Jsou temná hmota a temná energie vůbec v našem vesmíru? (sci-phi)

29. 07. 2018 20:15:56
Obrovskou záhadou současné kosmologie je temná energie, což je "síla", kterou "rozfoukává" náš vesmír, zrychluje jeho rozpínání. Velkou záhadou je také temná hmota, o té už ale něco víme. Jsou ale obě vůbec v našem vesmíru?

Vůbec žádná objekt nebo systém, který jsme zatím poznali, není zcela izolovaný. To, co se nám takto zatím jeví nebo v to alespoň doufáme, jsou jen objekty na horizontu poznání (vesmír, elementární částice). U těch to ale, vzhledem k jejich noetické (poznávací) poloze, nemůžeme potvrdit, právě proto, že o nich nemáme zatím dost informací. Navíc u vesmíru o tom docela pochybujeme a když uvážíme kvantovou pěnu, ze které částice vznikají, měli bychom o tom pochybovat i u těchto částic. (Zcela izolovaný objekt by asi ani nereagoval na žádný podnět, tedy o čemkoliv se něco dovíme, sdělujeme tím, že to zcela izolované ani být nemůže.)

To jsme ji vyložili už v blogu "Náhoda neexistuje, ale přesto se jí nelze nikdy zbavit". Jsou miliardy a miliardy případů otevřených, neizolovaných či nedokonale izolovaných systémů uvnitř našeho noetického horizontu, a to bez jediné výjimky. Jaká je tedy pravděpodobnost, že náš vesmír je zcela uzavřený a nemá tedy ani žádné okolí. Prakticky nulová. Pouhá extrapolace naší zkušenosti neizolovanosti, což je metoda, na které ostatně pevně staví i ty nejexaktnější vědy, nám napovídá, že vesmír je z vysokou pravděpodobností otevřený... alespoň minimálně.

Otevřenost vesmíru a existence jeho okolí, které se nejčastěji nazývá multivesmír, je prakticky jistotou. Musíme si ale odmyslet všechny konkrétní podoby tohoto okolí, tedy nemusí tam být miliardy jiných vesmírů nebo M-brány, prostě jen víme, že tam něco je. Takový předpoklad okolí třeba zcela přirozeně vysvětluje i původ velkého třesku, i když zase je i tady vhodné odmyslet si každou konkrétní podobu jeho příčiny. Ano, může to být srážka vícerozměrných super-strunových membrán nebo cokoliv jiného. To ale nechť rozsoudí podrobné zkoumání. Nám stačí to, že nějaké okolí existuje.

Teď si všimněme vlastností temné hmoty, což je ta substance, které je v galaxiích asi 5x více než svítící viditelné hmoty. Na rozdíl od temné energie není temná hmota v prostoru rozložena rovnoměrně, ale tvoří blízké okolí galaxií, jejich haló, které je daleko hmotnější než viditelná galaxie. Podivná je tato hmota v tom, že ani nepohlcuje ani nevyzařuje světlo či jiné elektromagnetické záření. Zdá se, že s obvyklou hmotou, ze které jsme složeni i my, dokonce vůbec nijak neinteraguje, nebo jen velmi slabě, kromě toho, že na ni působí gravitačně.

Jako by byla od běžné hmoty nějak oddělena, tedy kromě oné gravitace. Gravitace je (nejen) podle super-strunové představy, vícerozměrná (snad 10D), což má být ten důvod, proč je oproti jiným silám, tak slabá. Jenže když na temnou hmotu nepůsobí nic z našeho 3D vesmíru, jen něco z 10D "multivesmíru", není to nakonec tak, že je temná hmota prostě mimo náš 3D vesmír, v jeho okolí? To by ladilo i se slabostí gravitace, neboť stejně jako je více gravitace mimo náš vesmír než v něm, je (5x) více hmoty, a to temné, mimo náš vesmír než v něm.

Tato úvah je jen logický brainstroming, nic průkaznějšího pro to nesvědčí, ale je to jedna z možností, která snad ještě nebyla moc zmiňována. Tato představa by dobře ladila i s množstvím temné energie. Když registrujeme jen 5% normální svítící hmoty, 27% temné hmoty a 68% temné energie, bylo by pak 5% gravitačního zdroje v našem vesmíru a 95% v jeho okolí. Temnou energii by tam bylo možné si představit jako jakýsi vícerozměrný "vítr" v "multivesmíru", který nafukuje náš vesmír.

