Navzdory enormnímu úsilí se vědci stále potýkají se dvěma až otravně záhadnými substancemi vesmíru. Temnou hmotnou a ještě temnější energií. Jsou to přízraky, které nás straší ze spaní, ale zároveň je nutně potřebujeme, protože vysvětlují kosmologické fenomény, s nimiž bychom si jinak nevěděli rady.
Velmi stručně řečeno, temná energie byla „vynalezena“, aby zachránila situaci po zjištění, že rozpínání vesmíru zrychluje. Právě temná energie by měla toto zrychlování pohánět. Temná energie je obecně považována za ještě přízračnější záležitost než temná hmota, u které je alespoň solidní představa o tom, že opravdu existuje. Přesto se možná blýská na lepší časy. Duncan Farrah z americké University of Hawai'i s početným týmem kolegů pozorovali supermasivní černé díry v centrech galaxií a jsou přesvědčeni, že právě tam najdeme vytoužený zdroj temné energie.
Jejich analýzy supermasivních černých děr odhalily, že rostou intenzivněji než by měly. V kostce to znamená, že by zdrojem fenoménu temné energie mohly supermasivní černé díry v kontextu Einstenovské gravitace. Je to překvapující výsledek i pro samotné autory studie.
Jak prozradil další člen týmu Dave Clements z britské Imperial College London, s kolegy začali sledováním růstu supermasivních černých děr a možná narazili na jednu z nejvíce hledaných odpovědí v kosmologii. Temná energie přitom straší fyziky už déle než 20 let.
Farrah a spol. studovali 9 miliard let evoluce supermasivních černých děr. Zaměřili se přitom na obří eliptické galaxie, nezměrná galaktická monstra, která pocházejí z velmi dávných časů a v dnešním vesmíru už jen dřímají. Neprobíhá v nich prakticky žádná tvorba nových hvězd a není v nich už téměř žádný materiál, který by mohla „sežrat“ jejich supermasivní černá díra.
Když badatelé porovnali obří eliptické galaxie z velmi vzdáleného, čili mladého vesmíru, s těmito galaxiemi v blízkém vesmíru, ukázalo se, že jejich supermasivní černé díry jsou mnohem větší než by měly být, kdyby rostly díky akreci okolní hmoty a splýváním s dalšími černými dírami. Dnes jsou asi 7-20krát větší než před 9 miliardami let. Tento jejich růst přitom odpovídá představě, že černé díry obsahují energii vakua.
Z analýz vyplynulo, že velikost supermasivních černých děr je v souladu s velikostí vesmíru. Podle Farrahova týmu se ukazuje, že množství temné energie ve vesmíru odpovídá energii vakua černých děr. Jde o první observační doklad toho, že černé díry skutečně obsahují energii vakua a že jsou provázány s rozpínáním vesmíru. Provázání se projevuje tak, že s rozpínáním vesmíru roste hmotnost černých děr. Badatelé tomu říkají kosmologické provázání (cosmological coupling).
Pokud tohle potvrdí další výzkum, bude to převrat v chápání temné energie, černých děr, převrat v celé kosmologii. Jak lakonicky dodává Farrah, s kolegy nepřidali k vesmíru nic nového. Prostě dospěli k tomu, že supermasivní černé díry v kontextu Einsteinovy obecné relativity jsou temnou energií.
Video: Explainer: First evidence black holes are source of dark energy
Literatura
Temná energie ztrácí zábrany: Možná se mění během historie vesmíru
Autor: Stanislav Mihulka (31.01.2019)
Je temná energie skutečná? Zeptejte se neutronových hvězd
Autor: Stanislav Mihulka (05.03.2022)
Nové vysvětlení temné energie: Nafukování prázdnot ve vesmíru
Autor: Stanislav Mihulka (14.08.2022)
Diskuze:
sami jsme supermasivní
David Pešek,2023-02-20 20:12:29
v rámci přiživení teorie multiuniversa: my a celý náš vesmír se nacházíme pod jeho horizontem událostí. Vesmír nevznikl z bodu bez rozměru o nekonečné hustotě, náš vesmír má konečnou hmotnost která ale není konstantní a v době "vzniku" měl rozměr který pozorujeme v modelu lambdacmd po inflaci - náš vesmír vznikl zhroucením objektu do kompaktnějšího objektu - vesmíru. Úniková rychlost z vesmíru je vyšší než rychlost světla. Vně horizontu je ale hmota - v okolí akreční disk hmoty nám neznámého složení a vesele si k nám padá a rozšiřuje nám vesmír a vědci na to koukají a drbou se na hlavách a pak vítězně zavedou pojem "temná energie"
Re: sami jsme supermasivní
Xdavid Xbrazina,2023-02-21 16:14:51
dokonce to muze byt energie opakujicich se velkych tresku na hranicich naseho vesmiru... viz kniha matematicky vesmir...
zajimavejsi mi ovsem prijde, ze vedci maji nejake teorie, ktere nejakym zpusovem povazujeme za urcujici, a to i pres to, ze nam znamou hmotu tvori 5 procent vesmiru a z ni navic jsme schopni analyzovat jen vlastnosti 50 procent...
Dotaz
Martin Zeithaml,2023-02-20 09:39:54
Jak je prosím dokázáno že se rozpínání vesmíru zrychluje ???
