Zdá se, že se pátrání po temné hmotě a temné energii dostává do bouřlivé fáze. Fyzici stále obtížněji skrývají frustraci a jejich představivost pracuje na plné obrátky. Není totiž vyloučeno, že někde v základních kamenech soudobé fyziky je chyba či nedostatek, který nás nutí zavádět obě zmíněné temné esence. Pokud bychom takový problém odhalili a neutralizovali, mohlo by to zrušit potřebu temné hmoty s temnou energií.
Frustrovaný je i Richard Lieu z University of Alabama v Huntsville, jak ostatně sám přiznal. Štvalo ho, jak fyzici neustále věří v existenci temné hmoty, aniž bychom se kdy přiblížili k její podstatě. Je to jako duchařina vědy. Lieu přichází s alternativní hypotézou, v tuto chvíli samozřejmě zcela okrajovou, která by potenciálně mohla zlikvidovat temnou hmotu.
Lieu pracoval na dalším řešení Einsteinových rovnic gravitačního pole, přičemž se zabýval zjednodušenou verzí v podobě Poissonovy rovnice, použitelnou pro podmínky galaxií a kup galaxií. Dospěl k tomu, že může existovat konečná gravitační síla při nepřítomnosti zjistitelné hmoty.
Tvrdí, že by „gravitační sílu navíc,“ potřebnou k pozorovanému chování galaxií nebo kup galaxií, kterou normálně připisujeme temné hmotě a pak zhola neúspěšně pátráme po její podstatě, mohly vytvářet koncentricky uspořádané soustavy sférických topologických defektů. Tyto defekty měly podle Lieua vzniknout při fázovém přechodu velmi raného vesmíru.
O topologických defektech už fyzici dlouho uvažují. Stále jsou ale jen hypotetické, i když se už objevila podezření na pozorování takových objektů. Nejčastěji se o nich teoretizuje jako o kosmických strunách, což jsou lineární struktury s extrémními vlastnostmi. Mohly by ale existovat i v podobě 2D struktur, jako jsou právě zmíněné sférické topologické defekty.
Lieu dospěl k tomu, že by sférické defekty měly tenkou vnitřní vrstvu s kladnou hmotností a stejnou vnější vrstvu, ale se zápornou hmotností. Pokud by někdo měřil hmotnost sférického defektu, vyšla by mu nula. Pokud by se ale nějaká hvězda vyskytovala přímo na defektu, působila by na ní velká gravitační síla směrem k centru sférického defektu.
Autor extravagantní hypotézy rovněž spočítal, že působení sférických defektů na kupy galaxií a galaxie ve svém důsledku vyvolává to, co připisujeme temné hmotě nebo třeba modifikované gravitaci v rámci teorií MOND. Je to bezpochyby velmi heretická záležitost. Jak se v podobných případech správně připomíná, velká věc vyžaduje velké důkazy.
Lieu to vidí podle všeho vcelku realisticky a je mu jasné, že pokud na tom něco je, bude nutné zodpovědět řadu palčivých otázek, počínaje tím, jak by sférické defekty vlastně vznikly. Pokud existují, byly to původně roviny? Nebo třeba lineární struny? Jak v rámci těchto sfér vznikly galaxie a kupy galaxií?
Plus, každý se nakonec zeptá na stejnou věc – jak tohle chcete falzifikovat? Lieu se sympaticky nebere vážně, krčí rameny a s potutelným úsměvem dodává, že při nejhorším z toho bude zábavné matematické cvičení. Je to ostatně první důkaz, tedy matematický, že gravitace může existovat za nulové hmotnosti.
Video: Are Cosmic Strings Cracks in the Universe?
Literatura
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 531: 1630–1636.
Sedí náš vesmír na rozpínající se bublině v další dimenzi?
Autor: Stanislav Mihulka (28.12.2018)
Návod pro pokročilé: Jak postavit červí díru
Autor: Stanislav Mihulka (29.08.2019)
Spasila nás před totální anihilací na počátku vesmíru neutrina?
