Jak jistě mnozí vědí, soudobá fyzika se pere se dvěma velice obtížně uchopitelnými jevy – s temnou hmotou a s ještě temnější temnou energií. Zajímavé a poměrně překvapivé řešení obou těchto zapeklitých problémů naráz nedávno nabídl britský vědec Jamie Farnes z Oxfordu. Jsou to takové dvě kosmologické mouchy jednou ranou.
Dnes vládnoucí model všehomíra, kterému se láskyplně přezdívá LambdaCDM, nám neříká vůbec nic o tom, co jsou temná hmota a natož temná energie zač. Model, stejně jako my všichni, o temné hmotě a energii víme jenom kvůli tomu, že by tyto dvě přízračné substance měly působit prostřednictvím gravitační síly na běžnou, tedy víceméně viditelnou hmotu.
Farnes se s tím ovšem nepáře a sjednocuje temnou hmotu a temnou energii do jediného fenoménu – existence hmoty či snad přímo temného vesmírného fluida, která by měla mít zápornou hmotnost (negative mass). Zní to jako zápletka románu o alchymistech, ale Farnes a někteří jeho kolegové jsou prý přesvědčeni, že temnou hmotu a temnou energii je možné sloučit do fluida, které disponuje „zápornou gravitací“ (negative gravity). Mělo by se to projevovat tím, že namísto přitahování okolní hmotu svojí gravitací odpuzuje. Něco takového je sice v zoufalém rozporu s naší každodenní zkušeností, ale vesmír má prý rád symetrii. Třeba to platí i pro gravitaci.
Podobné nápady se zápornou hmotou se už objevily. Byly ale smeteny ze stolu s tím, že rozpínání vesmíru by ředilo působení této výstřední hmoty, které pozorujeme jako temnou energii. A to se podle našich pozorování různě starého vesmíru neděje. Farnes těmto námitkám rafinovaně čelí zavedením triku, kterému říká „tenzor stvoření“ (creation tensor). Z něho podle Farnese vyplývá, že „fluidum“ se záporným znaménkem ve vesmíru neustále vzniká, takže se projevy „temné energie“ v průběhu rozpínáním vesmíru neředí.
Výhodou Farnesovy teorie je, že prý jako první nabízí takové předpovědi chování hal temné hmoty, že to odpovídá reálným pozorováním. Farnesovo vesmírné fluidum o záporné hmotnosti také vlastně před 100 lety předpověděl Einstein, když zaváděl svoji problematickou kosmologickou konstantu. Jeho tehdejší popis se docela blíží vesmíru vyplněnému hmotou o záporné hmotnosti.
Farnes uvádí, že předešlé pokusy o skloubení temné hmoty s temnou energií se snažily modifikovat Einsteinovu obecnou relativitu. To se ale ukázalo jako nesmírně obtížné a v podstatě nefunkční. Farnes spojil dvě docela staré myšlenky, o nichž se ví, že nejsou v principiálním rozporu s obecnou relativitou – hmotu se zápornou hmotností a tvoření hmoty de novo. Výsledek je okouzlující. Temná hmota s temnou energií by mohly být projevy toho, jak hmota s běžnou hmotností surfuje po moři hmoty o záporné hmotnosti. Teď by měly přijít na řadu testy teorie s radioteleskopy pokročilé soustavy teleskopů Square Kilometre Array (SKA).
Je to samozřejmě šílenost. Autor komentáře si živě představí, jak nejeden kovaný fyzik lomí rukama a obrací oči v sloup. Jenomže problém temné hmoty a temné energie už je sám o sobě velice šílený. Konvenční řešení a experimenty v hledání podstaty temné hmoty a temné energie očividně selhávají, jeden za druhý a stále znovu. Nejspíš už přichází čas pro nějaké pořádné odvázané řešení. Uvidíme, jak to s vesmírnou hmotou o záporné hmotnosti půjde dál.
Literatura
Phys.org 5. 12. 2018, Astronomy & Astrophysics 620: A92.
Sci-fi v přímém přenosu: Fyzici vytvořili hmotu se zápornou hmotností
Autor: Stanislav Mihulka (23.04.2017)
Nové zařízení vytváří kvazičástice se „zápornou hmotností“
Autor: Stanislav Mihulka (15.01.2018)
Podle nového výzkumu má zvuk zápornou hmotnost
Autor: Stanislav Mihulka (14.08.2018)
Diskuze:
Tak zase nic
Jiri Naxera,2018-12-22 19:25:58
Viz zde: http://backreaction.blogspot.com/2018/12/no-negative-masses-have-not.html
Star wars speed bike
Michal Lichvár,2018-12-10 13:55:24
Zrovna pred pár dňami som uvažoval, čo by eventuálne mohlo nadnášať Speed bike zo Star Wars (v ich vesmíre to nejak možno majú vymyslené, ja som mal na mysli náš). Konštrukcia z trubiek "obsahujúcich" váakum mi prišla nedostatočná, uvažoval som, čo ak by tam bola uzavretá hmota s negatívnou váhou. A mohla by to byť temná hmota?