Re: Dotaz
Gábor Vlkolinský,2023-02-20 11:21:53
Bola za to Nobelova cena, takže stačí použiť vyhľadávač.
Re: Re: Dotaz
Martin Zeithaml,2023-02-20 12:31:18
Nobelovku dostali za teorii, ne za důkaz. Všude je to vysvětleno rudým posuvem, jen se zpřesňuje měření vzdáleností. Vztah vzdálenost/rychlost je téměř lineární (jen pravděpodobně chyba měření), jenže nikde není vztah k časové ose a jsou porovnávána data z různých okamžiků.
Moje auto včera v 18:30 jelo 50 km/h a dnes v 11:50 110 km/h, ale to přece není důkaz že zrychluje!
jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
Xdavid Xbrazina,2023-02-19 14:53:02
Z pozorování však vyplývá, že temná energie převzala kontrolu nad vesmírem až v jeho poměrně nedávné historii. A jelikož netušíme, proč k jejímu „zapnutí“ došlo, nemůžeme vyloučit, že se jednoho dne znovu „vypne“ a možnost velkého křachu bude zpět ve hře.
Ovšem je zde ještě jedna zajímavá skutečnost. Pokud ve smršťujícím se vesmíru velkého křachu bude čas plynout pozpátku, totéž bude platit i pro myšlenkové pochody, jimiž budou jakékoli živé bytosti vnímat svět. Stejně jako polévka, o které neplatí, že „není horká“, je tedy horká, čas běžící pozpátku vnímaný obráceně se bude jevit jako čas plynoucí směrem kupředu. Z toho vyplývá jedna ohromující možnost. Ačkoli se domníváme, že žijeme v rozpínajícím se vesmíru velkého třesku, možná ve skutečnosti žijeme ve smršťujícím se vesmíru velkého křachu!
Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
Jirka Naxera,2023-02-19 17:39:26
Ne, ne a ne. Můžete otočit čas, fyziku jako takovou to nezmění. Ale co to změní je termodynamika, na které je vystavěné myšlení.
Vezměte úplně normální hamiltonián nějaké vlnové funkce. Když otočíte čas, bude se fáze vlnové funkce točit opačně, jinak nic.
Teď přidejte druhej stav a nějakou amplitudu mezi nimi. Dostanete nějakou unitární matici. Unitarita říká, že ta částice nikam nezmizí, že prostě je buď v jednom, nebo v druhém stavu. Až sem OK.
Teď vezměte nějakou (náhodnou) unitární matici, třeba U(fň), říkejme jí Hamiltonián Vesmíru, a působte s ní na stavový vektor Psi=|1,0,0,0,0,.....0>, pro který platí = 1 (česky: Pravděpodobnost, že náš ssytém je v nějakém z možných stavů, je 1). Dostanete obecně nejakej stavovej vektor Psi'=|0.xxx, 0.yyy, 0.zzz .....> kde každá z amplitud je nějaké komplexní číslo |x| kde jednotlivé komponenty jsou náhodná komplexní čísla |x|
Re: Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
Jirka Naxera,2023-02-19 17:43:06
Já se na to můžu vykašlat, ono mi to půl postu uřízlo :-(
Prostě to pokračuje tak, že když tím působíte na nějaký jiný náhodný stavový vektor, tak z toho dostanete nějaký uspořádanější než náhodný s extrémně maličkou pravděpodobností, a tím, že zaměníte matici U(fň) za U(fň)^-1 (neboli otočíte čas), tak se na celém argumentu nic nezmění, neboli tak i tak bude entropie růst a s ní i entropická šipka času.
Re: Re: Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
Vladimír Bzdušek,2023-02-19 19:39:16
Ano, to poteší ...
Stalo sa mi tiež zopár krát a odvtedy zásadne tu a aj inde čokoľvek dlhšie než dve vety
píšem v Notepade a potom CTRL-C, CTRL-V. Teda, ono to skôr rozzúri ako poteší ...
Inak,
ak niekto vie, o čom to vlastne je, uvítam aspoň náznak smeru.
Píšu, že síce nevieme čo je temná energia, ale je za tým energia vákua a ČD.
Ako to pasuje dokopy?
Druhak,
tí dnešní vedci sú akýsi otrlejší. Voľakedy sa nehanbili priznať, že čosi nevedia.
Re: Re: Re: Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
Jirka Naxera,2023-02-19 20:36:34
Nepasuje. Berte to se značnou rezervou, ale jestli to alespoň trochu dobře chápu, tak:
"Standardní" temná energie je modifikace Einsteinových rovnic, kam je vetknutý člen lambda*g_ik (prostě lambda krát metrika), z toho okamžitě plyne, že je to jak hustota energie, tak i tlak, a obvykle se připisuje (kvantovému) vakuu.
Tahle práce (druhá část, první jen říká, že je tu nepoměr) alespoň při pohledu z rychlíku říká, že žádný kosmologický člen netřeba, že když "vetknete" černou díru ne do plochého prostoru (jak je počítána obvykle), ale to klasické kosmologické RW metriky, tak jednak Vám začnou (nejen) supermasivní díry růst s rozpínáním Vesmíru, druhák to efektivně začne urychlovat expanzi. Dlužno podotknout, že to co vychází nejsou klasické Kerrovy černé díry.
Re: Re: Re: Re: Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
D@1imi1 Hrušk@,2023-02-20 01:43:22
Díky za předžvejkání :-)
A hned mě napadá otázka - pokud by ČD rostly spolu s rozpínáním, měly by šanci se někdy vypařit?