Autor: Stanislav Mihulka (04.02.2020)
Zvláštní dvojice vzdálených galaxií může být první detekcí kosmické struny
Autor: Stanislav Mihulka (30.09.2023)
Diskuze:
Pokud článek...
Jan Pokorný1,2024-06-11 11:57:29
dobře chápu, tak ona hypotéza/teorie tvrdí, že gravitace může existovat i sama o sobě bez hmotného objektu.
To zní samo o sobě dost exoticky, ale když si uvědomíme, že gravitace není nic jiného než zakřivení prostoru, začne to dávat větší smysl.
Je prostor bez hmoty uniformně plochý nebo na něm mohou existovat nějaké defekty? Čekal bych spíš to druhé.
Osobně jsem přesvědčen, že temná hmota je moderní verzí flogistonu a tento koncept je mi proto sympatický. Skepse je ale samozřejmě na místě. Uvidíme
Re: Pokud článek...
Martin Novák2,2024-06-11 19:14:11
Položme se na otázku: PROČ byste očekával defekty? Když plavete ve vodě také očekáváte místa kde má voda defekt a propadnete se na dno?
Re: Re: Pokud článek...
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-11 20:01:24
Voda je za normálních okolností nestlačitelná, prostor ale lze napínat a smršťovat. Analogií by mohla být spíše atmosféra a ta defekty má jak tlakové, tak pohybové. Když se v ní pohybujete, propadnete se klidně o stovky metrů, říká se tomu turbulence.
Tím příměrem spíše nahráváte návrhu předřečníka ;)
Re: Re: Re: Pokud článek...
Martin Babicek,2024-06-12 13:28:35
Otázka zněla PROČ by tam měl ten defekt být.
Turbulence není defekt. To je vír a pohyb který má svou příčinu - je poháněn energií ze slunce. Tohle má být defekt stabilní jako zlom v krystalu a přitom prakticky z ničeho přetrvávající po miliardy let a pohybující se spolu s galaxií v kupě a ta v nadkupě galaxií.
Víme že prostor se může napínat a smšťovat a může být i zkroucený nad horizontem rotující černé díry a nic z toho nepřetrvává po tom co síla přestala působit, tak proč by se ty defekty nezacelily?
Navíc tenhle defekt by musel lámat světlo jako hrom.
Re: Re: Re: Re: Pokud článek...
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-12 17:37:36
1. Nikoliv. Co je defektem, závisí čistě na tom, co označíte jako neporušený stav. Rozhodně se to neomezuje na defekty krystalů. Můžete mít defekt na kole, defekt na kůži, defekt charakteru... A turbulence je defekt laminárního proudění.
2. Světlo "to" neláme, ale prokazatelně ho to ohýbá. Gravitační čočkování je vedle rotačních křivek galaxií jedním ze dvou hlavních indikátorů temné hmoty. Pokud by docházelo k nějakému lámání, neměli bychom ho pravděpodobně jak detekovat. Gravitační čočku poznáte podle toho, že stejný obraz se stejnými spektrálními čarami přichází z několika různých míst. Kdyby ale byly ve vesmíru zlomy, bylo by to podobné zrcadlovému bludišti - nerozeznal byste odraz/lom od přímé viditelnosti.
3. Topologické defekty časoprostoru kosmologové skutečně předpokládají, nazývají je kosmické struny (nemají souvislost s teorií superstrun). Ty dokonce jsou považovány za jednoho z mnoha kandidátů na temnou hmotu. Podle teorie by měly být velmi kompaktní a velmi hmotné.
https://cs.wikipedia.org/wiki/Kosmick%C3%A1_struna
4. Naopak víme, že když zmizí zdroj síly zakřivující časoprostor, to zakřivení přetrvá - ve formě gravitační vlny. Jestli můžou existovat i jiné anomálie, těžko můžete vyloučit, když nikdo přesně neví, co časoprostor je. Pouze umíme spočítat některé vztahy, které v něm fungují. Někde navíc nesedí ani ty počty. Což je IMHO dostatečná odpověď i na Vaši otázku PROČ.
