Poslední dvě kapitoly o vesmíru (pak 8 kapitol o černých dírách, ale možná si stáhnu i další články z toho serveru). Je to možná trochu nepřehledné, ale vypisuji si jen ty zajímavosti (v uvozovkách) tak, jak jdou v článku za sebou.
VAROVÁNÍ: je to opravdu dlouhé (a to jde jen o malý výpisek)
Zdroj: AstroNuklFyzika http://astronuklfyzika.cz/
Vesmír Kapitola 4: Standardní kosmologický model. Velký třesk
(při čtení této kapitoly jsem měl puštěnou ve smyčce "Stop the Bats"; ani nepočítám, kolikrát ta písnička projela
Minimálně dvě hodiny) Byla to docela zábava to číst.
Jestli mi nepřibyla nová nervová spojení po tomhle, tak už asi nikdy
Omlouvám se, že to není členěné.. ale autor to má také jen jako jednu kapitolu...
Vesmír Kapitola 6: Budoucnost vesmíru
Tohle mi moc nedalo, i když je to jedna z mála kapitol, kterou jsem asi pochopil nejvíc.
VAROVÁNÍ: je to opravdu dlouhé (a to jde jen o malý výpisek)
Zdroj: AstroNuklFyzika http://astronuklfyzika.cz/
Vesmír Kapitola 4: Standardní kosmologický model. Velký třesk
Singularita není nezbytná pro vznik vesmíru / velký třesk. Tudíž by se se prakticky ale mohlo jednat o cokoliv co přípomíná černou díru. Myslím si, že existuje jistá hranice, kdy ani gravitace vzniklá z hypoteticky nekonečného množství hmoty nemůže udržet energii, kterou tato hmota představuje pohromadě. V tom případě ale musí dojít k tomu, že gravitace přestane existovat, nebo se dokonce i změní na antigravitaci. Pokud by uvnitř mega hmotné černé díry vznikl objekt s antigravitací, mohl by se využít jako střed vesmíru způsobující jeho rozpínání? Může nakonec ztratit svou energii? V mém modelu by takových objektů muselo nutně existovat víc, takže pro zachování recyklace by jejich energie musela časem "ztratit".
Pokud podmínky před Velkým třeskem měly za následek vznik částic i fyzikálních zákonů po něm, černé díry dělají prakticky totéž, ale nemají dost energie na to, aby svůj "názor" vnutily svému okolí. Určitě ale musí existovat nějaká kritická hustota, při které to dokáží. Velký třesk mohl být něco na ten způsob.
Nebo může jít o objekt, který na svém počátku působí jako antigravitace, ale časem u něj převáží normální chování, a zase začne generovat gravitaci. V tomto případě by se tím dal vysvětlit i červený posun. Protože zatímco při prvotním rozepnutí se objekty od tohoto objektu vzdalovaly, nyní se k němu začínají opět přibližovat a platí, že na bližší objekty začne jeho gravitace působit dřív, tudíž jim vnější obal zatím utíká, a objekty by se skutečně od sebe mohly vzdalovat. Takže možná nepozorujeme zrychlování rozpínání vesmíru, ale naopak jeho spuštěné smršťování. Opět je tu ale problém s tím, že by zřejmě neprobíhal posun i po stranách.. (proč musí být život tak děsně složitý!!
).
Tato toerie zase bezvadně pokrývá recyklaci a tedy zavrhuje jakousi jedinečnost našeho vesmíru (který vznikl, jednou zanikne a už nic dalšího nebude. Pak by ale hmotnost tohoto objektu musela být enormní, neboť veškerá hmota vesmíru, kterou pozorujeme, je jen jeho zlomek (vnější odhozená obálka).
Napadá mne možné vysvětlení relativně rovnoměrného rozprostření energie a hmoty. Ve vakku se sice zvuk nešíří, ale ve svém počátku byl vesmír dost hustý na to, aby se v něm zvukové vlny šířily, a pokud došlo opravdu ke třesku, musela to být fakt "rána". A neprojevují se určité zvukové vlny tím, že rozprostírají hmotu rovnoměrně po okolí?
"Vesmír expanduje ze všech svých bodů - neexistuje žádný střed expanze." Pokud není vesmír nekonečný, jde o nesmyslnný výrok. Pokud je nekonečný, nemůže expandovat prostor, ale pouze se přesouvá hmota.
Gravitační síla hvězd (počínaje jadernou silou vlastních atomů), a galaxií je dostatečně silná na to, aby odolávala expanzi. Tudíž ani temná energie není dost silná na to, aby porazila klasickou gravitaci. Výsledkem tedy bude vesmír s izolovanými supergalaxiemi, které nakonec pohltí jejich stále se množící se černé díry.
"I když vesmír nemůže mít nějakou určitou prostorovou hranici (co by bylo za ní?), neplyne z toho, že musí být nekonečný. To bylo diskutováno v předchozím §5.3 o kosmologických modelech a lze to názorně demonstrovat pohybem na povrchu koule, která má konečný povrch, ale při pohybu po něm nenarazíme na žádnou hranici."
Z hlediska 2D bytostí to platí. Nicméně opět není jasné, jaký benefit by vesmír měl z toho, že by byl 4 a více rozměrný. I pak by ale měl své okraje (ovšem ne v rámci 3D prostoru - pokud by tomu ale bylo, opět by mohlo platit, že mnoho galaxií, které pozorujeme jsou galaxie za našimi zády, nebo dokonce my sami, a to třeba i v několikerém provedení, stejně jako když po povrchu planety pošlete AM vlny - z toho by vyplývalo, že vesmír je o dost menší než se předpokládá).
"V singularitě "nefunguje" prostor a čas - nemá smysl vlevo a vpravo, nahoře a dole, dříve a později. Předložky "před" či "po" ztrácejí smysl. Na záhadu, jak se z takovéto "bezprostorovosti" a "bezčasovosti" vynořil skutečný vesmír s třemi rozměry prostorovými a jedním rozměrem časovým, může snad pomoci odpovědět jen tzv. kvantová kosmologie"
"Veškerá naše zkušenost s děním v okolním světě nás vede k intuitivní představě o příčině a následku. Zvláště v oblasti fyzikálních jevů se nestává, že k nějakým událostem "jen tak dojde" - bez příčiny, která časově předchází následek. Vzniká tak názor, že "něco" přece muselo vznik vesmíru způsobit! A pak hned vyvstává otázka, kde se to "něco" vzalo..?.. - a tak by to šlo stále nazpět, do nekonečna. Aby se vyhnuli takovému sledu neřešitelných otázek, odkazují někteří tuto neproniknutelnou záhadu k "nejvyšší instanci" - k Bohu jako stvořiteli Vesmíru."
"V rámci Fridmanových kosmologických modelů žádné období před iniciální singularitou t=0 nemá fyzikální smysl - řešení nelze analyticky rozšířit do oblastí t<0; současně s vesmírem "vznikl" i čas."
Alespoň s tím časem jsem si to celou dobu myslel správně. Tudíž čas je podmnožinou prostoru. Plynutí času tedy "snadno" ovlivníme tím, čím naplníme prostor.
"Teplota tělesa je mírou pohybu částic hmoty a absolutní nula termodynamické Kelvinovy stupnice je definována tak, že při ní ustávají veškeré pohyby atomů a molekul (s výjimkou "nulových" kmitů daných kvantovými relacemi neurčitosti)."
"v dnešním běžném životě, měříme čas pomocí (téměř) rovnoměrných periodických dějů jako je rotace Země, obíhání Země kolem Slunce, pohyby kyvadla, záření atomu cesia-137"
"Kvantové efekty geometrie prostoročasu způsobují, že sledovat evoluci vesmíru je možno nikoliv od času t=0, ale až od času asi 10^-43 s po velkém třesku. V časech kratších ztrácí vlivem kvantových fluktuací prostoročas své obvyklé lokální topologické vlastnosti, takže zde nelze sledovat návaznost příčin a následků."
"Planckův čas - oddělení gravitace ( t » 10^-43 s , r » 10^94 g/cm3 , T » 10^32 °K , E » 10^19 GeV )"
Co je vlastně gravitace? Součet přitažlivých sil částic. Určitě by neměl problém gravitaci nějak vyrušit, třeba i zevnitř. Možná, že antigravitační částice vznikají za obřích tlaků a teplot. Pokud by tomu tak nebylo, nebyl by žádný důvod, proč by vesmír měl vůbec prodělat velký třesk (zůstal by zhroucený do sebe). Každopádně klasická hmota nemůže při těchto stavech existovat (potřebuje ochladit a získat prostor, kdy prodělá transformaci: kvarky, leptony, intermediální polní částice a bosony X a Y, Částice X a Y se průběžně rozpadají na dvojice kvark-antikvark, antikvark-lepton, kvark-antilepton. Silná interakce pomocí gluonů pevně pospojuje kvarky do dvojic - mezonů a do trojic - baryonů. Skončilo tím období volných kvarků, nadále jsou kvarky dokonale "uvězněny" v hadronech)
Gravitace je stejně taková vtipná síla. Přitažlivost Země udržuje na orbitě Měsíc a satelity, přesto Vám umožňuje po povrchu Země skákat, rozebírat ji na šutry a nerozdrtí vás (o Slunci ani nemluvě, to si gravitačně udržuje ještě celé Ortovo mračno). Tudíž se dá vyrušit rychlostí tělesa / odstředivou silou. Tuto sílu zajišťuje např. u hvězd tlak záření. Může platit, že stabilita objektu není daná lineárně ale parabolou? Tj. že při překročení poměru hmotnost vs. tlak se těleso zhroutí do sebe, ale pokud budeme hmotnost dále zvyšovat, že tím gravitace poruší na opačnou stranu?
