Náš vesmír připomíná jiskřivou pavučinu, která se proplétá temnotou. Vzhledem k tomu, že vesmír vybuchl Velkým třeskem asi před 13,8 miliardami let, kosmická pavučina od té doby rostla až do dnešní podoby. Na její vlákna, ověnčená kupami galaxií, se nabalovalo stále více hmoty. Je v tom ale háček.
Tým fyziků americké University of Michigan zjistil, že kosmická pavučina roste podstatně pomaleji, než předpovídá obecná relativita v mainstreamovém kosmologickém modelu Lambda-CMD s chladnou temnou hmotou. Nhat-Minh Nguyen a jeho kolegové přišli na to, že cosi potlačuje růst největších kosmických struktur, a to mnohem silněji, než jak lze vyvodit z působení temné energie ve zmíněném modelu. Temná energie byla vymyšlena proto, aby vysvětlila zrychlování rozpínání vesmíru. A to rozpínání by zase mělo brzdit růst kosmických struktur. Jenomže něco brzdí silněji než by měla temná energie.
Badatelé zkoumali růst největších vesmírných struktur v průběhu historie vesmíru. Použili k tomu několik metod, které fungují jako kosmologické sondy do historie. Jedna z nich je postavená na detailní analýze reliktního mikrovlnného záření (CMB), další zase využívá slabé gravitační čočkování, vytvářené působením hmoty na záření velmi vzdálených objektů. Použili také pohyby galaxií v blízkosti Mléčné dráhy.
Jak uvádí Nguyen každá z jejich metod jednotlivě i všechny společně ukazují na to, že potlačení růstu kosmické pavučiny reálně existuje. Podle Nguyena buď máme v uvedených metodách zásadní systematické chyby anebo tady ve Standardním kosmologickém modelu narážíme na nějakou novou fyziku.
Nguyen a jeho kolegové se svým výzkumem zasahují do jedné z nejvýznamnějších anomálií dnešní kosmologie, které vznikají rozporem mezi modelem Lambda-CMD a pozorováním vesmíru. Jde o problém „napětí sigma-8“ (sigma-8 tension), který vyvěrá z rozporu mezi daty z pozorování reliktního mikrovlnného záření a daty z pozorování kup galaxií. Sigma-8 je parametr modelu Lambda-CMD, který popisuje fluktuace hmoty ve velkém měřítku a vyjadřuje růst kosmických struktur. Z pozorování CMB plyne hodnota pro tento parametr 0,8159, zatímco z kup galaxií 0,745.
Pro kosmology je tato anomálie bolestivá. Nguyenův tým navrhuje jako řešení zpomalování růstu kosmické pavučiny. I když je jeho mechanismus nejasný, obě zmíněné hodnoty parametru sigma-8 takové zpomalování přivádí do perfektního souladu.
Video: Weak Lensing and the S8 Tension by Bhuvnesh Jain
Literatura
Masivní vlákna kosmické pavučiny napájejí růst galaxií a černých děr
Autor: Stanislav Mihulka (05.10.2019)
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:
Ehm...
Many More,2023-09-19 23:19:46
Osobně bych se velice přimlouval, aby si redaktoři těchto "poudání o vědě" dávali více záležet na tom, aby věty, které vyprodukují, dávaly samy o sobě nějaký smyl. Kupříkladu větu "Nguyenův tým navrhuje jako řešení zpomalování růstu kosmické pavučiny." jsem schválně četl opakovaně a pořád nic. To jsem tak natvrdlý? Co navrhuje? Nebo snad že by navrhoval, aby zpomalování růstu bylo způsobeno zpomalováním růstu a tím pádem bylo samo o sobě svou příčinou? :-)
Daromir Boran,2023-09-19 13:01:15
zdar, maly feedback.
Dost mi vadia fotky tvari ludi vedcov. Je to asi divne,ale musim to riesit tym, ze mam zakazane obrazky pre osel.
Re:
J. Marek,2023-09-19 16:53:37
Ono to je dáno asi kulturou. Asiaté obecně zvláště v komunistické Číně upozaďují své jméno a spíš fotky nedávají. Něco jiného je svět kapitalismu, který straní individualismu. Vědci většinou dávají své obrázky k tomu co zkoumají na stránce ústavu, univerzity,... k dispozici a nevystupují anonymně. Kromě obrázků dávají na sebe i kontakt. Obojí kromě stránky zaměstnavatele také ještě na LinkedIn,... mnohdy jim to totiž pomůže sehnat zajímavé povolání. Nebo třeba tak činí jen proto, aby se mohli doma pochlubit babičce,... že se o nich někde píše. Podle mne je to super, že jim v tom Osel jde naproti. Vy jste si Váš problém vyřešil, ale moc nechápu, proč to dáváte nám čtenářům na vědomí?