Re: Re: Re: Re: Pokud článek...
F M,2024-06-12 23:49:19
Troufnu si odpovědět na otázku proč by se neměly zacelit. Prostě již ve vesmíru není dost energie, vsadil bych se že by na změnu tohoto stavu (roz/přetavení) nestačila ani neutronová hvězda a byla by potřeba ČD.
K tomu lomu světla autor uvádí, to co psal pan hrušk@ tedy, že by to u vzdálených galaxií mohlo způsobovat to čočkování. Nejsem si však úplně jistý tou mléčnou dráhou, těch vrstev/slupek by mělo být víc (spíš mnoho) a měli by být obrovské (minimálně přes většinu galaxie, takže tam si myslím, že by to mělo zkreslovat výhled některými směry (tečně k těm čočkám deformací).
Také se mi nezdá, že by nevznikaly žádné artefakty rozpínáním vesmíru okolo těchto objektů (zase by dobře držely na místě ty galaxie a to co by spojovaly). Ale to zase může být pro nás zatím nerozlišitelné.
Bohužel o vesmíru a jeho složení na té úplně nejzákladnější bázi víme prdlačky (s prominutím), mimo CERN, což je pro dané účely popravdě hodně slabý prostředek (moc řádů, ani se nebudu snažit zjistit jak moc), jsme odkázáni na to co k nám přiletí z vesmíru ať již částice či pozorování.
Re: Re: Re: Re: Re: Pokud článek...
F M,2024-06-13 00:43:05
https://academic.oup.com/mnras/article/531/1/1630/7673084?login=false
"Skořápky mohou být od sebe vzdáleny 0,1 au v galaxiích a 100 pc od sebe v kupách ( podrobnosti viz část 6 ). U dalekohledů s rozlišovací schopností ≈1 úhlové sekundy hvězdy, které jsou 1 pc nebo dále od pozorovatele, neodhalí rozestupy skořápek, ani galaxie v kupě umístěné 1 Gpc nebo dále od pozorovatele neodhalí slupky v kupách."
O kousek dál k těm tečnám: ta čočka není plynulá "Je tomu tak proto, že pokud se tento nejvzdálenější paprsek dotkne jedné ze slupek, bude stále podstatně vychýlen, což způsobí neobvykle velký tangenciální smyk obrazu zdroje pozadí, dokonce i možné zvětšení (tj. silné čočky). Modely DM nepředpovídají takové možné chování. Podrobné mapování zdrojů pozadí za vnějšími částmi kupy nebo galaxie při hledání tamních velkých konvergenčních fluktuací by mohlo nabídnout podrobný test."
"baryonový plyn je schopen obsadit prostor mezi skořápkami srážkou a následnou virializací, zatímco hvězdy jsou vázány na skořápky a sledují kruhové dráhy." Což je vede k další možnosti jak to odhalit, tedy sledovat co nejpřesněji pohyb blízkých hvězd.
Re: Re: Pokud článek...
Marek Fucila,2024-06-12 03:55:06
Defekt nemusí znamenať neprítomnosť vody, ale nepravidelné usporiadanie jej atómov.
A to je v každom materiáli zaručené. Otázka potom je, či očakávať dokonalý matematický priestor, alebo aj ten môže mať svoje fzyikálne chyby.
https://youtu.be/sn1Y6zIS91g?si=VTikYR82mQnnkhID&t=461
Re: Re: Pokud článek...
Jan Pokorný1,2024-06-12 11:19:40
Slovo "defekt" jsem použil, protože jsem hledal dostatečně obecný výraz, který by zahrnoval vše od nepravidelností až po anomálie. Nejsem kosmolog a nemám ponětí jaké kulišárny se dají od prostoru čekat.
Ve Vašem příměru s vodou by to mohly být například na vlny, proudy nebo turbulence. Takže vlastně ano: když budete plavat na velmi špatném místě, můžete se dostat do víru, který vás stáhne na dno.