"Aby později ve vesmíru mohla vzniknout hmota jak ji známe, je třeba předpokládat určitou baryonovou asymetrii: počet nukleonů a antinukleonů nebyl zcela stejný, ale existoval jistý malý přebytek nukleonů, činící zhruba 1 baryon na 10^8 částic. Vyskytuje se i opačný, zdánlivě "estetičtější" předpoklad, že vesmír je v průměru baryonově symetrický [3],[288]. Hlavním problémem těchto modelů je však najít mechanismus, který by od sebe oddělil hmotu a antihmotu na dostatečnou vzdálenost, aby nedošlo k úplné anihilaci."
Je možné, že právě toto tvoří hranice mezi vesmíry. Pokud existují oblasti, kde převažuje antihmota, jakýkoliv kontakt s hmotou způsobuje anihilaci, tudíž v místě kontaktu těchto vesmírů vzniká obrovské množství energie. Byla detekována? Myslím, že ne. Nebo jde o ono reliktní záření? Jeho symetrie by mohla být dána tím, že místo spojení je "tenké" a tudíž reaguje přibližně stejné množství částic v každém místěch "povrchu" dotyku.
"Když teplota poklesne natolik, že k.T (k je Boltzmanova konstanta) je podstatně nižší než klidová energie protonu, nukleony a antinukleony vzájemně anihilují (vlivem baryonové asymetrie až na zmíněný malý přebytek nukleonů, který vedl ke vzniku látky jež nyní ve vesmíru je); hmota vesmíru pak převážně sestávala z rovnovážné směsi lehkých částic - fotonů, elektronů, pozitronů, neutrin a antineutrin (mionové páry anihilovaly při t » 10^-4 s)."
"Díky poněkud vyšší hmotnosti se neutrony přeměňovaly na protony rychleji než protony na neutrony, takže množství neutronů ubývalo *). Úplnému vymizení neutronů zabránilo to, že díky poklesu teploty vesmíru v čase t @10s na zhruba 3.109 °K, se protony a neutrony mohly začít slučovat na stabilní jádra hélia (přes deuterium a tritium)."
"Vznik prvotního hélia, deuteria a příp. dalších prvků se tedy musel uskutečnit v době kratší než cca 1000 sekund po velkém třesku."
"Zdá se tedy, že žádná obvyklá forma látky složené z baryonů není schopna učinit vesmír uzavřeným. Pozorovanou gravitující temnou hmotu (aspoň její převážnou část) tedy tvoří "něco", co je k nukleárním reakcím netečné; podstatnou část "skryté hmoty" nemůže tedy tvořit látka složená z atomů, jejichž jádra jsou tvořena baryony"
"Původní názor G.Gamova, že všechny prvky Mendělejevovy periodické tabulky byly za vysokých hustot a tlaků "uvařeny" v nejranějším vesmíru, se ukázal jako mylný. Těžší prvky nestačily vzniknout v počátečních fázích vesmíru proto, že rychlým rozpínáním vesmíru počátečně velmi vysoké tlaky a hustoty látky prudce poklesly, takže další jaderné reakce prakticky ustaly *). Lze říci, že v raných okamžicích byl vesmír pro vznik těžších prvků příliš horký, zatímco v pozdějších časech zase příliš řídký a chladný"
Je možné, že mnohem těžší (vzácné) prvky než zlato, které běžně vznikají v supernovách, byly vytvořeny během Velkého třesku? Většina z nich (číslo nad 110) je ale tak nestabilních, že existují řádově sekundy či milisekundy... tudíž asi ne.
"Kdyby byl vesmír zůstal hustější a žhavější o něco déle, všechny lehké prvky (jejich protony a neutrony) by se sloučily do jader až na železo a nezbylo by terrmonukleární palivo pro pozdější hvězdy."
"Éra látky (postrekombinační období), která začíná dovršením rekombinace (cca 300 000 let po velkém třesku) a pokračuje dosud. Teplota látky, která se stává hlavním nositelem energie~hmotnosti, během expanze klesá jako a-2 a v současné době by měla dosahovat pouze asi 10^-2 °K; teplota odděleného "reliktního" záření, měnící se jako a^-1, poklesla z původních 3000 °K na dnešních asi 2,7°K. Expanze vesmíru přeměnila to, co bylo kdysi světlem, na mikrovlny."
"V tomto období, trvajícím asi 200 milionů let, se zdánlivě nic dramatického nedělo, vesmír se rozpínal a výrazně chladnul."
"Hvězdy první generace, které vznikaly v období kolem 100-200 milionů let po velkém třesku z hustých oblaků vodíku a hélia (jiné prvky tehdy ještě ve vesmíru nebyly), měly pravděpodobně značně velké hmotnosti cca 100-300 M¤, možná i 1000M¤! Podle zákonitostí hvězdné evoluce se tedy vyvíjely velice rychle - po zhruba 3-5 milionech let (nejhmotnější možná žily jen statisíce let) vybuchovaly jako supernovy (či hypernovy) a vnesly do mezihvězdné hmoty těžší prvky, které v nich termonukleární syntézou vznikly. Další generace hvězd, které vznikaly z této látky obohacené o těžší prvky, již nedosahovaly takových hmotností - přítomnost těžších prvků stimuluje časnější zapálení termonukleárních reakcí, takže hvězda na sebe nestačí "nabalit" takové množství hmoty v řídkém oblaku; jejich doba života byla stamiliony let až několik miliard let. Naše Slunce vzniklo patrně až jako hvězda 3.generace z materiálu"
"Současná astrofyzika předpokládá, že galaxie vznikaly v důsledku gravitačního smršťování (kondenzace) lokálních plynových zhuštěnin, které se nacházely v jinak globálně homogenním vesmíru. Slabé prvotní nehomogenity (tj. poruchy metriky, hustoty, rychlosti, popř. entropie) musely existovat již v raných fázích vesmíru;".
Jak jsem čekal. Inflace vesmír dokonale vyhladila "průměrně", tudíž nijak zvlášť. Je možné, že vyhladila klasickou hmotu, ale temná hmota se rozprskla jako při explozi. Nebo vyhlazení hmoty (plynu) proběhlo působením jiných částic (podobně jako když proženete hroudy jemným sítem - takových "vln" by ale muselo být několik po sobě).
"Pozorované rozložení galaxií ve vesmíru a existence rozsáhlých "prázdnot" o rozměrech ~100x100x100 Mpc však podporuje scénář, podle něhož velkorozměrové struktury hmoty ve vesmíru se vyvinuly z počátečních malých poruch působením gravitačních nestabilit. Původně téměř homogenní rozložení hmoty vlivem gravitačních nestabilit postupně nabývá vláknitou strukturu jakési "kosmické pavučiny"."
To rozložení asi nemohlo být až tak dokonalé, když se během nějakých slabých 100 miliónů let stihly z plynu vytvořit první hvězdy (i v současné době, kdy jsou hvězdné líhně prakticky mega husté oproti okolnímu prostoru, také hvězdy nevznikají přes noc).
"V současné době se zkoumá možnost, zda "zárodky" pro formování velkorozměrové struktury vesmíru by nemohla vytvořit temná hmota (§5.6). Ta totiž téměř neinteraguje s vysokoenergetickým zářením a částicemi, takže by se mohla začít gravitačně shlukovat daleko dříve po velkém třesku, než běžná "svítící" hmota. Kolem těchto zhuštěnin temné hmoty by se pak gravitačním přitahováním hromadila oblaka běžné látky, vodíku a hélia."
OK, uznávám, že tyhle poznatky trochu nabourávají mou teorii, ale zatím jediná část, kde to naráží, je nutnost inflace. Potřeboval bych ji nahradit něčím podobným, co ale není exploze. Objekt s antigravitací by se k tomu teoreticky hodil. Většina těles ve vesmíru s nějakou formou gravitace formuje relativně pravidelná kulová tělesa (i Slunce vyzařuje nejen fotony, ale gravitaci (jasně, tu "nevyzařuje", ale víte, co jsem tím chtěl říct) všemi směry stejně, proč by to neplatilo i pro antigravitaci? Tím by došlo nejen k rozředění vesmíru, ale hlavně i relativně rovnoměrnému, a rovnou by vznikl impulz pro prvotní stlačování plynu).
"Toto "zahlazení" se vztahuje především na nejranější stádia kolem velkého třesku a inflační fáze. Avšak i v pozdějších etapách, po vzniku galaxií, první generace velkých a svítivých hvězd mohla silně ionizovat mezigalaktický vodík, což by způsobilo zahlazení jemnějších spektrálních struktur z období těsně po rekombinaci a oddělení záření od látky."
Takže, inflace není až tak moc nutná.. Ostatně, nevidím důvod, proč by cokoliv, co má podobu plazmy, potřebovalo vyhlazení, vzhledem k tomu, že obsah není schopen vytvářet shluky s výraznější gravitací.
Vůbec jsem tam ale nenarazil na sebemenší náznak řešení vzniku prostoru. I pokud by vesmír byl na povrchu koule, tato koule musí svůj objem (aby měl vesmír nějaký "povrch") zvětšovat někam a hlavně, něco musí působit uvnitř té koule.
Ale napadla mne heretická myšlenka. Pokud světlo mění svou vlnovou délku průchodem atmosférou, co když žádná expanze v současné době neexistuje, a vesmír je prostě jen vyplněn něčím, co podobně jako molekuly vzduchu odebírá fotonům energii a tím způsobují jejich červenání (a tedy logicky, čím delší vzdálenost foton v tomto prostoru musí uletět, tím červenější bude). Možná, že neutrina třeba nemají nulovou hmotnost, a mohou se na tomto nějak podílet, byť výrazně méně než atom? (sice nějaká částice může být prakticky pro hmotu průhledná vzhledem ke vzdálenostem mezi stavebními částicemi, ale může existovat pravděpodobnost, že i přes prázdnotu panující unitř částic se přeci jen jejich elementy mohou potkat - kosmická loď také dovede proletět pásem asteroidů, ale pokud by tento pás zabíral celou sluneční soustavu, i přes stejnou hustotu by riziko srážky vzrostlo; nesprávně to vysvětlím na atomech (je to nemysl, ale dobré jako příklad): elektrony obíhají jádro ve velké vzdálenosti, a kdyby sebou atomy mohly procházet, většinou by skutečně byly vzájemně průhledné, ale občas by se mohla srazit jejich jádra nebo samotné elektrony).
