Teorie Velkého třesku už sice není nejmladší, stále ale ještě představuje nejvíce přijímané, a také nejznámější vysvětlení vzniku a evoluce našeho vesmíru. Velký třesk je velmi atraktivní, ohromující exploze na startu se líbí snad úplně každému. Skrývá se v něm ale nepříjemný problém, totiž singularita. Zní to sice dobře, ale singularita je ve skutečnosti selhání fyziky, selhání rovnic, které se snaží vysvětlit situaci v okamžiku samotného zrození vesmíru. Singularita Velkého třesku je se svými nekonečny z našeho pohledu nepochopitelná.
Brazilský astrofyzik Juliano Cesar Silva Neves z institutu Mathematics, Statistics & Scientific Computation Institute, Univerzity v Campinasu (IMECC-UNICAMP) je jedním z odborníků, kteří hledají pro vznik vesmíru jiný scénář. Ve studii, kterou nedávno publikoval časopis General Relativity and Gravitation, ukazuje, jak se v teoriích o vzniku vesmíru zbavit singularity Velkého třesku.
Neves nevěří, že došlo k Velkému třesku. Naopak je podle něj možné, že se před dnes stále probíhajícím rozpínáním vesmíru vesmír smršťoval. Pozoruhodná je zejména jeho představa, podle níž při přechodu z fáze smršťování do fáze rozpínání vesmíru možná nedošlo ke zničení všech stop z období smršťování vesmíru. Neves si představuje vesmír jako vesmír odrazů (Bouncing Universe), kdy se vesmír smršťuje až do chvíle, kdy je velmi malý, hustý a horký. Nedostane se ale do okamžiku singularity a již předtím se odrazí do podoby vesmíru, který se rozpíná. A tak stále dokola.
Ve své studii se Nevew soustředí na černé díry. Podle něj by právě pozůstatky dávných černých děr mohly být pozůstatky objektů z předchozí fáze, v níž se vesmír smršťoval, které přečkaly okamžik odrazu vesmíru. Černé díry jsou zhroucená jádra masivních hvězd, v nichž se vytvořila singularita, stejně jako v případě Velkého třesku nepochopitelná a vymykající se rovnicím. Z černé díry nic neunikne, ani světlo.
Nicméně, podle Nevese, černé díry nejsou definované singularitou, ale spíše horizontem událostí, který odděluje od okolního světa oblast, odkud již není návratu. Neves použil na černé díry matematický trik, který poprvé zavedl americký fyzik James Bardeen v roce 1968. Jde o úpravu řešení rovnic obecné relativity, které vedou k popisu černých děr.
Bardeen přišel s trikem, který dovoluje existenci černých děr bez singularity, přestože stále zůstávají v pravomoci obecné relativity. Bardeen takové černé díry pojmenoval „normální“ (anglicky regular black holes). Bardeenovy normální černé díry mají hmotnost jako funkci závislou na vzdálenosti od centra takové černé díry, na rozdíl od konstantní hmotnosti, jak bývá obvykle u černých děr hmotnost uvažována.
Neves udělal to, že Bardeenův trik použil na zrušení jiné singularity, té v srdci Velkého třesku. Vrací tím pádem do hry teorii Velkého odrazu (Big Bounce), která popisuje vesmír jako nepřetržitý sled rozpínání a smršťování, o délce miliard a miliard let, mezi nimiž vždy dojde k odrazu. Je to hezký nápad, zatím ale scházejí fyzikální důkazy. Neves a další astrofyzici teď budou hledat pozůstatky černých děr, které by mohly být fosiliemi z éry smršťování vesmíru.
Literatura
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo 22. 11. 2017, General Relativity and Gravitation 49: 124
.
Diskuze:
Odpověď na základní otázku vesmíru, života a vůbec.
Petr Jakubec,2017-12-20 14:12:30
Tohle tady už je dávno vyřešený.
Řešení je rovno 42.
Viz. Stopařúv prúvodce po galaxii.
PS: "nepropadejte panice, stejňe se odsud nedostanete živí"
Teda alespoň vy ne.