Re: Re: Re: Re: Re: Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
Jirka Naxera,2023-02-20 13:13:17
Presne tohle me napadlo vcera ve sprse :)
Pocitam ze ne, vyparit se mohou jen dostatecne male (proste teplota jejich Hawkingova zareni musi byt vyssi, nez je teplota Unruhovy radiace ze zrychlujici se expanze). Ale chtelo by to vypocet, a na ten vypocet by to chtelo model, jestli/jak ty rostouci cerne diry tu expanzi urychluji (je to porad exponenciala?)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
Jirka Naxera,2023-02-20 13:14:15
Ctete: dostatecne male == mensi nez podstatna cast dnes pozorovaneho Vesmiru. Az do tohoto objevu (pokud je pravdivy) to, ze by se nevyparily nehrozilo.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
Xdavid Xbrazina,2023-02-20 15:53:12
to reknete Greenovi, nejvetsimu vedci soucasnosti... ze ho vase namitky nenapadly.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
Jirka Naxera,2023-02-20 17:23:54
On se Edward Witten nechal prejmenovat? ;-)
Navic si dovolim upozornit na drobnost, ze zatimco odborne publikace jsou jedna vec, ani zvucna jmena nezarucuji (bohuze, casto je tomu naopak), ze popularizace neni zavadejici.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
Jirka Naxera,2023-02-20 17:29:47
edit: a jake vlastne namitky mate na mysli? Nejsem si vedom, ze bych tu psal neco, co je v rozporu s beznym chapanim (modulo neznalosti a chyby samozrejme).
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
Xdavid Xbrazina,2023-02-20 22:22:39
Ne, myslim Brian Greene, kterej s touto moznosti prisel jako prvni... Vas problem je ze vsemu rozumite vice nez lidi, kteri se tim vyzkumem celej zivot zivi... a i oni vedi, ze pokud zname jen necele tri procenta hmoty ve vesmiru, ze vyvozovat jednoznacne zavery je velmi zavadejici.
To ze se muzeme pohybovat ve fazi velkeho krachu je mozne, i ta samotna entropie by totiz pro nas jako pozorovatele vzrustala... to je fuk, s vami diskuze smysl nema.. taky bych chtel vsechno tak vedet.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
D@1imi1 Hrušk@,2023-02-21 18:36:13
Obdivuji svatou trpělivost pana Naxery se s takovým trollem vůbec bavit. Píšete:
"Vas problem je ze vsemu rozumite vice nez lidi, kteri se tim vyzkumem celej zivot zivi..."
To zřejmě píšete sám o sobě. Viz např. vaše vystoupení pod tímto článkem:
Vas problem je ze vsemu rozumite vice nez lidi, kteri se tim vyzkumem celej zivot zivi...
https://www.osel.cz/12729-neptaci-dinosauri-vyhynuli-pred-66-miliony-let.html#poradna_kotva
A tady zase chrlíte zmatená tvrzení a když nezvládnete držet v diskusi krok s protistranou, předvedete vrchol vašich argumentačních schopností který spočívá v tom, že začnete mávat jménem autora, od kterého jste si přečetl populárně naučnou publikaci a možná z ní i něco málo pochopil.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: jako zajimovou moznost s dovolenim vkladam zde
Jirka Naxera,2023-02-22 05:57:24
A ja asi vim, ktera bije. Brian Greene psal (v knizce Until the end of time, mind matter) v desate kapitole o necem jinem - o Boltzmanovych mozcich.
Coz ale neni hypoteza o fazi kontrakce, tam by to nefungovalo, nybrz o fazi vecne expanze po tepelne smrti Vesmiru (jinak receno, potrebujete exponencialne rostouci prostor a neomezeny cas k tomu, aby mely kdy a kde probehnout absurdne nepravdepodobne fluktuace, pri ktere vznikne mozek vcetne infrastruktury kolem (planeta?)). https://en.wikipedia.org/wiki/Boltzmann_brain
Mimochodem, samotny B.Greene tomu moc neveri https://www.theguardian.com/science/2020/feb/06/brian-greene-theoretical-physicist-interview-until-the-end-of-time
To už tu bylo
Jirka Naxera,2023-02-19 09:28:05
Tak mě napadá - Schwartzschildovo řešení černé díry platí pro asymptoticky plochý prostor. Nevysvětlí tohle, pokud ho místo do Minkowského zasadíme do FLRW metriky? P5edpoklad, že okolní prostor je víceméně plochý nemusí nutně platit pro kosmologické časové intervaly.
A tak náhodou,nemluvilo se o něčem dost podobném už i na Oslu, konkrétně v souvislosti s panem docentem z ČSAV a rotačními křivkami galaxií? Nevzpomenete si někdo na nějaký link, jméno, atd.?
Re: To už tu bylo
Rostislav Dvorak,2023-02-20 17:14:21
Možná se netrefím, ale naskočilo mi jméno Václav Vavryčuk - https://www.youtube.com/watch?v=1oER7qUYXgk
Hloupá otázka
Ivo Lyčka,2023-02-18 20:57:45
Mohla by temná hmota mít antigravitační vlastnosti a tudíž unikat z černé díry?
Re: Hloupá otázka
Jirka Naxera,2023-02-18 21:18:06
To určitě ne. Pokud by šlo o exotickou hmotu, tak by měla opačné znaménko energie a neřešila by vůbec nic (ponechme stranou nestability vakua a další teoretické stopky).
