Rozpínání vesmíru je rychlejší, než jsme předpokládali
TLDR verze: Dvě dekády nazpět vědátoři překvapeně zjistili, že tempo rozpínání vesmíru se zvyšuje. Nyní jsme zjistili, že se rozpíná o 9 procent rychleji, než jsme tušili (studie tu).
Jako nafukovací balónek
Asi jste už někdy zaslechli, že vesmír se rozpíná. Tolik víme už přes osm dekád od Edwina Hubbla (jméno podobné Hubbleovu kosmickému teleskopu není náhodné!). Zhruba dvě desetiletí známe i další překvapivou skutečnost – expanze vesmíru narůstá! Namísto toho, aby vesmír po Velkém třesku svou expanzi zpomaloval, se chová přesně opačně, a pomalu tato expanze narůstá.
Často je rozpínání vesmíru připodobňováno k tomu, když nafukujete balónek. Takže se vše vzdaluje ode všeho. Přičemž ono nafukování nejspíše pochází z temné energie. Zdá se navíc, že pomyslné kosmické plíce do něho foukají stále intenzivněji!
Jak moc? Právě to pomohl zjistit poslední výzkum. Vědátor a laureátor Nobelovy ceny Adam Riess z Johns Hopkins University si posvítil na rozpínání skrze analýzu záření hvězd z relativně nedaleké trpasličí galaxie ve Velkém Magellanově mračnu. K ruce měl svůj tým SHOES (Supernovae, HO, for the Equation of State ¯\_(ツ)_/¯ ), což by jinak byla parta těch nejdivněji pojmenovaných superhrdinů. Data proměnných hvězd zvaných cefeidy jim pak – v krásné ukázce dějového zacyklení – pomohl získat Hubbleův kosmický teleskop.
V tomhle okamžiku je asi dobré zmínit, jak funguje výpočet vzdálenosti v astronomii. Je to snad překvapivé, ale žádné laserové měřiče nebo Google Maps pro vesmír astronomové k dispozici nemají. Používají se tak právě hvězdy, jejichž zářivý výkon je znám – buďto jde o cefeidy nebo supernovy typu Ia – a proměna jasu s proměnou vzdálenosti je tudíž odvoditelná do prostorových změn. Říkají se jim standardní svíčky a velká porce astronomie stojí a padá s tím, jak se měření pohybu standardních svíček díky novějším metodám zpřesňuje.
To ostatně nyní udělal i Riessův tým, když využil novou metodu pozorování cefeid najednou. Díky tomu mohl Hubble namísto jednoho objektu měřit proměny vzdálenosti více z nich. Zjištěná data nakonec vědátoři zalili komparativní omáčkou dat dalších pozorování Velkého Magellanova mračna a vyšlo jim zatím nejpřesnější měření tempa rozpínání vesmíru v historii! Zdá se tak, že vesmír se rozpíná o celých 9 % rychleji, než jsme donedávna z měření tušili!
Víme, co nevíme
Ano, Riessova data naznačují, že budeme muset dnešní teorie důvodů expanze asi značně přepsat, popřípadě vymyslet teorie nové. Stále totiž platí, že míra expanze v raném vesmíru byla notně odlišná – což pro změnu víme z měření reliktního záření. Aktuálně ale víme vlastně „jenom“ to, že je tato odlišnost větší, než jsme tušili. Z čehož víme… že o vesmíru nevíme zase tolik. 🙁
Panuje totiž jistý nesoulad mezi naším vysvětlením dat z počátku vesmíru vs. jeho současného stavu. Je to trochu jako kdyby na nás jel kamion a doposud jsme si mysleli, že jede rychlosti 91 km/h a Reiss zjistil, že jede 100 km/h. Pořád ale ten kamion jede na nás, což jsme věděli už od 90. let! A pořád nevíme, proč před 15 miliardami let jel úplně jinou rychlostí…
Úkolem pro fyziky tak nyní bude lépe vysvětlit někdejší vs. nynější rychlosti. Je pravděpodobné, že budeme na jeho vysvětlení potřebovat zcela nové fyzikální teze, totéž lze ovšem opět říct i o řadě dalších skutečností v dnešní fyzice. Třeba o částicovém světě.
Příměr s kamionem nicméně není úplně mešuge. Zrychlující se tempo rozpínání vesmíru lze vnímat jako značný existenciální bolehlav. Pokud můžeme soudit z dnešních tezí (které možná budeme muset značně upravit), jednou za řadu miliard let (snad) by výsledek expanze mohl vést ke spektakulárnímu „konci vesmíru„.
Až/pokud se zrychlující rozpínání vesmíru zvýší ještě výrazněji, mohli bychom se dočkat rozpadu galaxií i hvězdných soustav, jak se vzdálenosti mezi objekty stanou tak masivní, že převýší efekt gravitace. Nakonec se v této vizi rozpadne i hmota, protože expanze zvýší vzdálenosti mezi protony a elektrony. Bude to fenomenální podívaná – pokud vesmír nějak neskončí dříve. Nebo Thanos zase neluskne. Nebo se nestane něco jiného, zatím nepředpokládatelného…
Jednou to přijde!