Tento předpoklad by se dal vyvrátit, kdyby se podařilo prokázat, že se červený posuv jednotlivých (stejných) galaxií časem zvyšuje. Ale nejsem si jistý, zda to nebude vyžadovat delší sledování. Kromě toho, ne všechny galaxie se od sebe vzdalují. Nejde ani tak o kanibalismus, kdy např. naše Galaxie požírá menší ve svém sousedství, ale např. o Andromedu, která se žene k nám, a vzhledem k době, za kterou spolu splyneme, není zrovna nějak blízko. Přesto našemu přibližování ani "temná energie" nedokáže zabránit.
Sice se to asi "řeší" sledováním supernov Ia, ale spíš bych to měl jistější, kdyby se např. desítky či stovky let pozorovala jedna a tatáž galaxie (samozřejmě pro eliminaci chyby by jich muselo být víc). Výsledkem pozorování Ia je totiž jen informace, že vzdálenější supernovy mají větší červený posuv. Pokud ale vesmír není pro světlo dokonale průsvitný, jak se předpokládá, může jít opět jen o zkreslení "atmosférou" vakua.
Vakuum rozhodně nemůže být prázdné. Musí obsahovat něco, co definuje prostor.
Zodpovědět alespoň některé otázky, co se týkají toho, jak je velký vesmír a co tam je, by se dalo postavením nějakého obřího IR teleskopu např. na povrchu Měsíce na odvrácené straně, který by měl zrcadlo stovky metrů, možná kilometry, a tedy dost slušnou citlivost, aby zachytil světlo posunuté téměř k maximální vlnové délce. Pořád ale asi nebude dost studený. Ale stavět něco takového na Plutu je v současné době utopie.
"Obtíže a problémy standartního kosmologického modelu:
I když standartní kosmologický model velmi přesvědčivě popisuje evoluci vesmíru a je nyní téměř všeobecně přijímán, v jeho původní verzi existují některé sporné otázky a problémy:
- Problém počáteční singularity
- Problém rovinnosti vesmíru
- Problém horizontu - globální homogenity a izotropie vesmíru
- Problém baryonové asymetrie hmoty vesmíru
- Problém nepřítomnosti reliktních magnetických monopólů a dalších exotických částic
- Problém počátečních nehomogenit nutných k pozdějšímu vytvoření galaxií a velkorozměrové struktury vesmíru
- Problém velkých čísel a Planckových měřítek"
To nebudu vypisovat, ale je to zajímavé (je to tam podrobněji).
"Zahrnutí kvantových interakcí do kosmologického modelu může počáteční singularitu odstranit - vesmír na počátku nemusel být singulární, mohl mít sice velmi vysokou, ale konečnou, hustotu a teplotu"
Jenže v současné době teorie gravitace předpokládá, že čím větší hmota, tím větší gravitace. Pokud by to platilo, nemůže dojít k Velkému třesku.
"Na zmíněné problémy (kromě zcela neřešitelného problému iniciální singularity*) je standartní kosmologický model schopen odpovědět pouze výmluvou, že "počáteční podmínky byly (náhodou či Božím přičiněním?) právě takové, že vesmír má nyní takovou strukturu, jakou pozorujeme". Jindy se "zdůvodnění" počátečních podmínek podává na základě tzv. antropického principu diskutovaného v §5.7 "Antropický princip a existence více vesmírů". Vynoření se vesmíru daných vlastností ze singularity je v rámci standartního modelu jevem bez jakékoliv fyzikální příčiny, který nelze nijak racionálně objasnit"
Pokud podmínky před Velkým třeskem měly za následek vznik částic i fyzikálních zákonů po něm, černé díry dělají prakticky totéž, ale nemají dost energie na to, aby svůj "názor" vnutily svému okolí. Určitě ale musí existovat nějaká kritická hustota, při které to dokáží. Velký třesk mohl být něco na ten způsob.
Nebo může jít o objekt, který na svém počátku působí jako antigravitace, ale časem u něj převáží normální chování, a zase začne generovat gravitaci. V tomto případě by se tím dal vysvětlit i červený posun. Protože zatímco při prvotním rozepnutí se objekty od tohoto objektu vzdalovaly, nyní se k němu začínají opět přibližovat a platí, že na bližší objekty začne jeho gravitace působit dřív, tudíž jim vnější obal zatím utíká, a objekty by se skutečně od sebe mohly vzdalovat. Takže možná nepozorujeme zrychlování rozpínání vesmíru, ale naopak jeho spuštěné smršťování. Opět je tu ale problém s tím, že by zřejmě neprobíhal posun i po stranách.. (proč musí být život tak děsně složitý!!
).Tato toerie zase bezvadně pokrývá recyklaci a tedy zavrhuje jakousi jedinečnost našeho vesmíru (který vznikl, jednou zanikne a už nic dalšího nebude. Pak by ale hmotnost tohoto objektu musela být enormní, neboť veškerá hmota vesmíru, kterou pozorujeme, je jen jeho zlomek (vnější odhozená obálka).
Napadá mne možné vysvětlení relativně rovnoměrného rozprostření energie a hmoty. Ve vakku se sice zvuk nešíří, ale ve svém počátku byl vesmír dost hustý na to, aby se v něm zvukové vlny šířily, a pokud došlo opravdu ke třesku, musela to být fakt "rána". A neprojevují se určité zvukové vlny tím, že rozprostírají hmotu rovnoměrně po okolí?
"Vesmír expanduje ze všech svých bodů - neexistuje žádný střed expanze." Pokud není vesmír nekonečný, jde o nesmyslnný výrok. Pokud je nekonečný, nemůže expandovat prostor, ale pouze se přesouvá hmota.
Gravitační síla hvězd (počínaje jadernou silou vlastních atomů), a galaxií je dostatečně silná na to, aby odolávala expanzi. Tudíž ani temná energie není dost silná na to, aby porazila klasickou gravitaci. Výsledkem tedy bude vesmír s izolovanými supergalaxiemi, které nakonec pohltí jejich stále se množící se černé díry.
"I když vesmír nemůže mít nějakou určitou prostorovou hranici (co by bylo za ní?), neplyne z toho, že musí být nekonečný. To bylo diskutováno v předchozím §5.3 o kosmologických modelech a lze to názorně demonstrovat pohybem na povrchu koule, která má konečný povrch, ale při pohybu po něm nenarazíme na žádnou hranici."
Z hlediska 2D bytostí to platí. Nicméně opět není jasné, jaký benefit by vesmír měl z toho, že by byl 4 a více rozměrný. I pak by ale měl své okraje (ovšem ne v rámci 3D prostoru - pokud by tomu ale bylo, opět by mohlo platit, že mnoho galaxií, které pozorujeme jsou galaxie za našimi zády, nebo dokonce my sami, a to třeba i v několikerém provedení, stejně jako když po povrchu planety pošlete AM vlny - z toho by vyplývalo, že vesmír je o dost menší než se předpokládá).
"V singularitě "nefunguje" prostor a čas - nemá smysl vlevo a vpravo, nahoře a dole, dříve a později. Předložky "před" či "po" ztrácejí smysl. Na záhadu, jak se z takovéto "bezprostorovosti" a "bezčasovosti" vynořil skutečný vesmír s třemi rozměry prostorovými a jedním rozměrem časovým, může snad pomoci odpovědět jen tzv. kvantová kosmologie"
"Veškerá naše zkušenost s děním v okolním světě nás vede k intuitivní představě o příčině a následku. Zvláště v oblasti fyzikálních jevů se nestává, že k nějakým událostem "jen tak dojde" - bez příčiny, která časově předchází následek. Vzniká tak názor, že "něco" přece muselo vznik vesmíru způsobit! A pak hned vyvstává otázka, kde se to "něco" vzalo..?.. - a tak by to šlo stále nazpět, do nekonečna. Aby se vyhnuli takovému sledu neřešitelných otázek, odkazují někteří tuto neproniknutelnou záhadu k "nejvyšší instanci" - k Bohu jako stvořiteli Vesmíru."
"V rámci Fridmanových kosmologických modelů žádné období před iniciální singularitou t=0 nemá fyzikální smysl - řešení nelze analyticky rozšířit do oblastí t<0; současně s vesmírem "vznikl" i čas."
Alespoň s tím časem jsem si to celou dobu myslel správně. Tudíž čas je podmnožinou prostoru. Plynutí času tedy "snadno" ovlivníme tím, čím naplníme prostor.
"Teplota tělesa je mírou pohybu částic hmoty a absolutní nula termodynamické Kelvinovy stupnice je definována tak, že při ní ustávají veškeré pohyby atomů a molekul (s výjimkou "nulových" kmitů daných kvantovými relacemi neurčitosti)."
"v dnešním běžném životě, měříme čas pomocí (téměř) rovnoměrných periodických dějů jako je rotace Země, obíhání Země kolem Slunce, pohyby kyvadla, záření atomu cesia-137"
"Kvantové efekty geometrie prostoročasu způsobují, že sledovat evoluci vesmíru je možno nikoliv od času t=0, ale až od času asi 10^-43 s po velkém třesku. V časech kratších ztrácí vlivem kvantových fluktuací prostoročas své obvyklé lokální topologické vlastnosti, takže zde nelze sledovat návaznost příčin a následků."
