model snaží vysvětlit jinak.
První věc z průvodní tiskové zprávy, temná energie má být jen taková veličina, kterou jsme přidali ad hoc, abychom vyřešili, že něčemu nerozumíme (poznámka PH: což je asi pravda, ale je na tom něco špatného?). Nyní tým fyziků a astronomů z Canterburské univerzity v Christchurchi na Novém Zélandu zpochybňuje tento přístup a pomocí zdokonalené analýzy světelných křivek supernov ukazuje, že vesmír se rozpíná rozmanitějším, „hrudkovitějším“ způsobem.
Nové důkazy podporují model „časové krajiny“ kosmické expanze, který nepotřebuje temnou energii, protože rozdíly ve změnách vlnové délky světla nejsou důsledkem zrychlujícího se rozpínání vesmíru, ale toho, jak kalibrujeme čas a vzdálenost.
Nový model bere v úvahu, že gravitace zpomaluje čas, takže ideální hodiny v prázdném prostoru tikají rychleji než uvnitř galaxie. Model naznačuje, že hodiny v Mléčné dráze by byly asi o 35 % pomalejší než tytéž hodiny v průměrné poloze ve velkých kosmických prázdnotách, což znamená, že v prázdnotách by uplynulo o miliardy let více. To by zase umožnilo větší rozpínání vesmíru, takže by se zdálo, že rozpínání je stále rychlejší, když takové obrovské prázdné prázdnoty rostou a dominují vesmíru.
David Wiltshire, hlavní autor nové studie, uvádí: „Naše zjištění ukazují, že k vysvětlení toho, proč se zdá, že se vesmír rozpíná stále rychleji, nepotřebujeme temnou energii. Temná energie je chybnou identifikací variací kinetické energie rozpínání, která není v tak hrudkovitém vesmíru, v jakém ve skutečnosti žijeme, rovnoměrná.“
Výzkum dále upozorňuje na nesoulad mezi různými způsoby měření Hubbleovy konstanty (Hubble tension). Navíc nedávná analýza nových vysoce přesných dat ze spektroskopického přístroje pro měření temné energie (DESI) ukázala, že „standardní“ model ΛCDM neodpovídá pozorovaným datům tak dobře jako modely, v nichž se temná energie v čase vyvíjí a nezůstává konstantní (poznámka: v této souvislosti se často používá výraz kvintesence).
Nová data jsou obtížně slučitelná s modely, které používají zjednodušený 100 let starý zákon kosmické expanze – Friedmannovu rovnici. Ta předpokládá, že se vesmír v průměru rozpíná rovnoměrně – jako by všechny vesmírné struktury mohly být prohnány mixérem a vznikla beztvará polévka bez komplikujících struktur. Současný vesmír však ve skutečnosti obsahuje složitou kosmickou síť kup galaxií v plátech a vláknech, které obklopují a protkávají obrovské prázdné dutiny.
„Jednoduchý zákon rozpínání, který je v souladu s Einsteinovou obecnou relativitou, se nemusí řídit Friedmannovou rovnicí,“ praví dále průvodní tisková zpráva.
Antonia Seifert et al, Supernovae evidence for foundational change to cosmological models, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters (2024). DOI: 10.1093/mnrasl/slae112
Zdroj: Royal Astronomical Society / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Poznámka PH: Berme toto zase jako text, který je pro nás laiky víceméně nesrozumitelný…
Místo hrudky bych psal bubliny…
Co je na tom špatného? No asi tak zhruba všechno. Na chybných tezích jsou stavěný další ještě chybnejsi, jsme zavadeni na chybné cesty, které se navíc ve školách a v populárně naučných pořadech berou jako dogma, a v diskuzích méně otevření lidé napadají ty, co to zpochybňují. Lepší je říkat pravdu: nevíme, proč to tak je. Čekáme na někoho, kdo to objasní.
A jak ten, kdo to má podle vás objasnit, na to asi přijde? Bude sedět v křesle, dloubat se v nose a najednou se mu zjeví Pravda a on sepíše teorii celého Vesmíru?