Hezké vánoce všem.
vícerozměrný prostor a časoprostor
Josef Nýč,2017-12-13 14:40:03
Protože jsem si přečetl o teoriích kolem vesmíru co se dalo a co mi dovolil čas, jsem došel
k závěru: vše je postavené na hlavu - tři rozměry vymyslel vědec pro jednoduché umístění bodu
v prostoru, čas se použil na měření jevů, velikost a najednou tady máme třírozměrný prostor,
čtyřrozměrný s časem,,, od bodu, který je neustále v pohybu, vám každý udělá mnoho rozměrů do
všech stran, a tak vše, co se týče tří a dalších rozměrů jsou matematické modely, teorie často
velmi složité ... nakonec to všechno bude jednuduché vesmír je totiž filosoficky řečeno chaos
v řádu a řád v chaosu ( nenajdete totožné jevy a útvary, ale podobné)
Patrik Pech,2017-12-13 11:12:47
Tohle jsem si myslel už dávno, akorát jsem nevěděl, že se to jmenuje Big Bounce. Pak jsem si myslel, že každá hvězda má planetární systém už v době, kdy se ještě tvrdilo, že planety jsou jenom tady. A to samý je s lidma. Ty jsou taky všude.
2 dimenzionální vesmír
Jan Tvardek,2017-12-12 16:32:41
Ano.. napadlo mě kolik věcí by vysvětlilo, kdyby jsme žili ve dvou rozměrmném vesmíru, jehož třetí a další rozměry by tvořila energie. Je tato teoreie zhruba o tom? :D Dlouho na nějakou takovou čekám :D
Re: 2 dimenzionální vesmír
Karel Rabl,2017-12-13 16:24:44
Zastávám (jako laik) stejný názor, a dalo by se obejít i bez velkého třesku tím surfováním energie po okraji času(černé díry) protože pád do ní vypadá stejně, jako velký třesk, jen se otočí znaménka toku času.
Pohyb energie ve spirále vytváří "dojem" třírozměrného prostoru a my jsme na tom prkně i s celým vesmírem a z druhého, žijem ve třetím a koukáme dokonce do čtvrtého rozměru času (jaderná energie) který to všechno "slepuje".
Dalo by se jednoduše zjistit zdali tomu tak je jestliže relativně "ubývá" naše "hmotnost" nebo při jaderných reakcích (urychlovače i vesmírné) zjistit směr toku času.
Re: Re: 2 dimenzionální vesmír
Milan Krnic,2017-12-13 18:46:12
Pokud se chcete obejít bez Velkého třesku budete musel vytvořit nejprv komplet nový model Vesmíru. Jak vypadá pád do černé díry je opět věc současného ΛCDM modelu Vesmíru (vůbec to, zda skutečně existuje objekt o vlastnostech černé díry dle ΛCDM modelu nevíme - je to jen model). Tak ale představivosti se meze nekladou.
Re: Re: Re: 2 dimenzionální vesmír
Karel Rabl,2017-12-14 01:15:58
Já neříkám že "velký třesk" nebyl ale jen jsem otočil znaménka času, podobně jako ty dvě bubliny(na horním obrázku) a je jedno kterým směrem se pohybujete od pomyslného středu, a my jsme velmi blízko středu, ve kterém "surfujeme",ale místo "expanze" si myslím, že ve skutečnosti padáme, samozřejmě téměř nekonečně dlouho.
Tím si myslí že by odpadla temná energie, protože čím dále jsme od místa pádu, tím se vůči němu pohybujeme rychleji a nám se zdá, že se vzdálené galaxie, na rozdíl od nás pohybují stále rychleji a všemi směry ale jsme to my,(nejbližší okolí viditelného vesmíru) který se s časem pohybuje stále rychleji vůči těm "vzdáleným galaxiím".
Re: Re: Re: Re: 2 dimenzionální vesmír
Milan Krnic,2017-12-14 10:31:35
Velký třesk nebyl do doby, dokud nebude prokázán opak. A to je mimo náš horizont, tedy nemá smysl se tím zabývat. Psal jste, že by se bez něj dalo obejít a na to jsem reagoval - v ΛCDM modelu nedalo.