"Planckův čas - oddělení gravitace ( t » 10^-43 s , r » 10^94 g/cm3 , T » 10^32 °K , E » 10^19 GeV )"
Co je vlastně gravitace? Součet přitažlivých sil částic. Určitě by neměl problém gravitaci nějak vyrušit, třeba i zevnitř. Možná, že antigravitační částice vznikají za obřích tlaků a teplot. Pokud by tomu tak nebylo, nebyl by žádný důvod, proč by vesmír měl vůbec prodělat velký třesk (zůstal by zhroucený do sebe). Každopádně klasická hmota nemůže při těchto stavech existovat (potřebuje ochladit a získat prostor, kdy prodělá transformaci: kvarky, leptony, intermediální polní částice a bosony X a Y, Částice X a Y se průběžně rozpadají na dvojice kvark-antikvark, antikvark-lepton, kvark-antilepton. Silná interakce pomocí gluonů pevně pospojuje kvarky do dvojic - mezonů a do trojic - baryonů. Skončilo tím období volných kvarků, nadále jsou kvarky dokonale "uvězněny" v hadronech)
Gravitace je stejně taková vtipná síla. Přitažlivost Země udržuje na orbitě Měsíc a satelity, přesto Vám umožňuje po povrchu Země skákat, rozebírat ji na šutry a nerozdrtí vás (o Slunci ani nemluvě, to si gravitačně udržuje ještě celé Ortovo mračno). Tudíž se dá vyrušit rychlostí tělesa / odstředivou silou. Tuto sílu zajišťuje např. u hvězd tlak záření. Může platit, že stabilita objektu není daná lineárně ale parabolou? Tj. že při překročení poměru hmotnost vs. tlak se těleso zhroutí do sebe, ale pokud budeme hmotnost dále zvyšovat, že tím gravitace poruší na opačnou stranu?
"Aby později ve vesmíru mohla vzniknout hmota jak ji známe, je třeba předpokládat určitou baryonovou asymetrii: počet nukleonů a antinukleonů nebyl zcela stejný, ale existoval jistý malý přebytek nukleonů, činící zhruba 1 baryon na 10^8 částic. Vyskytuje se i opačný, zdánlivě "estetičtější" předpoklad, že vesmír je v průměru baryonově symetrický [3],[288]. Hlavním problémem těchto modelů je však najít mechanismus, který by od sebe oddělil hmotu a antihmotu na dostatečnou vzdálenost, aby nedošlo k úplné anihilaci."
Je možné, že právě toto tvoří hranice mezi vesmíry. Pokud existují oblasti, kde převažuje antihmota, jakýkoliv kontakt s hmotou způsobuje anihilaci, tudíž v místě kontaktu těchto vesmírů vzniká obrovské množství energie. Byla detekována? Myslím, že ne. Nebo jde o ono reliktní záření? Jeho symetrie by mohla být dána tím, že místo spojení je "tenké" a tudíž reaguje přibližně stejné množství částic v každém místěch "povrchu" dotyku.
"Když teplota poklesne natolik, že k.T (k je Boltzmanova konstanta) je podstatně nižší než klidová energie protonu, nukleony a antinukleony vzájemně anihilují (vlivem baryonové asymetrie až na zmíněný malý přebytek nukleonů, který vedl ke vzniku látky jež nyní ve vesmíru je); hmota vesmíru pak převážně sestávala z rovnovážné směsi lehkých částic - fotonů, elektronů, pozitronů, neutrin a antineutrin (mionové páry anihilovaly při t » 10^-4 s)."
"Díky poněkud vyšší hmotnosti se neutrony přeměňovaly na protony rychleji než protony na neutrony, takže množství neutronů ubývalo *). Úplnému vymizení neutronů zabránilo to, že díky poklesu teploty vesmíru v čase t @10s na zhruba 3.109 °K, se protony a neutrony mohly začít slučovat na stabilní jádra hélia (přes deuterium a tritium)."
"Vznik prvotního hélia, deuteria a příp. dalších prvků se tedy musel uskutečnit v době kratší než cca 1000 sekund po velkém třesku."
"Zdá se tedy, že žádná obvyklá forma látky složené z baryonů není schopna učinit vesmír uzavřeným. Pozorovanou gravitující temnou hmotu (aspoň její převážnou část) tedy tvoří "něco", co je k nukleárním reakcím netečné; podstatnou část "skryté hmoty" nemůže tedy tvořit látka složená z atomů, jejichž jádra jsou tvořena baryony"
"Původní názor G.Gamova, že všechny prvky Mendělejevovy periodické tabulky byly za vysokých hustot a tlaků "uvařeny" v nejranějším vesmíru, se ukázal jako mylný. Těžší prvky nestačily vzniknout v počátečních fázích vesmíru proto, že rychlým rozpínáním vesmíru počátečně velmi vysoké tlaky a hustoty látky prudce poklesly, takže další jaderné reakce prakticky ustaly *). Lze říci, že v raných okamžicích byl vesmír pro vznik těžších prvků příliš horký, zatímco v pozdějších časech zase příliš řídký a chladný"
Je možné, že mnohem těžší (vzácné) prvky než zlato, které běžně vznikají v supernovách, byly vytvořeny během Velkého třesku? Většina z nich (číslo nad 110) je ale tak nestabilních, že existují řádově sekundy či milisekundy... tudíž asi ne.
"Kdyby byl vesmír zůstal hustější a žhavější o něco déle, všechny lehké prvky (jejich protony a neutrony) by se sloučily do jader až na železo a nezbylo by terrmonukleární palivo pro pozdější hvězdy."
"Éra látky (postrekombinační období), která začíná dovršením rekombinace (cca 300 000 let po velkém třesku) a pokračuje dosud. Teplota látky, která se stává hlavním nositelem energie~hmotnosti, během expanze klesá jako a-2 a v současné době by měla dosahovat pouze asi 10^-2 °K; teplota odděleného "reliktního" záření, měnící se jako a^-1, poklesla z původních 3000 °K na dnešních asi 2,7°K. Expanze vesmíru přeměnila to, co bylo kdysi světlem, na mikrovlny."
"V tomto období, trvajícím asi 200 milionů let, se zdánlivě nic dramatického nedělo, vesmír se rozpínal a výrazně chladnul."
"Hvězdy první generace, které vznikaly v období kolem 100-200 milionů let po velkém třesku z hustých oblaků vodíku a hélia (jiné prvky tehdy ještě ve vesmíru nebyly), měly pravděpodobně značně velké hmotnosti cca 100-300 M¤, možná i 1000M¤! Podle zákonitostí hvězdné evoluce se tedy vyvíjely velice rychle - po zhruba 3-5 milionech let (nejhmotnější možná žily jen statisíce let) vybuchovaly jako supernovy (či hypernovy) a vnesly do mezihvězdné hmoty těžší prvky, které v nich termonukleární syntézou vznikly. Další generace hvězd, které vznikaly z této látky obohacené o těžší prvky, již nedosahovaly takových hmotností - přítomnost těžších prvků stimuluje časnější zapálení termonukleárních reakcí, takže hvězda na sebe nestačí "nabalit" takové množství hmoty v řídkém oblaku; jejich doba života byla stamiliony let až několik miliard let. Naše Slunce vzniklo patrně až jako hvězda 3.generace z materiálu"
"Současná astrofyzika předpokládá, že galaxie vznikaly v důsledku gravitačního smršťování (kondenzace) lokálních plynových zhuštěnin, které se nacházely v jinak globálně homogenním vesmíru. Slabé prvotní nehomogenity (tj. poruchy metriky, hustoty, rychlosti, popř. entropie) musely existovat již v raných fázích vesmíru;".
Jak jsem čekal. Inflace vesmír dokonale vyhladila "průměrně", tudíž nijak zvlášť. Je možné, že vyhladila klasickou hmotu, ale temná hmota se rozprskla jako při explozi. Nebo vyhlazení hmoty (plynu) proběhlo působením jiných částic (podobně jako když proženete hroudy jemným sítem - takových "vln" by ale muselo být několik po sobě).
"Pozorované rozložení galaxií ve vesmíru a existence rozsáhlých "prázdnot" o rozměrech ~100x100x100 Mpc však podporuje scénář, podle něhož velkorozměrové struktury hmoty ve vesmíru se vyvinuly z počátečních malých poruch působením gravitačních nestabilit. Původně téměř homogenní rozložení hmoty vlivem gravitačních nestabilit postupně nabývá vláknitou strukturu jakési "kosmické pavučiny"."
To rozložení asi nemohlo být až tak dokonalé, když se během nějakých slabých 100 miliónů let stihly z plynu vytvořit první hvězdy (i v současné době, kdy jsou hvězdné líhně prakticky mega husté oproti okolnímu prostoru, také hvězdy nevznikají přes noc).
"V současné době se zkoumá možnost, zda "zárodky" pro formování velkorozměrové struktury vesmíru by nemohla vytvořit temná hmota (§5.6). Ta totiž téměř neinteraguje s vysokoenergetickým zářením a částicemi, takže by se mohla začít gravitačně shlukovat daleko dříve po velkém třesku, než běžná "svítící" hmota. Kolem těchto zhuštěnin temné hmoty by se pak gravitačním přitahováním hromadila oblaka běžné látky, vodíku a hélia."
OK, uznávám, že tyhle poznatky trochu nabourávají mou teorii, ale zatím jediná část, kde to naráží, je nutnost inflace. Potřeboval bych ji nahradit něčím podobným, co ale není exploze. Objekt s antigravitací by se k tomu teoreticky hodil. Většina těles ve vesmíru s nějakou formou gravitace formuje relativně pravidelná kulová tělesa (i Slunce vyzařuje nejen fotony, ale gravitaci (jasně, tu "nevyzařuje", ale víte, co jsem tím chtěl říct) všemi směry stejně, proč by to neplatilo i pro antigravitaci? Tím by došlo nejen k rozředění vesmíru, ale hlavně i relativně rovnoměrnému, a rovnou by vznikl impulz pro prvotní stlačování plynu).