Navíc (odhlédneme-li od kvantovky), černá díra je, když Váš kausální kužel končí v singularitě, tam by záleželo, jestli je hypotetické exotické hmoty víc než normální, pak by černá díra přestala být černou, ale i jinak by to vedlo k nepěkným jevům.
temná energie
Josef Nýč,2023-02-18 05:49:30
Dobré ráno. Jestli se to potvrdí, asi to nastanou další otázky. Ale zní to jednoduše a tedy pravděpodobně.
Re: temná energie
D@1imi1 Hrušk@,2023-02-18 09:22:11
Černé díry, které prokazatelně působí na svoje okolí gravitační přitažlivostí, způsobují rozpínání vesmíru - To mi tedy opravdu jednoduše ani pravděpodobně nezní :-)
Proč se tedy rozpíná hlavně mimogalaktický prostor a nikoliv samotné galaxie, když se přímo v nich ty ČD nacházejí?
Ve fyzice je spousta kontraintuitivních jevů, takže ani toto bych si netroufnul vyloučit, ale to je vše...
Re: Re: temná energie
Josef Nýč,2023-02-18 11:07:40
v galaxiích pravděpodobně dochází vlivem přitažlivosti k rovnováze mezi oběma jevy - a víme, že jsou objekty, které opustí galaxii po překonání rychlosti potřebné k opuštění, což je podobné i jevům známých odsud
Re: Re: Re: temná energie
Xdavid Xbrazina,2023-02-18 12:37:43
jasne no. a co pak teda s tou prebytecnou pohybovou energii...
Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-19 11:06:45
Počkat. Jakou pohybovou energií? Nechápu, kterou konkrétně myslíte.
Jednak, finálním stavem každé galaxie je, že se rozptýlí do okolí (nezapomeňme, že tím, že se nějakou fluktuací hvězda vymaní a odletí do prostoru, tak klesne celková gravitace galaxie, neboli gravitační studna je mělčí), co neodletí, to skončí v černé díře a následně se Hawkingovou radiací odpaří (nedám z hlavy, který z těch procesů je pomalejší).
Pokud se bavíme v menších časových intervalech, tak opět, 3D prostor znamená, že centrální síly klesají s n-1 = druhou mocninou vzdálenosti od středu, což mimo jiné vede k tomu, že dvě blízké kruhové orbity se liší nějakou kinetickou energií, a dvojnásobkem energie potenciální. Neboli jsou poměrně hodně stabilní a dokáží toho "zkousnout" poměrně hodně.
Další věc, pro případnou energii vakua (resp energy density abychom byli přesní) platí, že je konstantní, neboli se, na rozdíl od normální hmoty, neředí expanzí. To samé samozřejmě platí i pro tlak.
Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Xdavid Xbrazina,2023-02-19 14:39:55
s tou, ze cerna dira sama o sobe nema silu udrzet galaxie pohromade... a ze pokud by cerne diry byly zdrojem odpudive sily ve vesmiru, tak jich je na velikost vesmiru setsakra malo...
Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-19 18:33:44
Podle té druhé práce právě ne. Ale pozor, relativita není intuitivní.
1. To, čemu říkáte odpudivá síla, je jen změna křivosti.
2.
Mějme plochý, nekonečný prostor. Umístěte do něj přímku, a změřte její délku. bude nekonečná. (technicky: ds = dr, integrujte od 1 do inf dr, dostanete logicky nekonečno)
Strčte doprostřed toho prostoru centimetrovou kuličku ze železa, a změřte dělku té samé přímky. Bude také nekonečná. (technicky: integrujte r komponent schw. metriky)
Odečtěte ty délky od sebe. Zjistíte, že ta malá kulička udělala, že naměříte o nekonečno víc. (technicky, integrujte ten rozdíl)
Pořád chcete tvrdit, že malá černá díra nemůže ovlivnit celý časoprostor?
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Xdavid Xbrazina,2023-02-21 16:20:02
samozrejme ze nemuze. hlavne z toho duvodu ze ve vesmiru neexistuje jen jedna cerna diraa taky proto, ze samornych cernych der je nekolik druhu. to co jste popsal v podstate neni nic jineho nez Feynmanuv pristup odstraneni nekonecneho poctu stavu elementarni castice... jenze to predpoklada dokazanou interakci mezi vsemi elementarnimi casticemi ve vsech castech vesmiru. Pokud vim, cerne diry spolu nijak kvantove "nekomunikuji" narozdil od elementarnich castic.
Re: Re: temná energie
Xdavid Xbrazina,2023-02-18 12:40:31
klidne muzeme zit ve fazi velkeho krachu... odpovidal by tomu fakt, ze se vesmir zacal rozpinat rychleji pomerne nedavno... me docela prekvapuje, ze kdyz vsechny ukazatele ukazuji na prekotne rozpinani, ktere se neustale zrychluje, takze nikdo se na to nezkusil podivat z pozice velkeho krachu...
pro hnidopichy pripominam, ze pro nase vnimani sipky casu by zmena stavu vesmiru z rozpinani na smrstovani nebyla rozpoznatelna...