Článok mi dal odpoveď. Mohla.
Ps: článok som predtým nečítal, ale možno som ho periférne chytili, keď som navštívil Osla a podvedomie sa postaralo o zbytok.
ps2: ale má taký objekt celkovú hmotnosť 0? Teda temná hmota uzavretá v kapsuly s normálnej hmoty?
Re: Star wars speed bike
Richard Pálkováč,2018-12-10 17:07:28
Temnú hmotu si fyzici "vysnívali" nato, aby mali dostatok gravitačnej sily pre súdržnosť galaxie, galaktických kôp a vlastne vesmíru ako celku, teda aby to sedelo podľa obľúbeného modelu. Takže napchať temnú hmotu do trubiek bike by asi nepomohlo, lebo táto by ho rovnako gravitačne priťahovala k inej hmote, povedzme planéte. Temnú hmotu a energiu vysvetľujem jednoducho tu : http://riki1.eu/zaporna_temna_tmava_energia_hmota.htm
Naproti tomu, Vaša myšlienka "pasce na fotóny" (myslím, že ste to bol Vy) ma veľmi zaujíma, aj keď táto ide proti všetkým zákonom súčasnej fyziky, hádam až na zákon zachovania energie.
Myslím si, že pasca na fotóny, fenomén UFO a guľový blesk, majú nejakého spoločného menovateľa. Dúfam, že tým spoločným menovateľom, nie je ich nemožnosť existencie a predpokladám, že to bude budúci zdroj energie ľudstva (myslím to úplne vážne) a jediná možnosť, ako reálne cestovať vesmírom, bez potreby brať so sebou palivo. A to je, jediná možnosť ! Len zatiaľ fyzika nepustí, treba ju nejako zlomiť :)
Temná hmota
Václav Krupička,2018-12-07 21:20:25
Mám rád, když se složité jevy vysvětlují pomocí jednodušších, avšak dobře známých. Za posledně jmenované můžeme považovat jevy elektromagnetické. Než zavádět temnou hmotu a temnou energii,
věřím více na kolektivní setrvačnost t.j. odpor vázaných částic vůči kmitům, které vynucuje zdroj
gravitace elmg.vlnami na dálku. Silové vektory jsou kolmé na směr šíření, setrvačnost v téže rovině. Otočení směru síly nevyvolá otočení setrvačnosti. Výsledek působení mnoha interakcí ve
svém časovém i prostorovém integrálu dá jak přitažlivou tak odpudivou sílu podle pravděpodobnosti
s jakou se mění účinný srážkový průměr s polem obou možných křivostí (kruhové i hyperbolické).
Změna znaménka křivosti vede k otočení výsledné síly. A tak můžeme vysvětlit, že ve velmi vzdálené oblasti se může gravitace obrátit a galaxie odpuzovat. Nevěřím, že všeobecný gravitačí zákon platí
neomezeně. Bohužel, nastíněný model je příliš složitý na matematický popis.Může mi někdo, prosím,
naznačit, jak probíhá vyzařování kvadrupolových kvant v mikrosvětě?
Re: Temná hmota
Jiri Naxera,2018-12-07 23:47:43
Tak nemáme teorii kvantové gravitace, takže ...
Ale ono ani vyzařování vektorového fotonu v elmag. interakci není žádná zábava, se to musí integrovat přes fotony všech hybností.
ale k článku: dost by mě zajímalo, jak v takovém modelu zabránit kvantovce, aby nedělala neplechu. Pro takové neutrino padající do černé díry musí být těsně nad horizontem hodně lákavá nabídka se rozpadnout na cokoli jakkoli těžkého plus cokoli o záporné gravitaci.
Já jako laik si myslím že temná hmota je totéž jako obyčejná,
Karel Ralský,2018-12-06 22:35:59
ale posunutá v čase a na vrcholcích časoprostoru(nebo údolích záleží na úhlu pohledu a na časové znaménko + -)temné hmoty tato kondenzuje na "naši" hmotu podle určitých zákonů, tím získá "hmotnost v našem časoprostoru řekněme třeba +" a podléhá místním(veškerá baryonová hmota) zatím nám známým(myslím si že je to jen špička ledovce) fyzikálním zákonům.