Namodely Sempes,2017-12-11 20:01:39
V mém modelu se vesmír automaticky recykluje. Skládá se ze dvou polí, která jsou nespojitelná (pravděpodobně matematicky). Vesmír je konečný, stejně jako obě pole, energie, substance, jsoucna (můj oblíbený termín je substance). Vesmír vzniká interakcí mezi těmito dvěma energiemi, poli, jsoucny. Obě substance jsou ve všech směrech elastické, je možno je rozprostřít na vzdálenosti tisíců světelných let, stejně jako ztlačit na velikost elementární částice. Substance jsou prostorově elastické. Vesmír se skládá ze substance A, která tvoří jeho prostor, a substance B, která tvoří jeho hmotu. Substance B je uvnitř substance A, a ve výchozím stavu je spojená v jedno pole, zárodek velkého třesku. Substance B (všechna hmota) je substancí A (vším prostorem) stlačena na maximum a za tohoto tlaku substance B ztrácí prostorovou soudržnost, začíná se povrchově drolit anebo napříč celým objemem pukat. Substance A (prostor) do této drolící se, pukající substance B postupně imploduje a roztrhá ji na elementární částice. Po dokončení procesu imploze sustance A (prostoru) do substance B (hmoty), obsazuje prostor (substance A) těžiště vesmíru a hmotu (substanci B) ze sebe začíná vytlačovat. V praxi to znamená nesmírně rychlou expanzi. Toto vytlačování je hnací silou vesmíru. V daleké budoucnosti substance A ze sebe substanci B všechnu vytlačí za svůj okraj (je to konečné pole, má konečný objem), a substance B obepne substanci A. Tím bude ukončen vývoj vesmíru, a vše se zopakuje podle stejného scénáře s tou obměnou, že substance B již nebude nadále substancí B, ale substancí A. Dvě pole, substance si vymění své role a spustí nový velký třesk, velkou implozi.
Re:
Milan Krnic,2017-12-11 20:49:27
Ve vaší představě, nikoli modelu.
http://uprt.vscht.cz/kminekm/mrt/F2/F2k21-mod.htm
Re: Re:
Namodely Sempes,2017-12-11 20:56:53
Je to základní tvar, se kterým můžete začít pracovat, anebo nemusíte. Nejprve je potřeba umět si ten model představit, tam je kámen úrazu, bohužel.
Re: Re: Re:
Milan Krnic,2017-12-11 21:02:25
Supr. Aneb analogicky, přinesu vám list papíru a prohlásím, že to je lokomotiva, ve svém základním stavu, jen jen nutné jí umět vyrobit, a tam je kámen úrazu.
Re: Re: Re: Re: Re:
Milan Krnic,2017-12-11 22:09:11
Já se nečílím, já se vás jen snažím nasměrovat.
Kupříkladu bychom mohli vzít ten papír, a složit z něj vlaštovku. No a říct, že když z toho jde vlaštovka, co by z toho nešla ta lokomotiva. Vlaštovkou bychom létali, dováděli bychom s ní, lidé by koukali, děti se radovaly, a když by se objevily hlasy, že z toho kousku papíru prostě lokomotivu neuděláme, domysleli bychom si k němu další spousty imaginárního papíru, a pak i imaginární houkání. A běda tomu, komu by se to nelíbilo.
Když se chce, jde všechno :)
Vesmír
Josef Nýč,2017-12-11 06:02:45
1. souhlasím: černá díra je komprese hmoty, také svět, ve kterém žijeme, byl kompresí hmoty
2. po překročení kritického množství hmoty ( či jiné příčiny došlo ) ke kolosálnímu výbuchu
a uvolnění energie a hmoty do prostoru (kde i něco mohlo zůstat )
3. víme, že se vše otáčí. je v pohybu a nepochybuji, že obrovská černá díra v klidu nebyla
4. rozpínání vesmíru může mít několik příčin ( setrvačností roztočeného vesmíru do volného
prostoru, gravitací a antigravitací anebo přibližováním se okraje našeho světa k ,, sousedům,,
( možná vše dohromady )
5. jednoznačně tvrdím čas nevznikl, ani nezanikl - svět ho nepotřebuje, jsou pouze příčiny a
následky, které potřebujeme vysvětlit matematickými výpočty a modely
6. cestování časem je opravdu jen přání, zpět by zaniklo ohromné množství událostí a dopředu
ještě žádné se nestaly
7. jsem laik, takže nejsem ani genální ani genitální
8. pokud někdo s někým nesouhlasí, je to v pořádku a je to aspoň zajímavé
9. pokud někdo zpochybňuje teoretické fyziky a jejich mzdy, těch není tolik a myslím, že své
rozumí víc než nepřeberné množství politiků, kteří většinou, odtrženi od reality, škodí
Je třeba pracovat s dobře definovanými pojmy
Vladimír Wagner,2017-12-10 11:35:58
Dovolil bych si upozornit na řadu nejasností, které jsou v článku. Podobné se vyskytují v řadě nejen čistě populárních článků. Především Velký třesk je pojem, který byl zaveden pro kosmologickou představu, že námi pozorovaný vesmír vznikl z velice hustého a horkého počátku. Jeho platnost byla velice dobře prokázána přesným měřením rozpínání vesmíru, evolucí galaxií a dalších jeho komponent, reliktním zářením a množstvím vyskytujících se primordiálních lehkých prvků. Už od počátku se jako jedna z variant Velkého třesku vyskytovala možnost oscilujícího vesmíru, tedy možnost, že současné rozpínání před průchodem horkou a hustou etapou předcházelo smršťování nějakého předchozího vesmíru. V tomto směru tedy není hypotéza Nevese nic nového a Standardní kosmologický model označovaný jako Velký třesk nijak nepopírá.