Re: Re: Re: temná energie
Karel Ralský,2023-02-18 19:00:44
Souhlasím s vaším názorem a už o tom píši zde na internetu více jak 20 let a temná energie by se změnila na setrvačnou sílu a temná hmota střed hurikánu(černé díry) i okraje gravitace(temná hmota) na čas mimo naši rychlost(téměř světla) a reliktní záření v jakousi tepnu ve které se to všechno odehrává a energie toho všeho(vesmíru vagónu) je pád do jiné dimenze(časové) směrem k lokomotivě.
Nijak to neodporuje OTR nebo Eisteinovi jen stačí změnit časovou osu a vyhnuli bychom se stále větším pochybnostem o "velkém třesku" neboť bychom se bez něj obešli neboť i já věřím v zákon o zachování informace(= různá energie).
Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-18 21:29:16
Ale no tak. To jako že s přechodem z expanze do fáze kontrakce začne klesat entropie?
Re: Re: Re: Re: temná energie
Xdavid Xbrazina,2023-02-19 14:40:51
jako ze doporucuji precist par clanku na toto tema treba od Briana Greena...
Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-19 17:21:48
Buďte prosím konkrétnější. Viz nahoře.
Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-18 21:24:09
Tak tohle je v prvním přiblížení jasné - pro dostatečně pomalou expanzi expanduje Vesmír, ale nikoli nějak (elektromagneticky, gravitačně, ...) vázané systémy.
A důvod je prozaický, expanze (změna metriky) se samozřejmě projevuje i ve vázaném systému dodatečnou zdánlivou silou, ale tak je takového řádu, že stabilitu vázaného systému neovlivní o víc než epsilon.
Názorný příklad - normální kyvadlo na kukačkách nijak neovlivňuje Coriolisova síla. I když s trochou (trochu víc) snahy měřit jde... https://cs.wikipedia.org/wiki/Foucaultovo_kyvadlo
Re: Re: temná energie
Florian Stanislav,2023-02-19 10:09:59
Pro Hruska. Je to hlavolam.
Předpoklad, že ( zrychlené) rozpínání vesmíru souvisí s energiií vakua je hodně ve sporu s tím, že rozpínání souvisí s černými dírami, kde vakuum není, naopak obrovské množství hmoty. Jestliže si černé díry přivlastní energii vakua, tak težko někde jine, než uvnitř černých děr, kde je prostor zanedbatelný proti volnému prostoru.
Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-19 11:11:52
Hádanka je jasná, milý Watsone. V původním článku se slovní spojení "dark energy", pokud mi PDF search nekecá, nevyskytuje, natož pak že je generovaný černými děrami.
Jestli dobře chápu, celé je to o tom, že centrální díry rostou rychleji, než by měly, a žádný známý mechanismus to nevysvětluje,
Re: Re: Re: Re: temná energie
Florian Stanislav,2023-02-19 12:17:15
Zdroj má temnou energii přímo v nadpisu pak ještě 19 krát.
https://www.imperial.ac.uk/news/243114/scientists-find-first-evidence-that-black/
"black holes are the source of dark energy " atd.
Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-19 17:54:02
Ach jo :-((( (ten povzdech není na Vaší adresu.)
Odvolávám co jsem odvolal, on je tam ještě jedna část, která ale není odkázána přímo, ale až v tom prvním populárním odkazu https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acb704
Re: Re: Re: temná energie
Roman Špaček,2023-02-19 14:50:02
Stanislav Florian "...než uvnitř černých děr, kde je prostor zanedbatelný proti volnému prostoru."
Tak to bych určitě neřekl. Černé díry mají konečný obvod, ale nekonečný poloměr. Tam toho prostoru je opravdu hodně. I Slunce má reálně delší poloměr, než má v euklidovské geometrii. Černé díry jsou podle teorie zkroucený prostoročas, nic víc, takže s energií vákua to může jít docela dobře dohromady.
Re: Re: Re: Re: temná energie
Florian Stanislav,2023-02-19 16:17:56
Píšete:
"Černé díry mají konečný obvod, ale nekonečný poloměr."
Tomu nerozumím. Nekonečný poloměr odpovídá nekonečné ploše.
Hodně dobrý článek
https://www.aldebaran.cz/astrofyzika/hvezdy/black_holes.php
píše o průměru černé díry :
"černá díra v centru galaxie NGC 4261 v souhvězdí Panny. Její hmotnost je 400 milionů Sluncí, samotný akreční disk má hmotnost 100 tisíc Sluncí .. Průměr černé díry samotné (Schwarzschildův poloměr) je 60 astronomických jednotek, akreční disk má průměr 800 světelných roků a výtrysky zasahují až do vzdálenosti 88 tisíc světelných roků od černé díry."
A také píše o ploše ( konstntní nikoli nekonečné ploše )černé díry v souvislostí s entropií.
""Se zavedením teploty černé díry je možné zavést i pojem entropie. Ta je úměrná povrchu černé díry. Lze ukázat, že ať probíhají jakékoli procesy, včetně spojování černých děr, celkový povrch všech děr se nezmenší."
Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Xdavid Xbrazina,2023-02-19 16:33:00
konecny obvod a nekonecny polomer se prece nevylucuje, topologicky je to mozne... navic v cerne dire to je zrejme mysleno tak, ze uvnitr cerne diry si prostor a cas prohodi misto, tudiz v ramci jednoho bodu ve vesmiru muzete byt v case vsude, presto jste ohranicen polomerem horizontu udalosti.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-19 18:13:51
Ten výklad "můžete být všude" je velmi nepřesný až úplně špatný.
dole jsem to zkoušel rozepsat, v relativitě není vzdálenost invariant, tím je časoprostorový interval == vlastní čas comoving pozorovatele.