"Toto "zahlazení" se vztahuje především na nejranější stádia kolem velkého třesku a inflační fáze. Avšak i v pozdějších etapách, po vzniku galaxií, první generace velkých a svítivých hvězd mohla silně ionizovat mezigalaktický vodík, což by způsobilo zahlazení jemnějších spektrálních struktur z období těsně po rekombinaci a oddělení záření od látky."
Takže, inflace není až tak moc nutná.. Ostatně, nevidím důvod, proč by cokoliv, co má podobu plazmy, potřebovalo vyhlazení, vzhledem k tomu, že obsah není schopen vytvářet shluky s výraznější gravitací.
Vůbec jsem tam ale nenarazil na sebemenší náznak řešení vzniku prostoru. I pokud by vesmír byl na povrchu koule, tato koule musí svůj objem (aby měl vesmír nějaký "povrch") zvětšovat někam a hlavně, něco musí působit uvnitř té koule.
Ale napadla mne heretická myšlenka. Pokud světlo mění svou vlnovou délku průchodem atmosférou, co když žádná expanze v současné době neexistuje, a vesmír je prostě jen vyplněn něčím, co podobně jako molekuly vzduchu odebírá fotonům energii a tím způsobují jejich červenání (a tedy logicky, čím delší vzdálenost foton v tomto prostoru musí uletět, tím červenější bude). Možná, že neutrina třeba nemají nulovou hmotnost, a mohou se na tomto nějak podílet, byť výrazně méně než atom? (sice nějaká částice může být prakticky pro hmotu průhledná vzhledem ke vzdálenostem mezi stavebními částicemi, ale může existovat pravděpodobnost, že i přes prázdnotu panující unitř částic se přeci jen jejich elementy mohou potkat - kosmická loď také dovede proletět pásem asteroidů, ale pokud by tento pás zabíral celou sluneční soustavu, i přes stejnou hustotu by riziko srážky vzrostlo; nesprávně to vysvětlím na atomech (je to nemysl, ale dobré jako příklad): elektrony obíhají jádro ve velké vzdálenosti, a kdyby sebou atomy mohly procházet, většinou by skutečně byly vzájemně průhledné, ale občas by se mohla srazit jejich jádra nebo samotné elektrony).
Tento předpoklad by se dal vyvrátit, kdyby se podařilo prokázat, že se červený posuv jednotlivých (stejných) galaxií časem zvyšuje. Ale nejsem si jistý, zda to nebude vyžadovat delší sledování. Kromě toho, ne všechny galaxie se od sebe vzdalují. Nejde ani tak o kanibalismus, kdy např. naše Galaxie požírá menší ve svém sousedství, ale např. o Andromedu, která se žene k nám, a vzhledem k době, za kterou spolu splyneme, není zrovna nějak blízko. Přesto našemu přibližování ani "temná energie" nedokáže zabránit.
Sice se to asi "řeší" sledováním supernov Ia, ale spíš bych to měl jistější, kdyby se např. desítky či stovky let pozorovala jedna a tatáž galaxie (samozřejmě pro eliminaci chyby by jich muselo být víc). Výsledkem pozorování Ia je totiž jen informace, že vzdálenější supernovy mají větší červený posuv. Pokud ale vesmír není pro světlo dokonale průsvitný, jak se předpokládá, může jít opět jen o zkreslení "atmosférou" vakua.
Vakuum rozhodně nemůže být prázdné. Musí obsahovat něco, co definuje prostor.
Zodpovědět alespoň některé otázky, co se týkají toho, jak je velký vesmír a co tam je, by se dalo postavením nějakého obřího IR teleskopu např. na povrchu Měsíce na odvrácené straně, který by měl zrcadlo stovky metrů, možná kilometry, a tedy dost slušnou citlivost, aby zachytil světlo posunuté téměř k maximální vlnové délce. Pořád ale asi nebude dost studený. Ale stavět něco takového na Plutu je v současné době utopie.
"Obtíže a problémy standartního kosmologického modelu:
I když standartní kosmologický model velmi přesvědčivě popisuje evoluci vesmíru a je nyní téměř všeobecně přijímán, v jeho původní verzi existují některé sporné otázky a problémy:
- Problém počáteční singularity
- Problém rovinnosti vesmíru
- Problém horizontu - globální homogenity a izotropie vesmíru
- Problém baryonové asymetrie hmoty vesmíru
- Problém nepřítomnosti reliktních magnetických monopólů a dalších exotických částic
- Problém počátečních nehomogenit nutných k pozdějšímu vytvoření galaxií a velkorozměrové struktury vesmíru
- Problém velkých čísel a Planckových měřítek"
To nebudu vypisovat, ale je to zajímavé (je to tam podrobněji).
"Zahrnutí kvantových interakcí do kosmologického modelu může počáteční singularitu odstranit - vesmír na počátku nemusel být singulární, mohl mít sice velmi vysokou, ale konečnou, hustotu a teplotu"
Jenže v současné době teorie gravitace předpokládá, že čím větší hmota, tím větší gravitace. Pokud by to platilo, nemůže dojít k Velkému třesku.
"Na zmíněné problémy (kromě zcela neřešitelného problému iniciální singularity*) je standartní kosmologický model schopen odpovědět pouze výmluvou, že "počáteční podmínky byly (náhodou či Božím přičiněním?) právě takové, že vesmír má nyní takovou strukturu, jakou pozorujeme". Jindy se "zdůvodnění" počátečních podmínek podává na základě tzv. antropického principu diskutovaného v §5.7 "Antropický princip a existence více vesmírů". Vynoření se vesmíru daných vlastností ze singularity je v rámci standartního modelu jevem bez jakékoliv fyzikální příčiny, který nelze nijak racionálně objasnit"
(při čtení této kapitoly jsem měl puštěnou ve smyčce "Stop the Bats"; ani nepočítám, kolikrát ta písnička projela
Minimálně dvě hodiny) Byla to docela zábava to číst.Jestli mi nepřibyla nová nervová spojení po tomhle, tak už asi nikdy
Omlouvám se, že to není členěné.. ale autor to má také jen jako jednu kapitolu...
Vesmír Kapitola 6: Budoucnost vesmíru
"Je-li hustota kosmické hmoty menší než kritická, bude se vesmír rozpínat neustále nade všechny meze (podle standardního kosmologického modelu se sice vlivem gravitace bude expanze zpomalovat, ale nikdy se nezastaví)."
Opět, chtělo by to prokázat, co se děje s červeným posuvem teď.
"Další osud zbylých struktur záleží na tom, zda je proton stabilní částicí (jak se nám jeví podle dosavadních zkušeností), nebo se rozpadá na leptony (byť s velmi dlouhým poločasem - v otevřeném vesmíru je "času dost"!)."
"Po uplynutí cca ~10^35 let ve vesmíru zůstanou již jen černé díry, obklopené řídkým rozptýleným zářením a lehkými částicemi. Vlivem akrece zpočátku černé díry porostou, avšak po dostatečném poklesu teploty reliktového záření převáží jejich kvantová evaporace (viz §4.7). Po velmi dlouhé době (řádově ~10^60 roků) se černé díry vypaří Hawkingovým kvantovým mechanismem a vesmír bude převážně vyplněn velmi řídce rozloženými částicemi a neustále se zřeďujícím a ochlazujícím se zářením."
"V případě otevřeného vesmíru z matematického hlediska pokračuje souřadnicový čas nerušeně do nekonečna. Z reálného hlediska opracionalistického pojetí času (viz §1.1, pasáž "Prostor a eas <Gravitace1-1.htm>") však ve finálních stádiích otevřeného vesmíru, kde již nebude docházet k žádným jevům a událostem ("tepelná smrt"), nemáme čas čím měřit (a vlastně ani není "co" měřit). V tomto smyslu tedy i v otevřeném vesmíru efektivně nastává konec času."
"dovolují-li tyto zákony určitou kauzální následnost událostí, pak dovolují také následnost událostí časově obrácenou. Zákony mechaniky dovolují časové obrácení každého pohybu tělesa. Podobně i zákony elektrodynamiky nerozlišují mezi budoucností a minulostí"
Vzhledem k tomu, že ale nic nezaznamenává zřejmě předchozí stav částic, tak je jedno, kterým směrem čas plyne.
"ostrovní soustava zrychleně se pohybujících nábojů vyzařuje elektromagnetické vlny, které ze zdroje odnášejí energii rychlostí světla, přičemž tyto vlny se na vzdálených tělesech projeví v budoucnosti (retardovaně) - §1.5, rovnice (1.47). K úbytku energie vyzařující soustavy dochází rovněž v časovém směru do budoucnosti.
Vedle těchto "retardovaných" vln sice zákony elektrodynamiky formálně připouštějí i "advancované" (předbíhavé) vlny - vlny přicházející z nekonečna, které zdroj absorbuje; tyto vlny mohou být též chápány jako vlny vyzařované do minulosti. Ve skutečnosti při každé spontánní emisi zdroje pozorujeme pouze retardované vyzařování vln"
"Čas plyne tím směrem, v němž věci stárnou, horké předměty chladnou, systémy se rozkládají, spontánně se zvyšuje jejich neuspořádanost."
"Stavy s vysokou entropií svým počtem výrazně převyšují stavy s nízkou entropií. Proto téměř každá změna systému s vysokou pravděpodobností proběhne do stavu s vyšší entropií. Časová šipka růstu entropie je jednoduše statistická tendence systémů vyvíjet se směrem k obvyklejším a frekventnějším stavům.