Z Z,2018-12-05 22:38:10
A nemôže byť to "more hmoty o zápornej hmotnosti" vlastne "nadbytočný" éter?
...
Jan Balaban,2018-12-05 15:31:42
Podivné rotovanie hmoty okolo centra galaxií to nevysvetľuje.
Re: Re: ...
Jan Novák9,2018-12-05 22:01:19
Hm, takže vy říkáte že hvězdy neobíhají kolem osy galaxie, stojí na místě ale obraz galaxie který vidíme se z nějakého důvodu stáčí? Takže to jenom vypadá jako kdyby galaxie rotovaly?
Re: Re: Re: ...
Milan Krnic,2018-12-06 08:51:51
Já říkám, že vím velké kulové o tom, jak to tam, pokud to tam vůbec, vypadá.
Re: Re: Re: Re: ...
Bohumír Tichánek,2018-12-06 09:15:41
Máme smyslové zážitky, ale co je za nimi, to nevíme - Ernst Mach.
Re: Re: Re: Re: Re: ...
Milan Krnic,2018-12-06 09:42:27
Kdy zde máme (ti vědci mají) smyslové vjemy jedině z monitoru. A to samotné je zatíženo neznámou chybou.
Re: Re: ...
Ludvík Urban,2018-12-06 10:34:33
Asi tim myslel, ze vnitrky galaxii rotuji spis jako pevna telesa nez jako chuchvalec hmotnych bodu, cili hvezd. kdy zsi zamichate penu na kafi, cim dal od lzicky je rychlost peny pomalejsi.
U galaxii tomu tak neni, obezna rychlost hvezd roste se vzdalenost od stredu galaxie, takze to pak vypada, jako by hvezdy byly nejak upevneny v nejakem pevnem mediu.
Zwicky to namerir prvni uz pred osmdesati lety.
Kdyz se do galaxie doda z prstu vycucana "temna hmota", pozorovany pohyb se tim vysvetli a vypocty sedi.
temná hmota
Boris Lukáč,2018-12-06 12:31:46
Ahojte,
Môžem prosím vedieť či "temná hmota" , môže byť:
- elektrické poľe galaktických telies v elektrickom poli galaxie ,(ked na to pozeráme vo velmi velkom merítku pohľadu z hora na galaxiu.)
- (ne)existuje teleso vo vesmíre bez vlastného el. poľa?
- aku intezitu el.poľa ma čierna diera(y) v strede galaxie , je zahrnutá do modelu "temnej hmoty/energie"?
- sú siločiary celkového mag.poľa galaxie práve tou formou ktorá udržiava ,upevňuje hviezdy a planety v galaxii pri jej rovnomernom obiehaní okolo jej stredu?
- ked to zjednoduším tak galaxia mi pripadá ako gigantický indukčný motor s diskovou kotvou na krátko :o) ,či?
ďakujem za odpovede.
Re: temná hmota
Pavel Hudecek,2018-12-06 13:14:08
Zemské magnetické pole je velmi slabé, takže jeho silové účinky můžeme v drtivé většině případů zanedbat. Sluneční pole je ale v místě země ještě slabší, proto nám okolo země to slabé zemské pole vytváří "bublinu", kam to sluneční neleze. A galaktické pole je ještě mnohem slabší, takže to velmi slabé sluneční zas vymezuje okolo celé naší soustavy bublinu, kam neleze to galaktické.
Závěr je takový, že magnetické pole na galaktických škálách kromě ohybu dráhy daleko letících nabitých částic skoro noc nedělá. Akorát přímo v centru aktivních galaxií, v těsném okolí černé díry, když se krmí velkým množstvím materiálu, vzniká mg. pole, které se účastní tvorby těch klasických výtrysků plynu a nabitých částic.
A elektrické pole? I kdyby mělo miliontinu toho, co by bylo potřeba k tomu, aby zasahovalo do drah těles, pozorovali bychom všude separaci nabitých částic na kladné a záporné a jejich cesty patřičnými směry. Nic takového se ale neděje.
Takže závěr je, že tato pole vždy najdeme dostatečně silná pouze v těsném okolí malých útvarů je generujících (aktivní ČD a neutronové hvězdy).
Re: Re: temná hmota
Boris Lukáč,2018-12-06 13:22:33
Ďakujem za osvietenie ... mal som sa lepšie učiť!
:o)
Re: Re: temná hmota
Milan Krnic,2018-12-07 18:12:46
Předpoklad, že na galaktických a vyšších škálách funguje stejná fyzika, jako na škále naší, je bohužel těžko ověřitelný. Na kvantové úrovni tomu tak není.