(navíc, "prohození času" je jen názorná pomůcka na popis, co se děje při výpočtu, ony jsou Schwartzschildovy souřadnice trochu matoucí. Chybné je právě r považovat za čistě prostorupodobnou souřadnici, ale můžete přejít k libovolné jiné soustavě, která tímhle nešvarem netrpí.)
Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Roman Špaček,2023-02-19 17:57:06
60 astronomických jednotek to má průměr v našem euklidovském prostoru. Když se ta černá díra z dálky vyfotí a změří pravítkem. Ale uvnitř černé díry je neeukleidovská geometrie. To je přesně to co vypráví Švejk, jak se sešel v blázinci s několika profesory a jeden s nich mu vysvětloval, že uvnitř zeměkoule je ještě jedna mnohem větší než ta vrchní. Podle teorie docenta Langera není oním profesorem nikdo jiný, než Albert Einstein, který to měl do blázince stejně daleko, jako do hospody u Kalicha, kam docházel také Hašek.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-19 18:22:09
Pro pana Špačka - znáte tohle? https://www.gregegan.net/PLANCK/Tour/Tour.html#BHVIEW
Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-19 18:03:50
Pozor, plocha horizontu smysl dává, obvod taky, ale poloměr NE.
Vysvětlím. Schwartzschildovy souřadnice jsou sférické, ale je tu problém. r není to, čím se zdá být. Jako r je bráno prostě obvod/2pi (z definice těch souřadnic) - proto standardní eukleidovské vzorce na obvod a plochu (nad horizontem) fungují.
Ale pozor, pokud chcete měřit obecně vzdálenosti v zakřivené geometrii, musíte nutně integrovat podél trajektorie. A to je problém, protože výsledek je závislý na téhle trajektorii.
Takže to, čemu říkáme průměr černé díry je (podle domluvy) právě obvod/2pi, ale rozhodně nedává žádný smysl coby vzdálenost dvou bodů.
Extrémní příklad: Foton vyzářený přesně z horizontu urazí nekonečnou vzdálenost v jeho soustavě souřadnic, než se dostane k pozorovateli venku.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-19 18:07:30
A ještě pozor, nezkoušejte to aproximovat pod horizont, kde je poloměr už časupodobnou souřadnicí. Tam ani obvod nedává smysl, pro pozorovatele na horizontu je jiný pozorovatel na horizontu na druhé straně mimo kauzální kužel...
(ono obecně řečeno, my jsme zvyklí že je vzdálenost invariant. Ale v relativitě není, tam je invariantem časuprostorový interval)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Florian Stanislav,2023-02-19 21:16:54
Moc velký dojem to na mě neudělalo. Jestliže obvod existuje a je to nějaká hodnota a ne nekonečno a vydělím to 2pí, tak mám jinou hodnotu stejného druhu.
Píšete :"Extrémní příklad: Foton vyzářený přesně z horizontu urazí nekonečnou vzdálenost v jeho soustavě souřadnic, než se dostane k pozorovateli venku."
No, co se děje v souřadnicích spjatých s fotonem přesně na horizonz nás moc zajímat nemusí, že se ven nedostane nic, to je vlastně definice černé díry.
Ještě jednou
https://www.aldebaran.cz/astrofyzika/hvezdy/black_holes.php
Schwarzschildova díra a Kerrova díra ( ta rotuje) obrázek
https://www.aldebaran.cz/astrofyzika/hvezdy/black_holes/ergo_th.png
Rotující černá díra má dva horizonty (vnitřní a vnější) a prstencovou singularitu. Fotonová sféra je oblast, na jejímž povrchu mají fotony nestabilní kruhové orbity.
V textu je pak uvedeno, že přesně kruhová fotonová sféra, to je dráha fotonu bude nestabilní a bude narušena náhodnými vlivy. Takže lehce nahozená tázka , že by se odtud vyzářit foton mohl ( někdy).
Hodně zjednodušeně řečeno, Kerrova díra nemá poloměr jen proto, že je šišatá ( horizont událostí i vnitřní horizont). V případě rotující (Kerrovy) černé díry není gravitační singularita bod, ale je prstencová. Většina hmoty singularity je soustředěna na kružnici s pevným poloměrem, nenulová plošná hustota hmoty je však soustředěna i uvnitř tohoto prstence.
Takže slovo poloměr není tak špatné u černých děr.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-20 13:37:45
Neni, jen neznamena to, co obvykle za polomer povazujeme (a to je to, na co se snazim poukazat). Nechme stranou Kerrovo reseni, uplne staci Schwartzschildovo.
Relativiste maji takove zakladni pristroje - vyplni prostor tycemi konstantni delky, a tam, kde se spojuji, daji hodiny. Z prvni hodiny SR si pamatuji, ze kdyz tema hodinama budou pohybovat dostatecne pomalu kdyz je presouvaji na cilove misto, takze se z nich da v prostoru udelat soustava souradnic. V podstate tohle muzete pouzit i na zakriveny prostor, teda s jeho vetsinou. Ty tyce v principu muzete presunout skoro az k horizontu (ostatne neutronova hvezda to dokaze, tak proste tam z neutronia udelate kruh a na nej date merici tyce, alespon jako myslenkovy experiment) a dokud muze byt reseni stacionarni, dostavate neco, co se beznemu pojmu polomer podoba.