Porušování 2.termodynamického zákona se lokálně odehrává, avšak jen jen v malých prostorových a časových měřítcích. Např. molekula s určitou rychlostí (odpovídající průměrné tepelné energii v plynu) se srážkami s okolními molekulami může výrazně urychlit (nebo zpomalit), avšak jen na velmi krátkou dobu; pak se opět vrátí k normálu."
"naše paměť reflektuje tu část událostí, kterou nazýváme minulostí a která je v našem psychickém chápání jasně odlišena od budoucnosti. Máme tedy jakýsi "psychický cit" pro běh času"
"Ve shodě s koncepcí inflační expanze a s antropickým principem se vesmír rozpíná téměř přesně kritickou rychlostí, takže fáze smršťování nenastane buď vůbec, nebo až za velmi dlouhou dobu. Mezitím všechny hvězdy vyhasnou, galaxie zkolabují a nebudou již k dispozici žádné volné zdroje energie. Vesmír se dostane do stavu téměř maximální neuspořádanosti, která se již nebude dále lokálně zvětšovat - termodynamická šipka času tím vlastně vymizí"
U temné hmoty a onoho problému, že se galaxie otáčí po celé své délce stejně rychle je uvedena poznámka:
"Pozn.: Je možná vhodné upozornit na otázku přesnosti a interpretace naměřených dat, která mohou být zkreslena mechanickým použitím Newtonových zákonů na obrovské vzdálenosti v zakřiveném prostoročase."
Když se na tím zamyslíme, možná na tom něco bude. Pokud oběh průměrné hvězdy trvá od desetitisíců až po desítky či stamiliony let (podle vzdálenosti od středu galaxie) a my je sledujeme Hablovým teleskopem jen pár desítek let, důkladně možná ani to ne, jak můžeme s jistotou tvrdit, že je rychlost opravdu stejná?
""temná" či lépe řečeno "skrytá" hmota je pro světlo i další elektromagnetické záření dokonale průzračná, vykazuje pouze gravitační interakci a patrně slabou interakci"
"Především by to mohly být obvyklé formy hmoty jako je ionizovaný mezigalaktický plyn, molekulární oblaka, "infračervení" či "hnědí" trpaslíci podobní Jupiteru (hvězdy o tak malé hmotnosti, že nedošlo k zapálení termonukleárních reakcí), vyhořelé hvězdy 1.generace, po nichž zbyli černí trpaslíci, neutronové hvězdy, černé díry a podobně. Tato složka se označuje jako baryonová temná hmota a v zásadě se příliš neliší od běžně známé látky složené z atomů (více než 99,9% hmotnosti je zde tvořeno baryony - protony a neutrony v jádrech atomů). Mohly by to být i početné malé černé díry, především černé díry primordiálního původu."
Takže s černými dírami jsem se původně taky až tak moc nesekl, byť jsem to prohlásil za nesmysl
"V poslední době se však mnozí astrofyzikové kloní k názoru *), že největší část (skryté) hmoty ve vesmíru je obsažena v tzv. "nebaryonické" látce jako jsou neutrina nebo některé "exotické" struktury vytvořené z kvarků, hypotetických gravitin, axionů, s-neutrin (zvaných též neutralina) a pod. Tyto exotické částice nebaryonové povahy se souhrnně označují jako WIMP"
"Jako první kandidáti na složení temné hmoty by se přirozeně nabízela neutrina. Pokud by neutrina měla nenulovou klidovou hmotnost větší než asi 5 eV/c2, mohla by jejich gravitace dokonce vést k vesmíru uzavřenému. Klidová hmotnost neutrin byla poprve změřena v r.1982, tehdy však velmi nepřesně. Novější měření hmotnosti neutrin udávají klidovou hmotnost neutrin mon <» 2 eV. Tato otázka zůstává otevřená, astrofyzikové většinou o podstatném zastoupení neutrin ve skryté hmotě vesmíru pochybují, odhadují jej nanejvýš na pouhá asi 1-2%. Neutrin je sice ve vesmíru velké množství (spolu s fotony jsou to nejhojnější částice), ale jejich klidová hmotnost je příliš malá na to, aby mohla vysvětlit pozorované velké množství gravitující temné hmoty. Navíc, vzhledem k nízké klidové hmotnosti se neutrina pohybují vysokými rychlostmi: taková hmota tvořená lehkými rychlými částicemi by byla příliš "horká" *), takže by nemohla tvořit pozorované gravitačně vázané struktury a nevysvětlila by pozorovanou hierarchii galaxií - kup galaxií. Temná hmota by proto měla být tvořena spíše těžšími pomaleji se pohybujícími částicemi."
"Předpokládá se, že v raném vesmíru vznikalo velké množství těchto superčástic. Většina se jich později rozpadla, avšak v důsledku narušení levo-pravé symetrie zde mohly zůstat (levotočivé) reliktní superčástice - WIMP, interagující s hmotou jen slabou a gravitační interakcí. Částice WIMP se samovolně nerozpadají, ale při vzájemných srážkách se přeměňují ("anihilují") na dvojice částice X a její antičástice. Mohlo by se jednat především o neutralina (viz část "Hypotetické a modelové eástice <JadRadFyzika5.htm>" v §1.5 shora zmíněné knihy v elektronické verzi). Neutralina (supersymetrické částice k neutrinům) mají poměrně značnou klidovou hmotnost (odhadovanou na cca 50-200 hmotností protonu), takže - pokud existují - k vysvětlení gravitačního účinku temné hmoty by stačilo jejich relativně malé početní zastoupení (jednotky % vzhledem k počtu baryonů); tvořily by žádoucí "chladnou" složku temné hmoty."
"V důsledku tohoto inflačního stádia by totiž poloměr vesmíru byl zřejmě mnohonásobně (o mnoho řádů) větší než horizont, tj. než pozorovatelná oblast vesmíru. "Místní" hustota v pozorované části vesmíru se pak od globální střední hodnoty může poněkud lišit. To ale znamená, že ani značně přesné stanovení průměrné hustoty hmoty v pozorovaném vesmíru nedokáže samo o sobě rozhodnout mezi uzavřeným a otevřeným vesmírem, zvláště pokud tato změřená hustota bude blízká kritické hustotě. Během dostatečně dlouhé doby se totiž hustota hmoty v nyní pozorované části vesmíru "promíchá" s hustotou látky v ostatních částech vesmíru a celková hustota se může přesunout na "opačnou stranu" hranice r = rkrit než nyní."
"podle níž se rychlost expanze vesmíru v raných stádiích zpomalovala, ale v současné době se zvyšuje."
Tudíž lze ale 100% vyloučit, že se zase nezačne zpomalovat?
"Pokud hustota temné energie je časově konstantní nebo klesá pomaleji než hustota běžné hmoty (tj. pomaleji než 1/a3 pro látku, popř. 1/a4 pro záření), odpovídal by scénář evoluce vesmíru křivce L>LE na obr.5.3´c): po skončení počáteční inflační expanze a nástupu expanze Fridmanovské by dlouhou dobu trvalo období decelerace, kdy gravitační účinky hmoty (zářící+skryté) převládají nad odpudivými silami temné energie a rozpínání se zpomaluje. Po náležitém snížení hustoty hmoty by nastalo období určitého zvratu ("nerozhodný vesmír"), převládla by temná energie a vesmírná expanze by posléze přešla ze stádia decelerace k akceleraci."
Protože ale galaxie a nadkupy budou držet pohromadě gravitací, je možné, že by se jejich okolí začalo po dostatečném naředění "temné energie" začalo opět smršťovat v důsledku toho, že by zde lokálně převážil obsah klasické (a temné) hmoty nad "temnou energií"?
Konstantní hustota temné energie v konečném vesmíru - nepopírá to zákon zachování energie? Přeci když zvětšujete prostor, tak kde by se v něm brala další a další temná energie, která by jej vyplňovala. Pokud ovšem ona "temná energie" není něco, co vůbec ten prostor definuje.
"Temná energie je velmi zředěná, avšak všudypřítomná a její účinek je kumulativní. V pozemských měřítcích i v rámci sluneční soustavy je neznatelná, ale v kosmickém měřítku celého vesmíru je dominantní."
Tedy je to něco, jehož (anti)gravitační dosah je prakticky nekonečný?
"Pokud se koncepce temné (skryté) energie ukáže být pravdivá, o konečném osudu vesmíru v budoucnosti bude rozhodovat "souboj" mezi temnou hmotou a temnou energií, mezi jejich přitažlivými a odpudivými gravitačními účinky. Viditelná zářící látka, vzhledem ke svému malému zastoupení, zde hraje jen podružnou úlohu - je "pasivně" unášena temnou hmotou a energií - jimi generovanou globální strukturou prostoročasu."
"Temná energie pravděpodobně nemá obvyklou materiální, látkovou či částicovou povahu, jedná se spíše o vlastnost prostoročasu jako takového."
"l Veškerá expandující hmota ve vesmíru - vzdálené galaxie které nejsou gravitačně vzájemně vázané - se budou zrychleně vzdalovat, až uniknou z našeho dohledu za horizont událostí, vizuálně i kauzálně "zmizí" (budou "vymeteny" z našeho vesmírného obzoru, vydálí se do "neviditelna"). Můžeme si to představit tak, že se mezi vzdálenými galaxiemi vytváří stále nový expandující prostor natolik rychle, že i světlo se jeví pomalé na to, aby udrželo krok s tempem rozpínání - nestačí dopravit informace mezi vzdálenými galaxiemi.
l Blízké galaxie budou naopak gravitační silou přitahovány k sobě a sloučí se do jediné obrovské "supergalaxie".