Re: Re: Pokud článek...
F M,2024-06-12 11:55:03
Koukněte se na to video pod článkem, není sice úplně 100% přesně k tématu, ale tu vaši otázku by mělo zodpovědět. Možná to srovnání s ledem, když je někde nějaká nehomogenita a lom světla tam.
Zvětšování vesmíru s tímto při zachování stejné velikosti galaxie? Těch slupek by měla být spousta, že by nebyly žádné viditelné deformace při pohledu mléčnou drahou, tečnou drahou?
Ta 1/r nezávislá na hmotě část gravitace je poměrně poslední dobou docela populární.
Ty slupky mi připomenuly "Oheň nad hlubinou" Vernor vinge a ty zóny odlišných fyzikálních zákonů v galaxii.
Záporná gravitace?!?
Ladislav Voleský,2024-06-10 17:13:40
Krátce pro Davida Sechsera. Napsal - "Ono to s tou gravitací také nebude moc slavné.. pár metrůkilo nad povrchem planety, kde je přítomen stav beztíže, už gravitace absentuje.
Takže SteinaEin , který se do kosmu nemrknul, svou slavnou teorii relativity vytvořil s omezením platnosti pouze pro povrch této planety."
Člověk, který si neuvědomuje, že ona "absence gravitace..." je způsobena rovnovážným stavem
mezi gravitačním působením a odstředivou silou, by se měl zdržet psaní příspěvků v oblasti,
vyžadující alespoň elementární znalost fyziky.
Jinak, co se týká gravitace. Rozhodně bych ji nepovažoval za jednu ze čtyř základních pilířů,
na kterých staví současná fyzika. Dvě hmotná tělesa nejsou k sobě přitahována záhadnou gravitační
silou, kterou "k sobě vzájemně vyzařují", ale jsou k sobě vzájemně tlačena silou energie vakua,
neboli energií nulového bodu, která prostupuje od nepaměti celým vesmírným prostorem. Tedy
prostorem, který musí existovat i mimo náš Vesmír. Náš vesmír je jen nepatrnou součástí tohoto
prostoru - Megavesmíru = Universu nebo jak ho lze nazvat. Energie nulového budu přestane být
v kterémkoliv bodu prostoru nulová, pokud v něm bude hmota v jakékoliv její podobě. Tato hmota
naruší homogenitu prostoru, čili jeho vyváženost, protože část energie prostoru interaguje s danou hmotou. Z toho plyne jediné - přetlak energie směřující vždy k hmotnému bodu dané soustavy,(tělesa, mlhovinového oblaku...). Ejhle - "gravitační síla".
Re: Záporná gravitace?!?
Vlado S.,2024-06-11 12:52:59
No nevím, že by energie směřovala od "prázdnoty" k hmotnému bodu? To mi moc nesedí.
A podle čeho by se řídil vektor té energie, pokud by onou silou nebyla gravitace? Nebo lepší otázka, co by tedy tu energii k tomu hmotnému bodu směřovalo?
Nebo si to představujete něco jako hydrostatický tlak?
Re: Záporná gravitace?!?
Michaela Tejchmanova,2024-06-11 21:55:38
Kdyz uz jsme u tech elementarnich znalosti fyziky, odstrediva sila neexistuje. Existuje sila setrvacna nebo sila dostrediva, bavime-li se o pohybu po kruznici.
Re: Re: Záporná gravitace?!?
Martin Babicek,2024-06-12 13:33:31
Takže gravitaci na oběžné dráze vyrovnává síla dostředivá? A nepůsobí náhodou stejným směrem jako ta gravitace?
gravitace
A-l-e-x A-l-e-x,2024-06-10 10:10:59
taky nemam rad temnou hmotu/energii.
nejvic se mi zatim libi verlindeho gravitace, ze to neni zakladni sila, ale jev ktery vznika
z jineho (entropickeho) pusobeni.
pripadne modifikovana gravitace mond.
tahle teorie se zapornou energii/hmotou mi taky pripada pritazena za vlasy.
jeste by se mi libilo kdyby byly dve gravitace, jedna s neomezenym dosahem a gravitonem s nulovou hmotnosti a druha s omezenym dosahem a hmotnym "gravitonem" to by bylo pekne.