Nicmene to, co se snazim rict, ze pojem "polomer", byt je definovany i pod horizontem a bezne se v reci pouziva, nema s tim, co pod polomerem bezne chapeme, moc spolecneho. Od (klasickeho) polomeru prece necekate, ze bude mit na sobe singularity (ds^2 = dr^2/(1-2M/r) - to je asi stejne jako kdyz pro vzdalenost pouzijete pocet kroku Achila a zelvy (to, ze pod horizontem je timelike to jen dokresluje).
Nebo (rekl bych, ze se tu nehadame o princip, ale jen o terminy), zkuste prosim _definovat_, co polomer podle Vas znamena. Proste jsem hloupej a/nebo ufoun se spatnym slovnikem, a proste nevim, co tohle slovo znamena (a nevim ani, co znamena slovo "vzdalenost"), umim pracovat s hodinkami ktere mam na ruce, mam raketu, mam merici tyce, mam kolegu Alzaka ktery ma svoje tyce a hodinky a taky ma svoji raketu, zkuste mi vysvetlit, co si pod tim predstavit.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Florian Stanislav,2023-02-20 19:09:02
Dilatace času a kontrakce délek ve speciální teorii relativity je hezká, ale jsme u obecné teorie relativity, zhruba gravitace = deformmace prostoročasu.
Píšete :" Nechme stranou Kerrovo reseni, uplne staci Schwartzschildovo."
No, Schwartzschild odvodil ten poloměr roku 1916, ale lze ho odvodit i bez relativity Newtonovsky.
https://cs.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild%C5%AFv_polom%C4%9Br.
Takže odpověď na to, co si představuju pod pojmem Schwartzildův poloměr:
"Schwarzschildův poloměr je charakteristická vzdálenost pro každou hmotnost. Je to poloměr koule, do které musí být veškerá hmota o dané hmotnosti stlačena, aby již žádná síla nemohla odvrátit její zhroucení do gravitační singularity. "
Jinak řečeno neunikne ani sv+tlo.
Když jsme u "reseni, uplne staci Schwartzschildovo", tak poloměr je poloměr gravitačně zhroucené koule. Velkost toho poloměru závisí na hnotnosti objektu
r= 2Gm/c^2
Ještě jinak : Garvitačně zhroucený objekt je podle Schwartzilda koule a poloměr koule si představit dovedu. Netřeba kolem poloměru koule poletovat s tyčemi a hodinkami.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-20 19:39:01
Tak znova, porad jste mi nevysvetlil, co to ten polomer je (a jak jsem psal drive, v pripade Schwartzschildovych kordinat, r=o/2pi z definice). Pouzil jste geometricky objekt koule, coz pokud vim je mnozina vsech bodu vzdalenych
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-20 19:48:49
sakra zase se to smazalo :-( Tak jen strucne - tvrdim, ze polomer koule si predstavit nedovedete. Pokud ano, tak napiste, jak se pocita, a proc myslite, ze Vami navrzene reseni dava smysl.
hint: zkuste si radialni slozku metriky zintegrovat od stredu k horizontu...
znovu to psat nebudu, jen strucne par odkazu
https://physics.stackexchange.com/questions/267138/whats-the-definition-of-distance-in-curved-space-time-in-general-relativity
a cesky
https://www.astronuklfyzika.cz/Gravitace3-4.htm (spravne funguje jen v IE)
cit: "jsou funkcemi pouze vzdálenosti r od středu symetrie. Souřadnice tohoto typu se nazývají Schwarzschildovy souřadnice. Jsou to v podstatě sférické souřadnice (r, J, j) prostorové, kde radiální souřadnice r je definována jako vlastní délka příslušné kružnice (se středem v centru symetrie r=0) o poloměru r dělená 2p, popř. odmocnina z vlastní plochy koule dělená 4p. Souřadnicový čas t je měřen vzhledem ke vzdálené, asymptoticky rovinné oblasti."
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Florian Stanislav,2023-02-21 00:52:28
Nevím, co řešíte stále s poloměrem. Jak píse i Váš odkaz astrofyziky u Schwarzischilda : je poloměr odmocnina z vlastní plochy koule dělená 4pí
Gravitačně zkolabované nerotující těleso má tvar koule o poloměru, který určuje Schwarzschildův poloměr r =2GM/c^2 a kromě konstant závisí pouze na hmotnosti.
A lze to odvodit i bez OTR. Viz
http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/1155-schwarzschilduv-polomer
Pro hmotnost našeho Slunce vychází Schwarzschildův poloměr přibližně 3 km, zatímco pro naši Zemi zhruba pouhých 9 mm. Objekt menší než Schwarzschildův poloměr odpovídající jeho hmotnosti se nazývá černá díra.
Píšete :"Tak jen strucne - tvrdim, ze polomer koule si predstavit nedovedete".
To už raději nekomentuji.