Roman Madala,2023-09-19 12:50:44
E = mc² Všetka hmota vznikla pri veľkom tresku a postupne sa premieňa naspäť na energiu.
Re: Re:
Roman Madala,2023-09-19 18:55:38
Myslel som to tak, že ak vesmír smeruje k tepelnej smrti, všetka hmota a energia sa raz zmení na energiu vákua rozloženú v priestore. Teda E by v tom čase vyjadrovalo minimálnu energiu vesmíru a m celkovú hmotnosť priestoru.
Re: Re: Re:
Jirka Naxera,2023-09-19 20:49:08
Tak to je take spatne, pokusim se to trochu vysvetlit.
Energie vakua, tak jak ji definuje kosmologicka konstanta lambda v Einsteinovych rovnicich (a jak si myslime, ze se chova i "temna energie", tedy zatim blize neznamy jev, ktery dle pozorovani zpusobuje zrychlenou expanzi Vesmiru), je nejake cislo (skalar) ktery nasobi metricky tensor.
Neboli to, co z toho "vyleze" ma fakticky stejne vlastnosti, jako hustota energie (a tlaku - ten prave na rozdil od energie, ktera je v jednom (casovem) rozmeru pritazliva, ji "prebije" (tlak je v 3 rozmerech), takze vysledkem je zrychleni expanze) na prave strane rovnice.
Podstatny rozdil je ten, ze tensor stress-energy tensor na prave strane generuje normalni hmota - teda kdyz ji roztahnete, tak se rozredi (pripominam, ten tensor obsahuje _hustotu_ energie/hybnosti), zatimco nasobek metriky zustava konstantni, at to rozfoukate jakkoli.
Kdyz do toho date existujici hmotu, tak nedojdete k vakuu. Co dostanete je obrovsky prostor plny tepelneho zareni o teplote cca 10^-30K (odpovida Unruhove radiaci vznikle prave zrychlenou expanzi) a neskutecne zredenymi elementarnimi casticemi, ktere se pomerne rychle vzdali do kausalne oddelenych oblasti.
Je otazkou, jestli onech 10^30K muze vytvorit dostatecne mohutnou fluktuaci, ktera se muze zmenit v novy Velky tresk, ale pokud mame nekonecny cas k dispozici, tak odpoved je ano, s pravdepodobnosti limitne blizkou jedne.
Poznamka: Tohle plati jen podle zname fyziky, nejaky dalsi jev s tim muze hrube zamavat (at uz nestabilita Higgsova vakua a dalsi fazovy prechod vakua, nebo v pripade superstringove teorie, kazde vakum je nestabilni a pravdepodobnym vysledkem (v horizontu 10^10^300 let tusim) by tam byl nekompaktifikovany 11-rozmerny prostor jako nejnizsi energeticky stav.
Úžasné
Zdenek Mazanec,2023-09-19 09:11:41
Pozorování rychlosti rozpínání vesmíru a rotace galaxií nám nesedí s teoretickou předpovědí, tak vymyslíme hypotetickou temnou hmotu a energii aniž bychom pro jedno nebo druhé měli alespo malé vysvetlení co to vlastně a je co to vlastně je.
Teď se nám pokazil růst pavučiny, tak vymyslíme cosi, jméno jestě nevíme, co nám srovná teorii a pozorování a budeme šťastní jako blechy. Povaha toho cosi je předpokládám neznámá, metody detekce neznámé, ale rozhodně víme, že to existuje a co to dělá.
Chápu to správně nebo se ti vědci pokoušejí říct něco jiného a já to jen špatně pochopil?
Re: Úžasné
Vojtěch Kocián,2023-09-19 10:16:02
No, vlastně ano. Našly se nesrovnalosti a bylo potřeba je pojmenovat, aby se o nich dalo mluvit, dalo se s nimi nějak počítat a vědělo se, že jde o prostor pro další výzkum. Pokud se odchylka od modelu vysvětlí rychle, většinou si vědci vystačí s označením anomálie, ale když se to táhne desetiletí a těch anomálií se nastřádá víc, tak se vždycky najde někdo, kdo jim dá nějaké jméno, které se prosadí i ve veřejném prostoru. Například kdyby se nepodařilo detekovat neutrina, tak tu pořád máme tento název a bude označovat něco, co nikdo nikdy neviděl, nevědělo by se jakou to má povahu, ale vědělo, že to způsobuje nečekaný pohyb jader atomů při jejich rozpadu.
Nebo máte nějaké jiné elegantní řešení? Zahodit všechno s tím, že vlastně nic nevíme a čekat, až někdo přijde s teorií, která vše vysvětlí, bych za řešení nepovažoval. Spoustě lidí stačí vědět, že tam je nějaké nevysvětlené něco, aby mohli dělat svůj vlastní výzkum. Kdyby to zanedbali, výzkum by se jim rozpadl.