Singularita je čistě popis situace, kdy stávající fyzikální teorie nedokáže pro nějaké extrémní podmínky (extrémní hodnoty nějakých veličin) stav popsat. Dostává nekonečné hodnoty hustot hmoty, náboje, nekonečné rychlosti, záporné hodnoty veličin, které být záporné nemohou a další nefyzikální hodnoty či vůbec nemá řešení. Žádná reálná černá díra (ani vesmír) singularitu nemá. Mají je jen naše řešení, při uplatnění neadekvátní teorie (v daném případě obecné teorie relativity) na dané podmínky (nitro černých děr). V současné době dokážeme reálně popsat pouze situaci nad horizontem černé díry. Pro reálný popis situace pod ním musíme počkat na nalezení kvantové teorie gravitace.
Re: Je třeba pracovat s dobře definovanými pojmy
Milan Krnic,2017-12-10 12:25:22
Standardní kosmologický model je stále jen model.
A jak na semináři "2x10 argumentů proti existenci záhadné temné hmoty" v první části ilustruje prof. Dr. Pavel Kroupa, pravděpodobně špatný model, protože se potýká s velkými problémy.
https://www.youtube.com/watch?v=Az0Sm7dqNdY
Častým projevem nepochopení vědecké metody je snaha něco popřít, případně tuto možnost připustit. O tom věda není, k tomu slouží jiné tvůrčí žánry.
Re: Je třeba pracovat s dobře definovanými pojmy
Josef W,2017-12-11 09:24:16
Děkuji za upřesnění k článku, jsem rád když si přečtu zasvěcený příspěvek v diskusi. Pod dojmem mnoha jiných od zjevně zneuznaných teoretiků a jistých budoucích nositelů Nobelovy ceny už jsem málem začal pochybovat ... ;-)
Chápu dobře, že ten "hustý a horký" vesmír na počátku byl stejně nekonečný jako ten současný a tudíž nemohl mít nějaký "střed" a tím ani žádný moment hybnosti (rotaci)?
No já jako laik to vidím trochu jinak,
Karel Rabl,2017-12-09 23:09:18
spíše než velký třesk vidím jak celý vesmír "surfuje" na okraji, černé díry těsně před horizontem událostí(proto nelze najít střed ani konec vesmíru) a jelikož se hmota(čas s přetvořenou energii při "rychlosti blízké světla" vůči něčemu) brání svému zániku(už tím že je) tím že okolo sebe vytvoří prostor který se díky kondenzaci stane plynem, který se díky gravitaci (díky nerovnoměrnému rozdělenému řekněme "+času" v prostoru) promění v hvězdu atd.
naivní
Jan Fikacek,2017-12-09 22:07:49
Je to jakási pohádková fantazie, nepodložená a naivní. :-)
Re: naivní
Milan Krnic,2017-12-10 10:41:27
Je to ještě mnohem horší. Analogicky, nevím o tom, že bychom třeba takové příběhy o Papai Noelovi a Bomu Velhinhovi nazývali teorií.