Re: Re: Re: ...
Josef W,2018-12-06 21:30:44
S těmi rychlostmi je to trochu jinak - přibližně jako "pevný disk", tedy se shodnou úhlovou rychlostí (a stoupající obvodovou), rotuje jen oblast okolo centra. Hvězdy v galaktickém disku (tedy dál od centra) obíhají sice podobnou obvodovou rychlostí, která se vzdáleností neklesá, ale tedy s klesající úhlovou (dochází tedy k promíchávání). Jenže podle rozložení viditelné hmoty by jejich obvodová rychlost měla výrazně klesat se vzdáleností (a úhlová, i "míchání" tím víc). Jako by nebyla většina hmoty soustředěna v centru ...
Re: Re: Re: Re: ...
Pája Vašků,2018-12-07 14:46:31
Myslím, že rotovat Galaxii nikdo ještě neviděl. Jak galexie rotuje se přepokládá na základě měření rudého posuvu a modelu, který jsme si pro rotaci galaxie vytvořili. Z toho vědcům vychází, že některé rotující galaxie rotují divně, mluví o ploché rotační krivce a aby to vysvětlili, potřebují temnou hmotu. Jenže můžeme mít chybný model (počítají to zjednodušeně jako sluneční soustavu) i interpretaci toho měření navíc zatíženého nějakou systémovou chybou.
Re: Re: Re: Re: Re: ...
Josef W,2018-12-07 15:05:07
Marně přemýšlím z kterého filmu je hláška "Vašu **** sem taky neviděl ale věřím, že ju máte" ...
Ale vážně - zrovna doplerovská měření jsou hodně přesná, rotaci považuju za dostatečně dobře prokázanou. Samozřejmě zpochybnit (že to ještě nikdo nikdy neviděl) se dá cokoliv, třeba i vaše existence :o)
A předpoklad nějaké chybějící hmoty sedí třeba i na srážky galaxií ("promítnuté" samozřejmě na sítnici díky dalekohledům s množstvím chyb a odchylek - holt na dvorku se nám nesrážejí). Myslím, že skuteční vědci netvrdí "temná hmota JE a hotovo". Prostě to na ní vypadá, tak se jí snaží hledat. Ale současně taky zkoumají, jestli není chyba v pozorování a modelech. To jen ti "zarytí zpochybňovači" tvrdí že NENÍ.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Milan Krnic,2018-12-07 17:19:29
Je dobré si uvědomit, na základě čeho jí považujete za "dostatečně dobře prokázanou".
V dnešní postfaktické době to může znamenat cokoli, od toho, co jedna paní povídalo, po to, co z jednoho neurčitě nepřesného modelu vyšlo. Obecně je třeba dobré srovnat to s tím, když máte dostat nějaké peníze, co je v tom případě dostatečné jako průkaz, že se tak stalo.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Josef W,2018-12-07 17:48:07
Pane Krniči, promiňte, ale "postfaktickou" dobu tu vytváříte vy. Já naštěstí žiju ještě ve světě, kde se fakta nechají dohledat i ověřit. Dá to trochu víc práce, než bohapusté plácání o všem a o ničem dohromady, ale stojí to za to :o)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Milan Krnic,2018-12-07 17:51:41
Fakty se dohledat dají, ovšem v předmětném nikoli.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Josef W,2018-12-07 18:40:02
K předmětnému také, proč by ne? A stále se znalosti zpřesňují.
https://www.astro.cz/clanky/hvezdy/gaia-upresnila-rychlost-obehu-slunce-a-jeho-vzdalenost-od-stredu-galaxie.html
Samozřejmě můžeme uvažovat o spiknutí astronomů a dalších vědců, ale pokud vím ani vaši oblíbení profesoři Kroupa s Křížkem proti současným poznatkům o pohybech hvězd v galaxiích nic nenamítají.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Milan Krnic,2018-12-07 18:56:04
Já proti tomu také nic nenamítám, je to v rámci modelů Vesmíru správně, ale je potřeba dodat, že v rámci modelů, nikoli fakticky dle skutečnosti. Jediné, co máme tak trochu zmapované, je Sluneční soustava, a to díky sondám. Moji oblíbení je váš dojem, nikoli fakt.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Milan Krnic,2018-12-07 19:09:30
Jaké fakty jsou v odkazovaném článku?
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Josef W,2018-12-07 19:27:42
Aha, vy toužíte přímo po surových datech přímo z Gaii, mě by taková/é fakta/fakty moc neřekly :o)))
Beru prostě na vědomí, že když tahle sonda zpřesnila proměření pozic a pohybů dost velkého vzorku hvězd a nikdo nebije na poplach, že by byl nějaký problém s rotací Galaxie, tak asi žádný není.