Ne, to poznání funguje tak, že se něco změří, vysloví se teze, která se pokusí toto měření vysvětlit, z této teze se vyvodí nějaké předpovědi, ty se pokusí ověřit a pokud to vyjde, je tato teze přijata jako pravděpodobně platná, dokud ji nějaké jiné přesnější měření nevyvrátí. A tak pořád dokola. Žádná z teorií, které jsou dnes považovány za platné, není absolutně správná, ale popisují náš svět dostatečně přesně, abychom ne tomhli stavět (někdy doslova). A aktivně se hledají jevy, které tyto naše teorie nedokáží vysvětlit, abychom mohli naše poznání posunout dále.
Tvrdit, že je všechno špatně, a přitom to psát na počítači, který funguje jen díky aplikaci našeho současného poznání světa, je hodně pokrytecké a nemoudré.
mi se temna energie a hmota nikdy nelibily.
dam prednost cemukoliv jinemu, verlindeho gravitaci, nerovnomernemu rozpinani.
Připomněl jste mi úvod jedné přednášky Richarda Feynmana o kvantové fyzice.
Tam říká zhruba toto:
Jsou tři důvody, proč mé přednášce nemusíte rozumnět. Prvním důvodem je, že špatně artikuluji. To je moje chyba. Druhým důvodem je, že mluvím příliš odborně. I to je moje chyba. Třetím důvodem je, že se vám nelíbí, co tu říkám. Ale tady nepřednáším o kráse, ale o tom, jak funguje náš Vesmír. Mě so také mnohdy nelíbí, ale tak to je. Pokud s tím chcete něco udělat, přestěhujte se do jiného vesmíru.
Anebo, jak říká Luboš Motl, příroda nemá povinnost řídit se zákony, které se nám líbí.
Na konci 19 století bylo všem jasné, že fyzika už je kompletní
Nepříliš vzdělaný Raegan v projevu studentům prohlásil, že stojíme na prahu velkých objevů, kterých on už nedožije, ale studenti, že mají před sebou velké věci ve vědě!
(Kdo mu to tehdy napsal…)
No a ještě jednu věc by měli brát v úvahu a to je expanze samotného času, dle Einstaina jsou prostor a čas na sobě závislé, tedy gravitace neexistuje a je to jev deformace prostoru a času. Nebudu poukazovat na to, že z tohoto pohledu nejen gravitace ale patrně ani samotný čas neexistuje, alebrž je projevem koordinátů v čtyřrozměrném prostoru. Každopádně cokoliv se dotýká prostoru, dotýká se času, tedy i expanze vesmíru. Je vysoce pravděpodobné, že menší vesmír v minulosti měl jiný průběh času než současný.
Já jsem teda nikdy nepochopila, proč si vědci myslí, že za rozpínání vesmíru může temná energie. Nebo hmota? Už nevím. Proč by to měla být zrovna nějáká energie? Proč by k tomu rychlejšímu rozpínání měla být vůbec nějáká energie zapotřebí? Vždyť to může být čímkoliv, tak proč to nazývají zrovna energií? A pak mám ještě otázku, může se něco, co je nekonečné, ještě dál zvětšovat?
Libor Žák: Čas kdysi plynul stejně jako dnes, alébrž se rozpíná zároveň s prostorem, takže poměr zůstal zachovaný.
Stana:
Protože když se do Einsteinových rovnic přidá člen popisující hustotu energie vakua (nebo chcete-li kosmologická konstanta, což ve výsledku dává stejný tvar rovnic), tak popisují ten Vesmír, jak ho známe a měříme.
To ale neznamená, že temná energie je opravdu nějaké energie. Ten jev byl nazvaný temnou energií, protože to jako energie na první pohled vypadá a nějak se to musí nazvat, aby se o tom dalo povídat. Ale teorií, co by to mohlo být, existuje spousta, jen dosud žádná nedokázala předpovědět nějaké měřitelné efekty, takže se nedá vybrat ta správná.