Za několik set miliard let tak bude viditelný vesmír tvořen jedinou supergalaxií, kolem níž bude obrovská nepřekonatelná prázdnota. V daleké budoucnosti (stovky biliónů let) jednotlivé části a posléze i celá tato galaxie zkolabuje do gigantické černé díry; to je tedy konečná budoucnost pozorovatelného vesmíru..."
"Pokud by se v pozdním akcelerovaně expandujícím vesmíru na planetě kolem některé hvězdy ve zmíněné supergalaxii vyvinula inteligentní civilizace (Země v této době již dávno nebude existovat), její astronomové by došli ke zcela jiným závěrům o vesmíru jako celku, než naši současní astronomové. Ani sebevětšími teleskopy by neuviděli žádné vzdálené galaxie, jejichž spektrální posuv by prozrazoval expanzi vesmíru. Reliktní záření (nyní mikrovlnné) se natolik rozředí a prodlouží, že přestane být měřitelné. Těžko říci, jakou by si tito budoucí pozorovatelé vytvořili kosmologickou teorii. Představa vesmíru vzniklého velkým třeskem by je asi ani ve snu nenapadla..?.. Všechny důkazy o počátku Vesmíru a jeho dřívější evoluci akcelerovaná expanze nenávratně "vymaže"."
O tomto jsem tu už kdysi uvažoval. Stejně jako oni mohou poznat "špatnou" podstatu vesmíru, můžeme na tom být stejně i my nyní.
"Exponenciální průběh expanze vede ke stále se zrychlujícímu rozpínání, které by se teoreticky ve vzdálené budoucnosti mohlo blížit nekonečné rychlosti. Domyšlení tohoto scénáře "do konce" může vést k představě, že neustále se zrychlující expanze nejen že nejprve absolutně oddálí (za hranice horizontu) všechny vzdálené struktury ve vesmíru, ale posléze "antigravitačně" roztrhne od sebe i všechny vázané struktury - postupně galaxie, planetární soustavy, hvězdy. V konečné fázi by pak podle některých představ došlo k roztržení atomů a dokonce k rozervání samotných elementárních částic a snad i struktury prostoročasu. Takový scénář vývoje vesmíru se někdy označuje jako "velké roztržení""
"Alternativní "radikální" názor, podporující koncepci "velkého roztržení" - big rip, argumentuje m.j. analýzou časové dynamiky horizontu událostí. S expanzí vesmíru horizont událostí každopádně zaujímá čím dál menší část celkového vesmíru. Při exponenciálním zrychlování expanze by se tento efekt stával stále více dominantním. DeSitterovský horizont událostí by se zmenšil na rozměry kup galaxií, pak galaxií, jejichž hvězdy by rozprášil do expandujícího prostoru. V závěrečných stádiích expanze by se horizont pronikavě zmenšoval na rozměry Sluneční soustavy, hvězd (Slunce), planet."
"Dokonce i u tak stabilních útvarů jako jsou černé díry by nakonec deSitterovský horizont "přebil" gravitační (Schwarzschildův) horizont a došlo by k destrukci černé díry."
"Nakonec by deSitterovský horizont poklesl pod rozměry elementárních částic, které by byly roztrženy."
Tento radikální scénář "velkého roztržení" je velmi nepravděpodobný, neboť hustota temné energie, pokud je konstantní nebo neroste příliš rychle, nikdy lokálně nepřevýší hustotu látky v galaxiích, hvězdách či atomech."
"POKUD" ??
"¨ Výchozím stavem je téměř prázdný prostor; č Nastane kvantová fluktuace pole v určité oblasti; č Dojde k rychlé inflační expanzi této fluktuace; č Po skončení inflace je rozsáhlý vesmírný prostor vyplněn pomaleji expandujícím, téměř rovnoměrně rozloženým prvotním horkým plynem; č Po jeho ochlazení nehomogenity gravitačně zkondenzují do kup galaxií a galaxií ve zpomaleně expandujícím vesmíru; č Po dlouhé době převládne temná energie, zrychlující se expanze rozředí veškerou rozptýlenou látku, galaxie uniknou za horizont; č Galaxie se zhroutí do černých děr, které se pak kvantově vypaří v záření; č Zrychlující se expanze nekonečně rozředí veškeré zbylé záření; č Vesmír je opět téměř prázdný prostor.
¨ A v tomto prázdném prostoru může zase dojít ke kvantové fluktuaci, vedoucí ke vzniku nového vesmíru... Jednotlivé takové vesmíry by z tohoto hlediska byly jen "epizodami v kvantových fluktuacích" věčného základního prostoru..?.."
To byla jedna z původních teorií, kterou jsem uznával pro recyklaci vesmíru.
Vesmír se tedy nezvětšuje, ale pouze v něm vznikne nová oblast horké hmoty, a šíří se její okraj.
"Donedávna jsme si mysleli, že astronomickým pozorováním svítících objektů (popř. absorbujících oblaků plynu a prachu) v optickém, infračerveném, radiovém, X či gama oboru postupně zjistíme o vesmíru všechno, bude to jen otázka větších a dokonalejších dalekohledů a dalších přístrojů. Nyní se ukazuje, že takto jsme schopni pozorovat pouhá asi 4% hmoty ve vesmíru. O cca 25% temné hmoty zatím mnoho nevíme a cca 70% temné energie je pro nás zcela neznámá. Pro vlastnosti vesmíru jako celku a pro jeho evoluci tedy hvězdy, mlhoviny ani galaxie nejsou tou podstatnou složkou vesmíru. Tato svítící či jinak astronomicky pozorovatelná hmota ve vesmíru je jen "špičkou ledovce", jehož hlavní masa je nám skryta."
To až bude zase někdo tvrdit, že toho víme relativně hodně
Opět, chtělo by to prokázat, co se děje s červeným posuvem teď.
"Další osud zbylých struktur záleží na tom, zda je proton stabilní částicí (jak se nám jeví podle dosavadních zkušeností), nebo se rozpadá na leptony (byť s velmi dlouhým poločasem - v otevřeném vesmíru je "času dost"!)."
"Po uplynutí cca ~10^35 let ve vesmíru zůstanou již jen černé díry, obklopené řídkým rozptýleným zářením a lehkými částicemi. Vlivem akrece zpočátku černé díry porostou, avšak po dostatečném poklesu teploty reliktového záření převáží jejich kvantová evaporace (viz §4.7). Po velmi dlouhé době (řádově ~10^60 roků) se černé díry vypaří Hawkingovým kvantovým mechanismem a vesmír bude převážně vyplněn velmi řídce rozloženými částicemi a neustále se zřeďujícím a ochlazujícím se zářením."
"V případě otevřeného vesmíru z matematického hlediska pokračuje souřadnicový čas nerušeně do nekonečna. Z reálného hlediska opracionalistického pojetí času (viz §1.1, pasáž "Prostor a eas <Gravitace1-1.htm>") však ve finálních stádiích otevřeného vesmíru, kde již nebude docházet k žádným jevům a událostem ("tepelná smrt"), nemáme čas čím měřit (a vlastně ani není "co" měřit). V tomto smyslu tedy i v otevřeném vesmíru efektivně nastává konec času."
"dovolují-li tyto zákony určitou kauzální následnost událostí, pak dovolují také následnost událostí časově obrácenou. Zákony mechaniky dovolují časové obrácení každého pohybu tělesa. Podobně i zákony elektrodynamiky nerozlišují mezi budoucností a minulostí"
Vzhledem k tomu, že ale nic nezaznamenává zřejmě předchozí stav částic, tak je jedno, kterým směrem čas plyne.
"ostrovní soustava zrychleně se pohybujících nábojů vyzařuje elektromagnetické vlny, které ze zdroje odnášejí energii rychlostí světla, přičemž tyto vlny se na vzdálených tělesech projeví v budoucnosti (retardovaně) - §1.5, rovnice (1.47). K úbytku energie vyzařující soustavy dochází rovněž v časovém směru do budoucnosti.
Vedle těchto "retardovaných" vln sice zákony elektrodynamiky formálně připouštějí i "advancované" (předbíhavé) vlny - vlny přicházející z nekonečna, které zdroj absorbuje; tyto vlny mohou být též chápány jako vlny vyzařované do minulosti. Ve skutečnosti při každé spontánní emisi zdroje pozorujeme pouze retardované vyzařování vln"
"Čas plyne tím směrem, v němž věci stárnou, horké předměty chladnou, systémy se rozkládají, spontánně se zvyšuje jejich neuspořádanost."
"Stavy s vysokou entropií svým počtem výrazně převyšují stavy s nízkou entropií. Proto téměř každá změna systému s vysokou pravděpodobností proběhne do stavu s vyšší entropií. Časová šipka růstu entropie je jednoduše statistická tendence systémů vyvíjet se směrem k obvyklejším a frekventnějším stavům.
Porušování 2.termodynamického zákona se lokálně odehrává, avšak jen jen v malých prostorových a časových měřítcích. Např. molekula s určitou rychlostí (odpovídající průměrné tepelné energii v plynu) se srážkami s okolními molekulami může výrazně urychlit (nebo zpomalit), avšak jen na velmi krátkou dobu; pak se opět vrátí k normálu."
"naše paměť reflektuje tu část událostí, kterou nazýváme minulostí a která je v našem psychickém chápání jasně odlišena od budoucnosti. Máme tedy jakýsi "psychický cit" pro běh času"
"Ve shodě s koncepcí inflační expanze a s antropickým principem se vesmír rozpíná téměř přesně kritickou rychlostí, takže fáze smršťování nenastane buď vůbec, nebo až za velmi dlouhou dobu. Mezitím všechny hvězdy vyhasnou, galaxie zkolabují a nebudou již k dispozici žádné volné zdroje energie. Vesmír se dostane do stavu téměř maximální neuspořádanosti, která se již nebude dále lokálně zvětšovat - termodynamická šipka času tím vlastně vymizí"
U temné hmoty a onoho problému, že se galaxie otáčí po celé své délce stejně rychle je uvedena poznámka:
"Pozn.: Je možná vhodné upozornit na otázku přesnosti a interpretace naměřených dat, která mohou být zkreslena mechanickým použitím Newtonových zákonů na obrovské vzdálenosti v zakřiveném prostoročase."