Pravda, nedíval jsem se na poslední vydání Sputniku, Zvědavce, ani Protiproudu ...
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Milan Krnic,2018-12-07 19:36:23
Surová data jsou surová data. Zpřesnění je zpřesnění. Nádhera, jak pro různé významy máme různá slovíčka. Proč by měl být problém s rotací? Problém je s inflací.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Josef W,2018-12-07 19:51:10
Únik od způsobu rotace Galaxie i ostaních galaxií k jakési inflaci - kam si máte své úspory uložit, vám neporadím. Ale doporučuji, heslo pro jistotu zvolte silné, třeba jako opatrovník hraběte Nikoliče:
"Dobro je prisjetiti se da prividno prav prut prema cilju predstavja u stvari pravodlivo krivudanje".
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Milan Krnic,2018-12-07 19:55:16
O problému jste začal vy. Já nemám ani páru, jak je to ve skutečnosti s rotací galaxií, mám nějakou páru o tom, jak je to dle současných fyzikálních představ, kterým se z neuchopitelných důvodů říká teorie, a problém nemám, tedy až na to špatné užití slovíček, ale to s rotací galaxií nikterak nesouvisí.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Josef W,2018-12-07 20:32:55
Já o problému? Ale jděte - si přečíst zpětně diskusi :o)
Jdu se věnovat čemusi smysluplnějšímu!
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Milan Krnic,2018-12-07 20:38:36
"nikdo nebije na poplach, že by byl nějaký problém s rotací Galaxie"
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: ...
Pája Vašků,2018-12-11 14:08:34
Problém s rotací naší galaxie samozřejmě je - rotační křivka dle pozorovaných dat o rychlostech nesedí s vypočtenou na základě pozorování rozložení hmoty (bez temné hmoty).
Tj. pozorovaná data o rotaci naší galaxie se liší od vypočteného modelu rotace dle hmotnosti hvězd a plynu. Jediné místo kde tyto dvě křivky na delším úseku korelují je úplně náhodou místo, kde je naše slunce, tedy odkud to měříme. Čím dál o tohoto úseku, na obě strany, se pozorovaná data více rozchází od teorie. Tedy pokud se nevymyslí a nezapočítá temná hmota, aby to srovnala dle pozorovaných dat (v našem úseku však není potřeba).
Ovšem já nevím, jak principiálně přesně se data měří a zda tam nemůže být nějaká neodhalená systémová fyzikální chyba (vinou zakřivení prostoru a dalších případných relativistických efektů) nebo přehlížená nepřesnost ve vzdálených oblastech (měření vzdálensoti) a ani nevím, jaké jsou použity modely rotace (prý se počítá s oběhem hvězd kolem hmotného bodu v centru, zanedbá se zakřivení prostoru, gravitační aberace, podcení se galaktické halo atd.). Někdo by mohl tvrdit, že modely jsou jistě dokonalé, protože je staví nejlepší vědci na nejlepších počítačích. Ale pak se zjistí, že halo je mnohem větší a rozsáhlejší, a nebo, že hvězdy v galaxii se pohybují kolem disku i vertikálně a vykonavají pohyb jako na lochnesce, případně diskem procházejí proudy hvězd z pohlcených malých galaxií a dosud s hlavním proudm nesplynuly, s čímž ty dosud dokonalé modely nějak nepočítaly. A dalších překvapení může být více.
Temná hmota možná opravdu existuje, ať už to je cokoli. A možná taky neexistuje a jen něco děláme špatně nebo na špatných základech. (A když někdo provokativně prohlásí že NENÍ, tak tím třeba chtěl něco touto formou sdělit a nemusí to zrovna znamenat, že je o tom sám dogmaticky přesvědčen). Ale není pro mě důkaz to, že si většina vědců a lidí myslí, že existuje, na základě toho, že si většina vědců myslí, že existuje. Kolik těch vědců, kteří tomu věří, na tomto problému skutečně pracuje? Znám plno lidí, i vědců, kteří si myslí (nebo to veřejně prezentují), že temná hmota existuje nezpochybnitelně, protože to přece většina vědců tvrdí desítky let. A že "to nikdo nikde netvrdí jako daný fakt", tak to není pravda, narazíte na to každou chvíli (v lepším případě se zmíní jen tak na okraj, že jsou tací výstředníci, kteří nejsou o existenci temné hmoty přesvědčeni).
OK, blábolím a zbytečně.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