Re: Re: Úžasné
Jirka Naxera,2023-09-19 15:32:04
Me by realne zajimalo srovnani tehle predpovedi s MONDem, tech problemu lambda-CMD je mnohem vice (baryonicka Tully-Fisher je take dost nehezky problem pro lCMD, nebo i Bullet cluster, ktery by podle lCMD modelu mel byt neskutecne rare a mnoho dalsiho).
A pak asi je cast projit kosmologicke blogy, jak to vypada s praci na relativisticke formulaci - to ze je (resp donedavna byla) alternativni teorie ciste empiricke pozorovani platne v uzkem rozsahu zrychleni opravdu neni uspokojujici.
Re: Úžasné
Petr Smažák,2023-09-19 15:47:43
Souhlasím s vámi!
Badatelská (raději než "vědecká") komunita se zuby nehty, z pohodlnosti nebo neschopnosti, brání přijmout MOND a vymýšlí matoucí nesmysly typu "temná hmota", "temná energie".
Jenže, jakmile si na tyto berličky kluci a dívky navykli, přestali pátrat po skutečné podstatě nevysvětlených jevů.
Oni už existenci té temné hmoty asi vážně začali věřit.
Když vidím v názvu či anotaci článku "temná hmota", už se mi ho ani nechce číst... Je to samý badatelský průměr, Einstein holt byl jenom jeden.
Re: Re: Úžasné
Vojtěch Kocián,2023-09-19 16:58:18
Einstein tu temnou hmotu právě zasekl na současné úrovni. Můžeme napasovat parametry do MOND na základě pozorování a nejspíš to bude fungovat uspokojivě (až na exotické galaxie jako NGC 1277). Akorát ty parametry bez vysvětlení, kde se vzaly, nedávají větší smysl než definování množství temné hmoty v galaxiích. Navíc aktuálně není primární teorií gravitace ta Newtonova nýbrž Einsteinova, které spolu na problematických škálách perfektně sedí. A tak máme dvě navzájem se podporující teorie a proti nim něco, co můžeme několika způsoby parametrizovat, ale k vysvětlení příčiny nás to neposune. Pokud vím, relativistická verze MOND není zatím připravená k publikaci. Jestli by ji dokázal vymyslet sám Einstein, je otázka, kterou nikdy nezodpovíme.
Re: Re: Úžasné
Roman Sobotka,2023-09-19 17:05:10
Nejsem kosmolog, ale pokud vim, tak MOND ma radu problemu vcetne toho, ze ani pomoci MOND uplne nelze eliminovat temnou hmotu. Potom chapu, ze se vedecka komunuta do akceptovani takoveho modelu nehrne. Pokud by MOND sedel na pozorovani tak, jako Einsteinova obecna teorie relativity v dobe sveho publikovani, tak se neobavam, ze by 'kluci a holky' hledali dalsi reseni. A Moti Milgrom by me svou Nobelovu cenu. Ale tak to neni. 'Neschopnost prijmmout MOND' je stejne, jako neschopnost prijmout jakoukoli jinou teorii, ktere prinasi pouze castecna reseni.
Re: Re: Re: Úžasné
Jirka Naxera,2023-09-19 19:51:08
Ono to v te kosmologicke komunite vypada na poradnou setrvacnost taky (jako v jinych oblastech), spis jako vypovidajici beru to, ze se jejich cast MONDem vazne zabyva.
Na druhou stranu to rozhodne neni snaha "zahodte obecnou relativitu", spis jsou ty snahy prijit s relativistickym modelem, ktery z OTR vychazi a pouze (co nejmene parametry) by ji rozsiroval k ziskani MOND-like chovani. To, co se tam zahazuje, je jen temna hmota.
ad NGC1277 - mno https://tritonstation.com/2023/08/02/is-ngc-1277-a-problem-for-mond/
Re: Re: Re: Úžasné
Jirka Naxera,2023-09-19 19:56:21
Jinak osobne si myslim, ze spis bude reseni dost podobne (bylo treba na Oslu pred asi rokem), ze "MOND like" chovani bude zpusobeno necim, co zatim zanedbavame (jako zasazeni pocitane galaxie do FLRW misto do plocheho prostoru), nez ze bychom museli nejak znatelne prepisovat ucebnice od zakladu.
Re: Re: Re: Re: Úžasné
Pepa Tříska,2023-09-20 13:34:02
V tomto ohledu mi přijdou teorie pana doktora Vavryčuka velmi rozumné.
viz. např. přednášja "Václav Vavryčuk: Expandují nebo neexpandují galaxie? (KS ČAS 12.10.2022)" https://www.youtube.com/watch?v=wyvGaFeAudw
Když to schválně přeženu, tak opravením "znaménka" v rovnicích FLRW dostaneme správnou morfologii spirálních ramen a rotačních křivek.