Mimochodem je zvláštní, že v případě běžné i temné hmoty se hovoří a hmotě a tedy si jasně představíme jejich hmotnost. Abychom mohli kvantitativně srovnat jejich množství s kvantitou temné energie, jak to astronomové dělají, musíme je ale mít ve stejných fyzikálních jednotkách, tedy v jednotkách hmotnosti. Temnou energii převedeme na hmotnost pomocí vztahu E=m.c2, ale tím se vyjeví i to, že temná energie má také hmotnost. Není to tedy zřejmě nic jiného než další forma hmoty, která svým pohybem působí na náš vesmír. Neexistuje nic takového jako energie bez hmoty, jinak by neplatil vztah E=m.c2. (Může ale existovat jedna výjimka, a to může být právě tato, je-li náš vesmír oblastí hmotnosti a mimo něj hmotnost neexistuje, což je výsledek jedné z úvah, kterou tady časem také uvedeme. Nazveme-li super-prostorem onen 10D super-strunový prostor (11D prostoročas), pak je to oblast, ve které je ponořen náš 3D prostor. Ten je oblastí, kde existuje hmotnost, ale 10D prostoru může existovat pouze obecnější vlastnost, super-hmotnost a super-energie. Super-energie je jen další forma energie k tepelné, mechanické, elektromagnetické apod. Obecně je energie pouze vlastnost nějakého objektu, média nebo pole a sama o sobě neexistuje, neboť není médiem.)

Vedou se úvahy, jestli za spoustu miliard let vesmír zanikne v mrazu, protože ho temná energie rozfouká do obrovských rozměrů, nebo jestli zvítězí gravitace temné i viditelné hmoty a vesmír se zase zhroutí. Obávám se, že jak o temné hmotě tak o temné energii toho nevíme tolik, abychom takové odhady mohli provádět. A také nevíme, nakolik je náš vesmír otevřený. Je-li temná hmota opravdu mimo náš vesmír, může se jí k našemu vesmíru třeba postupně přiblížit více nebo nějaká se může vzdálit, což působení bude měnit. A také o stálosti temné energie nemáme úplnou jistotu.

A tak, jak nás překvapila temná hmota a temná energie (a mluví se i o temném proudu), mohou nás překvapit další vlivy, o jejichž existenci nemáme zatím ani potuchy. Odhady vývoje vesmíru na 100 miliard let dopředu jsou tak spíše zábavné než podložené.

P.S.: Sci-phi v nadpisu znamená, že je to sci-fi (foneticky) a současně sci-phi (science and philosophy, tedy něco mezi vědou a filosofií).

Autor: Jan Fikáček | neděle 29.7.2018 20:15 | karma článku: 44.41 | přečteno: 2454x

Další články blogera

Jan Fikáček

Padá pírko stejně rychle jako kus železa? Jak kde.

Když současně pustíme železnou kouli a pírko, dopadne koule dříve. Jeden nádherný a přímo geniálně prostý pokus odlišuje dva faktory, které tady působí. A může si jej vyzkoušet každý. Stačí mít doma dva skládací deštníky.

7.10.2019 v 9:07 | Karma článku: 33.78 | Přečteno: 1268 | Diskuse

Jan Fikáček

Proč v matematice nekonečno existuje a v realitě nikoliv

Vyjde-li v nějaké fyzikální rovnici nekonečno, a​ť už jsou to nekonečně malé rozměry, nekonečné síly nebo cokoliv jiného, fyzici ví, že tam dotyčná rovnice už neplatí. V realitě nekonečno zřejmě neexistuje. Ale co v matematice?

1.10.2019 v 9:08 | Karma článku: 40.50 | Přečteno: 2160 | Diskuse

Jan Fikáček

Kam směřuje(me) čas?

Chceme-li znázornit běh času, časovou osu, jak to uděláme? Většina lidí nakreslí šipku zleva doprava, jiní ale znázorní běh času opačně, někteří šipkou shora dolů. Zní to dost tajemně, ale má to poměrně velmi logický důvod.