"... (FAPESP) is a public institution with the mission of supporting scientific research in all fields of knowledge ..."
Zjevně ale používají nějakou jinou než vědeckou metodu.
Napadá mě populární pocitovou :)
singularita není, nikde
David Pešek,2017-12-09 13:02:16
přátelé diskutující,
představte si černou díru jako další stupeň komprese hmoty, Černá díra je objekt ještě menší než neutronová hvězda, hustotu má o dost vyšší, uniková rychlost je vyšší než rychlost světla, černá dírá má tedy rozměr a ten je závislý na hmotnosti. Objekt polhcuje hmotu oklolí, roste jeho hmotnost, ale nemůže růst do nekonečna, síly co drží objekt po hromadě jsou pokořeny a hmota černé díry kolabuje, až teď se smršťuje do tak malého objektu, že se přibližuje singularitě, naráží ale na další mez a dochází k nepředstavitelnému výbuchu. Velký třesk byla lokální událost vesmíru, případně velký třesk je považován za vesmír a byla to lokální událost v multivesmíru. Není možné ověřit tuto teorii :-)
Re: Re: singularita není, nikde
David Pešek,2017-12-09 20:11:14
Dobrá přidám k tomu slovo nyní, protože nikdy neříkej nikdy, a někdy třeba někdo objejí fintu jak pod horizont události nahlédnout a rozměry kompaktní kuličky určit, může to být na bázi subprostoru, nebo můžeme tak hustou hmotu na femtosekundy vyrobit na pokročilých urychlovačích. Malé množství této kompaktní hmoty by nebylo černou dírou, a chytré hlavičky už by mohly spočítat hustotu a dál už by to dokázal školák. Na teorii která nelze v současnosti potvrdit je nejlepší že jí nelze ani v současnosti vyvrátit :-)
Re: Re: Re: singularita není, nikde
Milan Krnic,2017-12-09 21:33:12
"Teorie je soubor tvrzení o předmětu výzkumu, která považujeme za pravdivá. Vyžaduje se, aby nebyl v rozporu s dosavadními zkušenostmi a výsledky experimentů a byl vnitřně konzistentní."
https://cs.wikipedia.org/wiki/Teorie
Neověřitelná je třeba hypotéza, jiným slovem víra.
Nikdy neříkej nikdy nehraje roli. Buď to v současnosti možné je nebo není. Také proto máme různé výrazy pro různé stavy (teorie, hypotéza, víra).
Re: Re: Re: Re: singularita není, nikde
David Pešek,2017-12-10 13:02:27
potom nezbývá než říct že i oficiální teorie velkého třesku je vírou neboť víra velkého třesku, víra velkého odrazu a víra rozměru černé díry nevylučuje pozorování vesmíru a ani víry samotné se vzájemně nevylučují :-) víra rozměru černé díry by si uměla poradit i s problematikou kosmologické inflace - vesmír jako kompaktní objekt měl před kolapsem (a opět v krátké době po kolapsu) rozměry jaké jsou připisovány po stádiu inflace, ve víře rozměru černé díry by zhuštění hmoty, přiblížení se k singularitě a odraz od další bariéry dodalo potřebnou energii která ve víře velkého třesku chybí/není známá
Re: Re: Re: Re: Re: singularita není, nikde
Milan Krnic,2017-12-10 16:44:59
Je to fyzikální model v rámci vědeckého paradigmatu. Na to vám ale grantová agentura pravděpodobně nepřispěje.
"před kolapsem" a "po kolapsu" v rámci ΛCDM modelu těžko.
https://cs.wikipedia.org/wiki/%C4%8Cern%C3%A1_d%C3%ADra#Singularita.
To si budete muset vytvořit nějaký jiný model ...
Re: Re: Re: Re: Re: Re: singularita není, nikde
David Pešek,2017-12-11 12:39:21
Model vytvořen byl, nejsem autorem. Granty dobré směřovat na výzkumy co přiblíží pochopení reality, například nově vznikahící odvětví - detekce gravitačních vln - gravitační astronomie
Jan Balaban,2017-12-09 07:15:29
Je zábavné, že autori popisujú rôzne teórie vzniku vesmíru z pohľadu ducha svätého, ktorý má svoj vlastný nekonečne plynúci čas. Veľký tresk nikdy nebol, lebo náš čas vznikol vtedy, keď bolo z hľadiska času ducha svätého už po veľkom tresku. Mám obavy, že prvé sekundy nášho času mohli byť miliardy krát dlhšie ako terajšie sekundy a z toho hľadiska veľký tresk nemusel byť až takým treskom.