No, čas kdysi asi neplynul úplně stejně vzhledem k mnohem vyšší koncentraci hmoty, potažmo vyšší gravitaci…
Pavel:
Děkuji za odpověď. Používat pro to slovo energie je ale matoucí pro laiky.
rom:
Globálně čas plyne stále stejně. Lokální změny se nepočítají. Tehdy bylo stejné množství hmoty a energie, jako dnes. Nebo snad nějáká přibyla od té doby? Takže i plynutí času je v globále stále stejné.
V blízkosti černé díry plyne čas pomaleji proč? Díky vyšší koncentraci hmoty.
A „kdysi“ byla hmota soustředěna na mnohem menším prostoru (veškerá hmota, globálně, ne lokálně) – tedy koncentrovanější. A proto i čas plynul oproti dnešku pomaleji.
Z toho je zároveň zřejmé, že i procesy velkého třesku o kterých říkáme, že proběhly během zlomků sekund (našich dnešních sekund) mohly pro „tehdejšího pozorovatele“ trvat možná i milony let (tehdejších).
A úplně jednoduše:
Žádná hmota ani energie nepřibyla ani neubyla. A vesmír se pořád rozpíná, takže globální koncentrace hmoty klesá. Ergo běh času se objektivně neustále zrychluje.
rom:
Právě že ne. Protože kdysi byl prostor menší, tak se i čas vlivem hmoty zpomaloval méně než dnes. Pokud je časoprostor čtyřrozměrná entita, nemůžete napínat jeden z rozměrů, aniž by to ovlivnilo ty zbývající. Protože kam jde prostor, tam jde i čas. Vesmír se musí rozpínat, protože i čas plyne stále dopředu. A stále rychleji, tak jak se zrychluje rozpínání prostoru. Ale ten poměr je stále stejný. Možná máte pocit, že tak úplně neodpovídám na vaši otázku. Nebo, že ztrácím kontinuitu myšlenek. Ale já cítím, že mám pravdu, jenom nemám dost vědomostí, abych to mohla vysvětlit. Je to jako hra na pohled z očí do očí. Já vydržím dýl. Jestli chcete, napište mi na stanahorka@seznam.cz a můžeme to rozebrat podrobněji.
a podle verlindeho i dalsich upravenych gravitacnich teorii to nemusi byt jen podle znameho vzorce m1*m2/r^2
ale muze tam byt i dalsi clen, takze misto temne energie a hmoty muze fungovat jiny model gravitace v extremne hustych, extremne ridkych podminkach.
A6b:
Přesně tak. Vidíte, Luboši?
Jenže všechny teorie modifikované gravitace se soustředí jen na vysvětlení rotačních křivek galaxií a zcela ignorují další projevy temné hmoty (gravitační čočky ohýbají světlo mnohem více, než odpovídá v nich obsažené baryonové hmotě, rozložení hmoty po srážkách kup galaxií, spektrum reliktního záření, …)
A ta Verlindeho gravitace má tak složité rovnice, že nikdo nedokáže spočítat, co vlastně předpovídá, ani pro ty nejjednodušší případy. Takže nikdo zatím neví, jestli to je geniální teorie nebo naprostý blábol.
Takže zatím žádné lepší vysvětlení, než že existuje nějaké forma hmoty, která nemá jiné, než gravitační účinky, a kterou nejsme schopni pozorovat jinak, než přes její gravitační působení, není. Zdůrazňuji slovo „zatím“.
Teda jestli podobným způsobem postupujete i při sbírání hub… Nevím co je to za houbu, neznám ji, tak je to bedle jedlá…
No to právě ne. Má to všechny znaky bedly, pak to pravděpodobně bude bedla. Ale nikdy nemůžu vyloučit, že existuje jiná, zatím neznámá houba, která je té bedle podobná. Asi tak.
Jestli chcete mít vždy ve všem absolutní jistotu, tak to nemůžete ani vyjít před barák, co když ne vás spadne taška, ani v tom baráku zůstat, co když ne něj spadne letadlo. Vždy si vybíráte mezi nejpravděpodobnějšími variantami, a nikdy nemáte jistotu, že ten výběr je správný. To už je prostě život.