23.9.2019 v 9:03 | Karma článku: 40.38 | Přečteno: 1954 | Diskuse

Jan Fikáček

Nevědecké pohádky moderní vědy I - nekonečno

Fyzika se dostává extrémně daleko od našeho přirozeného světa, a tím se ocitá v oblasti záhad, které je hodně těžké pochopit. Nejednou si s nimi neporadí i ti největší géniové. Pak je ale velmi důležité vyloučit prosté chyby.

16.9.2019 v 9:07 | Karma článku: 41.78 | Přečteno: 2259 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Mýty kolem jaderné energetiky - problémy s jódem

V dalším díle seriálu “mýtů” se budu zabývat jódovými tabletami. Podle aktivistů jich není dost nebo nejsou uloženy tam, kde by být měly. Je to zbytečná panika? A jsou takové tablety vůbec potřeba? (délka blogu 5 min.)

14.10.2019 v 8:00 | Karma článku: 20.40 | Přečteno: 285 | Diskuse

Ladislav Jílek

Omyl nebo falzifikace? Olga Lepešinská

Vzpomínám si, že někdy v padesátých létech nám učitelka ve škole při hodině biologie říkala, že v Sovětském svazu se prý podařilo vyrobit živou hmotu.

13.10.2019 v 17:31 | Karma článku: 18.87 | Přečteno: 445 | Diskuse

Libor Čermák

Může mít prastarý symbol H archeoastronautický původ?

Zarazilo vás někdy, že v dávnověkých památkách se často objevuje symbol písmene "H"? Všiml jsem si totiž jistou souvislost s moderní kosmonautikou. Mohlo tady něco takového být už před tisíci lety?

13.10.2019 v 7:29 | Karma článku: 15.38 | Přečteno: 387 |

Dana Tenzler

Zdá se nám to, nebo vane vítr opravdu nejčastěji ze západu?

Proč se vyplatí chránit jednu stěnu domu před deštěm víc, než ty ostatní? Na vině je... jako tak často... fyzika. (délka blogu 5 min.)

10.10.2019 v 8:00 | Karma článku: 27.77 | Přečteno: 742 | Diskuse

Jan Řeháček

Matykání: vítejte ve varieté

Vektorové prostory jsou pro vybudování pojmu dimenze optimálním prostředím, ale mají jednu nevýhodu. Zdaleka ne vše kolem nás je "rovné". Aby mohli matematici propašovat dimenzi do zakřivených prostranství, vymysleli si "varietu".

9.10.2019 v 9:09 | Karma článku: 16.07 | Přečteno: 363 | Diskuse
Počet článků 155 Celková karma 41.28 Průměrná čtenost 2632

Vystudoval chemii, kybernetiku a teorii systémů (interdisciplinární studia) a považuje se za obecně uvažujícího člověka někde na pomezí mezi přírodními vědami a filosofií. Roky vyučoval filosofii fyziky a virtuální reality na PřF a MFF UK v Praze (a v té době odmítal tituly jako Doc. nebo CSc.). Nyní PhD student filosofie teoretické fyziky. Pracoval jako evropský expert pro "Future and Emerging Technologies". V letech 1991-7 byl předsedou společnosti Mensa ČRVíce informací zde.

Chcete-li sledovat diskuse v jeho skupině, připojte se do Vědecké filosofie & Fyziky (nejen). jan@fikacek.cz
 
Upozornění: Toto je popularizační blog pro veřejnost, neberte ho tedy jako vědeckou dizertační práci. :-) Autor má zde uváděné základní myšlenky většinou propracované do hloubky, do blogu pro veřejnost však není vhodné uvádět příliš složité formulace. Autora ale baví komunikovat s veřejností, proto tato forma s někdy expresivním vyjadřováním, přehnané nadpisy, které k popularizaci asi patří. Některé blogy jsou však čistá věda, ba dokonce mainstream, některé (asi většina) jsou kritické úvahy snažící se formulovat nové nápady, některé jsou opravdu jen sci-fi nebo spíše sci-sci-fi.

P.S.: Komentáře, které budou řešit autora, ne (jen) obsah blogu, budou bez varování smazány. :-) 

Najdete na iDNES.cz