Kdy přesně by na takový scénář nazývaný „big rip“ mělo dojít, se přesně neví – už jen protože ani nevíme, zdali se vůbec stane. Některé odhady dříve mluvily o cifře 20 miliard let a více, pár let nazpět se objevila i cifra jen 16 miliard let.
Vše jsou zatím ale stále jen poučenější odhady s horní a dolní hranou – zmíněná práce s dvěma miliardami let například jako horní strop tipuje až 100 miliard let. Viděl jsem i projekce mluvící o trilionech let. Což přesně ilustruje, jak tápající jsou momentálně všechny podobné teze. Přesnější odhady padajících numer nejspíše najdete i o osazenstva matů ve dvě ráno v nonstopu.
Právě proto ale potřebujeme přesnější data v duchu Riessovy studie. Zdá se každopádně, že dříve či později ten balónek vesmíru nějak praskne. Ale rozhodně to alespoň zatím nevíme o moc přesněji, než jsme věděli včera. Budeme si tedy muset ještě chvíli počkat, než zjistíme, kdy už nemá smysl kupovat dárky k příštím Vánocům!
[LL]
Více o potřebě nové fyziky i s cernovským fyzikem ve videu níže!
Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, která připravuje přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.
Ten text, to je hrůza. To píší středoškoláci, co propadli ze slohu, ne?
Přečtěte si to po sobě, nebo spíše to dejte přečíst někomu dalšímu, protože úroveň textu asi měla být pseudo-cool, ale výsledek je lehce trapný.
Špatná stylistika je pak to další (nápověda: zopakovat 3x slovo „dekády“ během tří vět, to chce hodně omezený slovníček).
to vite pháne, mušíte se buďto přizpůsobit a volačo z textu dekódovat, anébho si namachrovaně zahrát na třídní úču na češtin, a postnout koment vo hovně ..
Ale s uvedeným faktem (?) si neporadí ani kvantová fyzika. Za prvé – bylo by logické a v souladu s fyzikálními zákony, kdyby po velkém třesku rychlost rozpínání výrazně klesala. Za druhé – tím, že se vesmír rozpíná, rostou i vzdálenosti mezi objekty a potřebná energie na růst rychlosti rozpínání se nedostává. Takže jsou fakta proti a měření (?) pro? Jak věrohodně byla ta akcelerace vesmíru změřena? A proč by měl nastat nějaký spektakulární zánik vesmíru? Ten se prostě „naředí“ až skoro k nule a to bude ten konec. Také nic moc pro inteligentní život, který možná existuje na některých planetách…
Jak můžete vědět,jak jsem to předpokládal????
Tak tedy – měl byste napsat „sledujte moji snahu“, protože takto matete chudáky čtenáře. co nevědí, jak se to píše. A ti, co vědí, Vás nebudou brát moc vážně.
Vždycky mě okolo rozpínání vesmíru (kdy vše se od sebe logicky vzdaluje) vrtalo hlavou, proč se srážejí galaxie. Jak to ty galaxie udělají, když se od sebe vzdalují, že se srazí?
Tak dárky nekupuju ani ted tak mě to je jedno :DD
Čekal bych že zde budou trochu inteligentnější komentáře když se zde snaží autor popsat něco takového jako je nevysvětlitelné rozpínání vesmíru. Pokud vnější síly budou větší než gravitační které drží v celku atomové jádro. Pak také mohou zničit neutrony protony a elektrony a rozložit je na kvarky. Když se podíváte na model rozpínání vesmíru, který zde uvedl autor tak vidíte, že se na začátku rozpínal obrovskou rychlostí díky obrovské energii, která byla nahromaděna ve velmi malém prostoru. Nyní se také začíná rozpínat s čím dál větší rychlostí. Tak se musí tato energie která to umožňuje od někud brát.
Vesmír se naopak ,,smršťuje“! Jenomže z našeho omezeného vnímání to vypadá jako opak. Ale je to tak, že co je od nás dál k centru smrštění…. to se k němu blíží pomaleji. A to co je k němu blíže než my, to se k němu blíží rychleji. Každopádně z našeho pohledu se od nás vše vzdaluje.
taky si myslím to co Vy a více než 20 let tvrdím, že se my a naše nejbližší okolí(téměř celý viditelný vesmír) nachází v kratším čase(zdánlivě se zmenšuje protože „expanduje“ do časové díry(černé díry) atraktoru) než to co tvrdí většina dnešních fyziků o „rozpínajícím se vesmíru“ když padáte třeba ve vodopádu, navíc v téměř nekonečné spirále jako kapka vody a okolí padá s Vámi, zdají se okolní kapky(atomy kvarky či hvězdy) jako zdánlivě pomalu se jako by stály v prostoru(a díky prostoru který hmota okolo sebe vytváří se vlnily) takže nevidíte že vnější pozorovatel vám po jisté době zmizí téměř rychlostí světla protože jste součástí té kapky, stále se relativně pomalu zrychlující pádem.