Re:
Honza M,2017-12-09 10:14:23
Duch svatý... Je to hezký nápad, zatím ale scházejí fyzikální důkazy.
Entropia
Tomáš Habala,2017-12-08 23:02:23
Proti cyklickému vesmíru predsa už bola vznesená námietka, že entropia by rástla stále, takže by vznikal stále neusporiadanejší vesmír. Okrem toho, by sme aj tak stáli pred otázkou ako vznikol takýto cyklický vesmír, takže nič by sa v tomto smere nevyriešilo.
Nekonečno a singularita
Zdeněk Smutný,2017-12-08 21:59:25
Nekonečno není fyzikální veličina, podle fyzikálních zákonů je nekonečno blbost, protože nic nekonečného neexistuje, to je jen matematický pojem aby si matematici ulehčili práci.
Z toho vyplývá, že singularita také vlastně nexistuje, proto černá díra je vlastně jen díra někam (za horizont událostí). Stejně tak by měla existovat i bílá díra(s obrácenou funkcí), tak lze teoreticky uvažovat i o tom, že je to sama událost nazvaná Velký třesk.
Stejně tak si myslím, že nexistuje ani tmavá energie a ani hmota, toto máme vlastně před očima, jen nejsme schopni TU hmotu a energii vnímat jako normální hmotu a energii, ale jen za cosi imaginárního, nepostižitelného. Domnívám se, že pátou základní silou je totiž INFORMACE.
Uvědomte si prosím než mě budete dehonestovat, že i Galilea nejdříve chtěli upálit za to, že z jejich pohledu říkal naprostou hovadinu.
Re: Nekonečno a singularita
Jan Turoň,2017-12-08 22:30:37
Bílá díra, chrlí čas, motory stojí, dochází kyslík, poraď nám.
Jsou lidé, kteří se věnují detailním pozorováním (jako pan Galileo), a pak ti, kteří spatra pronesou bohorovný soud na základě nějaké své (matematické) domněnky (jako pan Neves), no a pak jsou ti, kterým k závěru stačí pouhý dojem.
Mnohem záhadnější než černé díry mi přijde fakt, že teoretikové mají peníze a neumřeli hlady. Pohybují se v jiné dimenzi, měli by dostávat jen teoretické peníze a teoretické jídlo.
Big Bounce.
Vlastislav Výprachtický,2017-12-08 18:42:23
Není znám původ smršťování a následného rozpínání, takže tato idea asi těžko bude přijata. Spíše bych uvěřil mnohavesmírnému pojetí.
Re: Big Bounce.
Václav Dvořák,2017-12-08 23:37:07
Taky jsem nakloněn teorii multiverza. Už proto, že by to řešilo mnoho paradoxů cestování časem.
Re: Re: Big Bounce.
Milan Krnic,2017-12-10 10:46:18
Já jsem nakloněn existenci trpaslíků. Vyvětluje to mizení spousty věcí.
vývoj vesmíru
Josef Nýč,2017-12-08 17:39:38
s tím bych souhlasil, neboť víme , že z ničeho vznikne leda nic, déle při zhroucení hmoty se ne-
shromáždí do nuly, ale dejme tomu se hmota rozpadne až třeba do strun nebo energie, která
při určitém ,, množství ,, či shromážděné energie vybuchne... po té ostatní dění by bylo stejné,
tak jak je vysvětleno velkým třeskem
dále předpokládám, že celý prostor se všemi galaxiemi a další hmotou se otáčí ( otázka je: střed
tohohto otáčení) a s tím souvisí pomůcka - konstanta rozpínání
a teď opět kacířská poznámka : časoprostor je velmi geniální pomůcka, ale veškeré děje ho nepotřebují tak jak nepotřebují konstantu rozpínání... měříme vzdálenosti časem, ale stáří snad více určuje množství a poměr prvků těžších než vodík (samozřejmé a vím to, že vzdálené galaxie
jsou i staré atd. je toho daleko víc, s čím bych polemizoval,
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