To co se zahodit bude muset, "čas“
David Sechser,2024-06-10 08:49:38
To co v sobě obs@huje chybu je "čas" a to jak ho jsme schopni vnímat. Nebo nevnímat. S tím je spojena i gravitace, gravitační zrychlení/zpomalení.
Ono se stačí mrknout na naši justici a Rusko, o které někdo napsal, že je to země, kde zítra již znamená včera. Což je popis obráceného tomu času.
Ono to s tou gravitací také nebude moc slavné.. pár metrůkilo nad povrchem planety, kde je přítomen stav beztíže, už gravitace absentuje.
Takže SteinaEin , který se do kosmu nemrknul, svou slavnou teorii relativity vytvořil s omezením platnosti pouze pro povrch této planety.
Čas je umělý konstrukt zavedený náboženstvím. Neboť se rozeběhnul v okamžiku vyhnanství Adama, Evy z ráje..
Ona je zábavná sama o sobě i definice Prvotního hříchu..
Velkého třesku. Což je také náboženský konstrukt.
Re: To co se zahodit bude muset, "čas“
Florian Stanislav,2024-06-11 09:53:19
-->D.Sechser píše:"Ono to s tou gravitací také nebude moc slavné.. pár metrůkilo nad povrchem planety, kde je přítomen stav beztíže, už gravitace absentuje.
Takže SteinaEin , který se do kosmu nemrknul, svou slavnou teorii relativity vytvořil s omezením platnosti pouze pro povrch této planety"
Komnetář : na to se nedá ani koukat, natož tomu věřit.
Družice ve stovkách km nad povrchem dokazují, že tam působí gravitace i odstředivá síla jsou v rovnováze. A přesnění GPS díky relativitě dokazuje , že platí i tam.
Martin Koch,2024-06-09 20:31:52
Dobrá hláška je " autor extravagantní hypotézy...." tak extravagantní je snad temná hmota
Re:
Lukáš Glosa,2024-06-10 14:05:50
Temná hmota je to nejjednodušší, nejpřízemnější a nejpřirozenější řešení. Vesmír se chová, jakoby v něm bylo více hmoty než vidíme - pak existuje hmota, kterou nevidíme. Co je na tom proboha extravagantního?!
Je to jako když najdete lidskou stopu v písku. Temná hmota je ekvivalentní úvaze, že tudy prošel člověk, kterého nevidíme. Extravagantní je třeba MOND. Tomu je ekvivalentní úvaha, že pro tento písek platí jiná pravidla než pro jiné písky. Neméně extravagantní je v článku popsaná teorie - lidské stopy mohou existovat bez lidí.
Kdo by to byl řekl...
Petr Mikulášek,2024-06-09 14:02:35
Když A + (-A) = 0, tak pokud je A gravitační síla, najednou přestaneme potřebovat nějakou kompenzaci, aby se to dostalo na nulu. A jestli je tou kompenzací něco, co se projevuje jenom gravitací, vypadne to úplně...
S tím, že je temná hmota blbost, ale souhlasím. Jenom je blbost jakákoliv exotika (včetně negativní gravitace), kde nemáme jistotu přesnosti a úplnosti pozorování, ani správnou teorii.
to ví každý...
Petr Petr,2024-06-09 05:55:03
To se učí na školách, že elektricky neutrální objekt (složený z kladných a záporných nábojů) vždy přitahuje jiné objekt (nezávisle na jejich náboji). Zde tedy hmotově neutrální objekt (složený ze záporně a kladně hmotné sféry) přitahuje jiné hmotné objekty.
Jenže, místo experimentálně nepotvrzené temné hmoty je použit koncept nepotvrzené záporné hmoty.
https://en.wikipedia.org/wiki/Negative_mass
Jeden blábol nahrazen jiným blábolem...
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