A hru v kostky určitě nikdo nehraje protože všechna „rovnováha“ může být způsobena třeba tím že je hmota živá(třeba tisící prostoro
čas (dimenze) průchodů červí dírou) ve smyslu třeba růstu jakou rostou třeba stromy či květiny a jelikož hmota se brání pádu do atraktoru „růstem“ proti proudu času vytváří tím váhu(kterou postupně snižuje) a tím i gravitaci.
vesmír se nemůže smršťovat 🙂 není to balonék vesmír není spojený žádným řetězem trochu uvažuj 😀
No jo ale stejnou logiku bych mohl použít pro „rozpínání vesmíru“ stačí jen otočit znaménko času jinak nic jiného kromě uveřejněných nesrovnalostí ohledně „rozpínání a dálce reliktního záření“ když dám do středu hypotetickou „nulu(nulový stav nemůže nikdy nastat ale může se vzhledem k baryonové hmotě a obrovské vzdálenosti Plankovy konstanty blížit)“ tak už mi to vychází jak hypotetické „rozpínání“ které je ve skutečnosti velmi pomalé plynutí do záporného či kladného(opačného) času a tím i prostoru s hmotou na které stojíme jediné co jde proti proudu ať již plus nebo mínus času je živá hmota.
Ó fretná chrochtobuznosti!
Tvé mikturace jsou mi
Co zprudlé žvastopunksery na plzné včele
Škvrrrk, já zapřísahám tě svými frůnícími kvrdlovrzy
A krákorně zafras mě svými scvrknuvšími patlocaráty
nebo tě roztrhám na fidloprčičky svým frkodrťákem,
tak bacha na to!
Zajímavé je,že se vesmír rozpíná pouze ve velkém měřítku, teda s galaxiemi a ne uvnitř galaxii se vším co obsahují, což by bylo dost tristní pro naší civilizaci !!!
Vysvětlím to jednoduše jako amatér , vesmír se nemůže smrsknout zase z5 pač to není balonék a v tom se vědci hodně pletou vesmír není spojen žádným řetězem,který ho namotá z5 tak budte v klidu o vesmíru lidé ví prdlačku 🙂 vesmír nemůže nikdy zaniknout to samé jako se říká že hvězdy jednoho dne za XX miliard let taky vyhasnou no když to vezmu z mého hlediska je to kravina hvězdy se budou rodit a umírat do nekonečna pač ve vesmíru je nekonečno surovin ke stavbě dalších hvězd a planet vesmír je neuvěřitelně velký a materiálu tam je no sakra na dlouho 😀 dokud lidstvo nezačne cestovat vesmírem a to aspoň rychlostí warpu dnes známe jako warpovátechnologie tak nikdy nic o vesmíru nezjistíme zatím jsme omezení šnečí rychlostí však lidé za tolik let ještě nedokázali osídlit žádnou planetu ve sluneční soustavě což je k pláči.
Určeno jen pro chápavější entity.
Vesmír se podle mě nerozpíná,lze to podat tak že jeho „vnější“rozměr je stále stejný.
To co se děje je asi to že se nám „množí“prostor,což lze vysvětlit jako to že nám stále přibývá kvantových bodů prostoru (jde o záření vlnové povahy),mezi již existujícími body prostoru,prostě „velký třesk“se svým vznikem prostoru a hmoty ještě neskončil.
Dá se to chápat i tak že se nám stále zkracuje ten „metr“ kterým to měříme, je to rozhodně lepší plně 3D analogie než 2D varianta nafukujícího se balónku.
Tenhle druh expanze tvoří „tlak prostoru“ všemi směry, mimochodem je to právě to co způsobuje jev kterému říkáme „gravitace“, která není jak nám blábolící vědci tvrdí silou přitažlivou ale tlakem.
Zdánlivá přitažlivost mezi hmotnými tělesy je způsobena částečným vzájemným odstíněním toku tohoto pole mezi tělesy „hmotou“ těchto těles. Je to ta energie která drží hmotu tedy i vnitřní konstrukci atomů pohromadě,tedy jakési „napájení energií.“
Tedy k povrchu naší Země jsme tlačeni ne taženi,protože Země pohltí část gravitačního toku a výsledný vektor tedy vede k jejímu středu.
Tento výklad má i tu výhodu že vysvětluje tu zatracenou expanzi vesmíru na velkých vzdálenostech bez potřeby nějaké „temné hmoty“.Prostě se nám tu množí pole prostoru.Pravděpodobně není tento jev homogenní je narušován tím čemu bůhví proč říkáme hmota i když ta je vlnové povahy.
Vysvětluje to i elegantně možnou „nadsvětelnou“ rychlost kterou se vzdálené objekty od nás vzdalují a to bez porušení Ensteinovy teorie relativity! Ty tělesa vlastně nejsou urychlovány ale jakoby „padají“ volným pádem v gravitačním toku a není k tomu nutno zvětšovat jejich kinetickou energii!
Tahle teorie vysvětluje mimochodem i ten zdánlivý nárůst rychlosti expanze.