Kdo stavěl dům, tak ví, že přímka je čára, která obloukem spojuje dva body. JInak řečeno : Je třeba využívat zjednodušení a ne problémy tvořit.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-21 09:59:44
ad prvni odstavec - OK, souhlas, pak nejsme ve sporu. (resp si nerozumime jen v tom, ze za polomer se povazuje O/2pi (na tom jsme se nekolikrat shodli), prestoze samotna usecka S-r (ktera je polomerem v Eukl. geometrii) neni fyzikalni a neni ani definovatelna.
ad. dum - ale dum stavite ve vicemene plochem prostoru, to je ten problem, tam je vsechno (primka napr.) to same, co nam rika nase intuice, a nemusime premyslet nad zakladnimi pojmy. Ten problem je, ze tohle zjednoduseni nefunguje ani v malo zakrivene geometrii, natoz pak u cerne diry. Vystizne viz see https://xkcd.com/895/ ;-)
Uz na povrchu koule je to trochu problematictejsi (dejmez treba stred symetrie na severni pol, polomer koule 1) - smluvne definujeme primku jako nejkratsi spojnici mezi dvemi body (podobne se to dela i v obecne relativite) - to funguje pro cely globus s vyjimkou jizniho polu, tam je tech primek nekonecne mnoho, ale jinak to bude celkem fungovat
Ale uz tady budete mit prvni problem, kruh definovany jako mnozina bodu ve vzdalenosti r od sev. polu bude rozdilny s kruhem, definovanym obvodem/2pi. Pokud se omezime na jednu polokouli (nebo dodefinujeme jizni jako zapornou), tak to neni problem, jen je treba dusledne mezi temi pripady rozlisovat, v prvni notaci ma rovnik polomer pi/2 = 1.57, v druhe (O/2pi) = 1. Samotny jizni pol bude jeste extremnejsi, v prvni notaci r=2pi, v druhe r->0-
(neresim dalsi "naprosto jasne" geometricke pojmy jako rovnobeznost, kolmost, tam je to na hodne delsi povidani na tema paralelniho transportu etc.)
U cerne diry je to problematictejsi v tom, ze tam interval mezi stredem a obvodem vubec neexistuje. Pokud budeme uvazovat, (jak jsme se doufam nakonec shodli) tu definici O/pi, pak to bude vicemene fungovat, jen intuice ze polomer je to neco mezi stredem a obvodem naprosto selhava - coz je to jedine, na co se tu snazim upozornit.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Xdavid Xbrazina,2023-02-21 16:39:21
vy jste to podle me vubec nepochopil... topologicky je polomer a prumer jedno a to same, vubec nemusite resit nic z toho co popisujete... nekonecno deleno pi je porad nekonecno a porad stejneho typu, k zadnemu jinemu typu nekonecna se tim vubec nedostanete.
dokonce muzu tvrdi, ze nekonecna plocha muze byt ohranicena nulovym polomerem...
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-22 06:41:02
Topologicky prumer? Mluvite o te topologii, ktera studuje invarianty vuci spojitym transformacim, tedy vyslovne nestuduje polomery, prumery, uhly apod?
(a opravdu chcete tvrdit, ze topologicky je koule v 3D ekvivalentni vnitrku cerne diry? A nevadi tam tak trochu ta singularita, ktera je v absolutni budoucnosti kazde geodetiky?)
ad nekonecna plocha - tak v obecne relativite to bude trochu slozitejsi, ale Wheeleruv pytel zlata je dost dlouho zname reseni Einsteinovych rovnic, takze se nehadam ;-)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: temná energie
Jirka Naxera,2023-02-22 07:29:45
Mimochodem, uz v tom vysvetlujicim prikladu kruh na plose vs na povrchu koule je topologicky ponekud neizomorfni, jedno je R^2, druhe S^2
...
Gábor Vlkolinský,2023-02-18 05:43:32
Nejako som prehliadol ako by supermasívne čierne diery mohli spôsobiť zrýchlenie rozpínania vesmíru.
Re: ...
Josef Nýč,2023-02-18 05:51:26
tlakem vyzařované temné energie - možná už od počátku vzniku našeho vesmíru
Re: Re: ...
D@1imi1 Hrušk@,2023-02-18 09:44:09
Já jsem tedy z tohoto článku nepochopil, že by ČD díry něco vyzařovaly. Pouze, že tito badatelé vidí korelaci mezi rozpínáním vesmíru a růstem ČD. Ale jak by případná kauzální spojitost měla fungovat, tu popsané není.
Re: Re: Re: ...
Xdavid Xbrazina,2023-02-18 12:43:07
nene, tady jde hlavne o to, ze jak v pripade elektromagnerismu by pritazliva sila byla slozkou komboinovane sily odpudive a pritazlive, tak samo jako to je u elektricke a magneticke slozky elektromagnetickeho pole...
i tak si ale myslim, ze je to nesmysl. pro pozorovane zrychleni, by tech cernych del muselo byt daleko vice aby vysvetlily tu prevahu nad gravitaci....
Re: Re: Re: Re: ...
D@1imi1 Hrušk@,2023-02-18 13:08:18
Generátor náhodných vět Xd. Xb. opět perlí.
V článku se nic o vyzařování nepíše, píšou v něm o provázanosti. Záření je omezené rychlostí světla a jeho vliv klesá se druhou mocninou vzdálenosti. Takže nejvíc by to ovlivnilo galaxii samotnou, vzdálenější mezigalaktický prostor jen málo.
Re: Re: Re: Re: Re: ...
Jirka Naxera,2023-02-18 21:26:53
Hlavně "záření" v případě gravitace není nic jiného, než prakticky statické zakřivení samotného časoprostoru (pokud se bavíme o černé díře a ne mergeru).
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