A jde dál. Tvrdí že efekt rudého posuvu v kosmologii je dán tím, že v raném vesmíru šel čas jinak, že je to výsledek natahování času a že nesouvisí s expanzí. Či zanedbání množství mezihvězdného plynu.
Jedním šmahem nás tak zbavil obou "temných epicyklů" standardního modelu.
Žádné tajemné částice či síly, změny parametrů či změny chování gravitace. Prostě jen opravil jednu rovnici a vysvětlil proč byla špatně použita.
No nekupte to.
Re: Re: Re: Re: Re: Úžasné
Jirka Naxera,2023-09-20 13:46:22
Tak ve vede je potreba byt trochu konzervativni, ale ano, (s moji ne-pameti na jmena), pana doc. Vavrycuka jsem mel na mysli, dekuji za pripomenuti. Ted uz si ho dam radsi do bookmarku. :)
Nedokazu rict, jestli to ma spravne, kazdopadne (nejen) jeho pristup je bezesporu zajimavy a i kdyby se ukazal spatnym, tak predstavuje posun.
Re: Re: Re: Re: Re: Úžasné
Petr Grofino,2023-09-22 10:01:39
Souhlas. Pan Vavryčuk přišel se zajimavými interpretacemi v kosmologii.
Průměrné fyziky, kteří papouškují mainstream tím překvapuje.
Netvrdím, že má pan Vavryčuk ve všem plně pravdu je blíže pravdě nežli představy o TH a TE.
JWST dává kosmologům zabrat.
Najednou mají 2x větší stáří vesmíru misto aby uvažovali o pulzujícím vesmíru jak vychází z původní Fridmanovy rovnice.
Fyzika prochází přerodem.
Mainstream fyzici se tomu ale brání.
Einstein i Feynman dělali chyby, ale dokazali je přiznat.
To bohužel dnešním top fyzikům chybí, hroutí se jim svět.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Úžasné
Jirka Naxera,2023-09-22 19:42:27
Tak uplne zase ne. Ted jsem narazil na tohle https://arxiv.org/abs/2303.14127 - bude to zajimave sledovat dal, tohle je druhy smer, odkud z teorie "zmizi" temna hmota v podstate sama o sobe, pritom tam neni zadny podezrely fine tuning.
BTW ono to s tim papouskovanim mainstreamu mate tezke - kdyz z 100 alternativnich teorii je jich 101 chybnych/nekonzistentnich (jo, narazim treba na onen MOND, ktery i velka cast proponenentu chapala/chape jako empiricky popis (a tvrdi, verim ze opravnene, ze lepsi nez CDM modely) nez jako alternativu obecne relativity, takze "spatne od zacatku ale vychazi to a snad nekdo najde nekdy konzistentni teorii. (velmi chybne zjednoduseni, ale v podstate to same plati i pro lCDM - "nejak to tak jako vychazi, jen nikdo nema tucha, co ta CDM je, zato je ji hodne").
"We disclose a close correspondence between Verlinde's Emergent Gravity (VEG) theory and the non-local gravity theories. Such non-local effects can play crucial role at small distances as well as in large scale structures. In particular, we argue that the emergent gravity effectively is a manifestation of the entanglement entropy and can modify Newton's law of gravity as well as address the flat rotation curves of spiral galaxies. "
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Úžasné
Petr Grofino,2023-09-22 23:03:46
Já sleduji Mike Mccullocha a jeho teorii #QI.
Teď v říjnu má letět družice a dokázat×vyvrátit.
20 rozvíjí svou teorii.
Vacryčuk vnesl nový pohled na Fridmana.
Ani Eistein jej nepochopil. Bohužel brzy Fridman zemřel.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Úžasné
Petr Grofino,2023-09-23 06:43:44
Zmizela mi diskuse. Copak de děje AI?
Re: Úžasné
David Pešek,2023-09-19 20:47:20
krom temné energie bude potřeba do modelu zavést ještě temnou antienergii
Re: Re: Úžasné
Jirka Naxera,2023-09-20 17:48:44
To opravdu ne, zaporna energie skoro urcite znamena okamzitou smrt.
(Vsechno, co vidime i co nevidime, je stabilni jedine proto, ze existuje nejaky nejnizsi mozny energeticky stav (ktery nemusi byt uplne jednoduchy - viz vakum v QFT). Pokud tuhle zakladni socialni jistotu z teorie odstranite, zacne Vam s casem rust amplituda kvantoveho prechodu do "zapornych energetckych stavu", neboli samo vakum se stane nestabilnim.)
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