Když se na tím zamyslíme, možná na tom něco bude. Pokud oběh průměrné hvězdy trvá od desetitisíců až po desítky či stamiliony let (podle vzdálenosti od středu galaxie) a my je sledujeme Hablovým teleskopem jen pár desítek let, důkladně možná ani to ne, jak můžeme s jistotou tvrdit, že je rychlost opravdu stejná?
""temná" či lépe řečeno "skrytá" hmota je pro světlo i další elektromagnetické záření dokonale průzračná, vykazuje pouze gravitační interakci a patrně slabou interakci"
"Především by to mohly být obvyklé formy hmoty jako je ionizovaný mezigalaktický plyn, molekulární oblaka, "infračervení" či "hnědí" trpaslíci podobní Jupiteru (hvězdy o tak malé hmotnosti, že nedošlo k zapálení termonukleárních reakcí), vyhořelé hvězdy 1.generace, po nichž zbyli černí trpaslíci, neutronové hvězdy, černé díry a podobně. Tato složka se označuje jako baryonová temná hmota a v zásadě se příliš neliší od běžně známé látky složené z atomů (více než 99,9% hmotnosti je zde tvořeno baryony - protony a neutrony v jádrech atomů). Mohly by to být i početné malé černé díry, především černé díry primordiálního původu."
Takže s černými dírami jsem se původně taky až tak moc nesekl, byť jsem to prohlásil za nesmysl
"V poslední době se však mnozí astrofyzikové kloní k názoru *), že největší část (skryté) hmoty ve vesmíru je obsažena v tzv. "nebaryonické" látce jako jsou neutrina nebo některé "exotické" struktury vytvořené z kvarků, hypotetických gravitin, axionů, s-neutrin (zvaných též neutralina) a pod. Tyto exotické částice nebaryonové povahy se souhrnně označují jako WIMP"
"Jako první kandidáti na složení temné hmoty by se přirozeně nabízela neutrina. Pokud by neutrina měla nenulovou klidovou hmotnost větší než asi 5 eV/c2, mohla by jejich gravitace dokonce vést k vesmíru uzavřenému. Klidová hmotnost neutrin byla poprve změřena v r.1982, tehdy však velmi nepřesně. Novější měření hmotnosti neutrin udávají klidovou hmotnost neutrin mon <» 2 eV. Tato otázka zůstává otevřená, astrofyzikové většinou o podstatném zastoupení neutrin ve skryté hmotě vesmíru pochybují, odhadují jej nanejvýš na pouhá asi 1-2%. Neutrin je sice ve vesmíru velké množství (spolu s fotony jsou to nejhojnější částice), ale jejich klidová hmotnost je příliš malá na to, aby mohla vysvětlit pozorované velké množství gravitující temné hmoty. Navíc, vzhledem k nízké klidové hmotnosti se neutrina pohybují vysokými rychlostmi: taková hmota tvořená lehkými rychlými částicemi by byla příliš "horká" *), takže by nemohla tvořit pozorované gravitačně vázané struktury a nevysvětlila by pozorovanou hierarchii galaxií - kup galaxií. Temná hmota by proto měla být tvořena spíše těžšími pomaleji se pohybujícími částicemi."
"Předpokládá se, že v raném vesmíru vznikalo velké množství těchto superčástic. Většina se jich později rozpadla, avšak v důsledku narušení levo-pravé symetrie zde mohly zůstat (levotočivé) reliktní superčástice - WIMP, interagující s hmotou jen slabou a gravitační interakcí. Částice WIMP se samovolně nerozpadají, ale při vzájemných srážkách se přeměňují ("anihilují") na dvojice částice X a její antičástice. Mohlo by se jednat především o neutralina (viz část "Hypotetické a modelové eástice <JadRadFyzika5.htm>" v §1.5 shora zmíněné knihy v elektronické verzi). Neutralina (supersymetrické částice k neutrinům) mají poměrně značnou klidovou hmotnost (odhadovanou na cca 50-200 hmotností protonu), takže - pokud existují - k vysvětlení gravitačního účinku temné hmoty by stačilo jejich relativně malé početní zastoupení (jednotky % vzhledem k počtu baryonů); tvořily by žádoucí "chladnou" složku temné hmoty."
"V důsledku tohoto inflačního stádia by totiž poloměr vesmíru byl zřejmě mnohonásobně (o mnoho řádů) větší než horizont, tj. než pozorovatelná oblast vesmíru. "Místní" hustota v pozorované části vesmíru se pak od globální střední hodnoty může poněkud lišit. To ale znamená, že ani značně přesné stanovení průměrné hustoty hmoty v pozorovaném vesmíru nedokáže samo o sobě rozhodnout mezi uzavřeným a otevřeným vesmírem, zvláště pokud tato změřená hustota bude blízká kritické hustotě. Během dostatečně dlouhé doby se totiž hustota hmoty v nyní pozorované části vesmíru "promíchá" s hustotou látky v ostatních částech vesmíru a celková hustota se může přesunout na "opačnou stranu" hranice r = rkrit než nyní."
"podle níž se rychlost expanze vesmíru v raných stádiích zpomalovala, ale v současné době se zvyšuje."
Tudíž lze ale 100% vyloučit, že se zase nezačne zpomalovat?
"Pokud hustota temné energie je časově konstantní nebo klesá pomaleji než hustota běžné hmoty (tj. pomaleji než 1/a3 pro látku, popř. 1/a4 pro záření), odpovídal by scénář evoluce vesmíru křivce L>LE na obr.5.3´c): po skončení počáteční inflační expanze a nástupu expanze Fridmanovské by dlouhou dobu trvalo období decelerace, kdy gravitační účinky hmoty (zářící+skryté) převládají nad odpudivými silami temné energie a rozpínání se zpomaluje. Po náležitém snížení hustoty hmoty by nastalo období určitého zvratu ("nerozhodný vesmír"), převládla by temná energie a vesmírná expanze by posléze přešla ze stádia decelerace k akceleraci."
Protože ale galaxie a nadkupy budou držet pohromadě gravitací, je možné, že by se jejich okolí začalo po dostatečném naředění "temné energie" začalo opět smršťovat v důsledku toho, že by zde lokálně převážil obsah klasické (a temné) hmoty nad "temnou energií"?
Konstantní hustota temné energie v konečném vesmíru - nepopírá to zákon zachování energie? Přeci když zvětšujete prostor, tak kde by se v něm brala další a další temná energie, která by jej vyplňovala. Pokud ovšem ona "temná energie" není něco, co vůbec ten prostor definuje.
"Temná energie je velmi zředěná, avšak všudypřítomná a její účinek je kumulativní. V pozemských měřítcích i v rámci sluneční soustavy je neznatelná, ale v kosmickém měřítku celého vesmíru je dominantní."
Tedy je to něco, jehož (anti)gravitační dosah je prakticky nekonečný?
"Pokud se koncepce temné (skryté) energie ukáže být pravdivá, o konečném osudu vesmíru v budoucnosti bude rozhodovat "souboj" mezi temnou hmotou a temnou energií, mezi jejich přitažlivými a odpudivými gravitačními účinky. Viditelná zářící látka, vzhledem ke svému malému zastoupení, zde hraje jen podružnou úlohu - je "pasivně" unášena temnou hmotou a energií - jimi generovanou globální strukturou prostoročasu."
"Temná energie pravděpodobně nemá obvyklou materiální, látkovou či částicovou povahu, jedná se spíše o vlastnost prostoročasu jako takového."
"l Veškerá expandující hmota ve vesmíru - vzdálené galaxie které nejsou gravitačně vzájemně vázané - se budou zrychleně vzdalovat, až uniknou z našeho dohledu za horizont událostí, vizuálně i kauzálně "zmizí" (budou "vymeteny" z našeho vesmírného obzoru, vydálí se do "neviditelna"). Můžeme si to představit tak, že se mezi vzdálenými galaxiemi vytváří stále nový expandující prostor natolik rychle, že i světlo se jeví pomalé na to, aby udrželo krok s tempem rozpínání - nestačí dopravit informace mezi vzdálenými galaxiemi.
l Blízké galaxie budou naopak gravitační silou přitahovány k sobě a sloučí se do jediné obrovské "supergalaxie".
Za několik set miliard let tak bude viditelný vesmír tvořen jedinou supergalaxií, kolem níž bude obrovská nepřekonatelná prázdnota. V daleké budoucnosti (stovky biliónů let) jednotlivé části a posléze i celá tato galaxie zkolabuje do gigantické černé díry; to je tedy konečná budoucnost pozorovatelného vesmíru..."
"Pokud by se v pozdním akcelerovaně expandujícím vesmíru na planetě kolem některé hvězdy ve zmíněné supergalaxii vyvinula inteligentní civilizace (Země v této době již dávno nebude existovat), její astronomové by došli ke zcela jiným závěrům o vesmíru jako celku, než naši současní astronomové. Ani sebevětšími teleskopy by neuviděli žádné vzdálené galaxie, jejichž spektrální posuv by prozrazoval expanzi vesmíru. Reliktní záření (nyní mikrovlnné) se natolik rozředí a prodlouží, že přestane být měřitelné. Těžko říci, jakou by si tito budoucí pozorovatelé vytvořili kosmologickou teorii. Představa vesmíru vzniklého velkým třeskem by je asi ani ve snu nenapadla..?.. Všechny důkazy o počátku Vesmíru a jeho dřívější evoluci akcelerovaná expanze nenávratně "vymaže"."
O tomto jsem tu už kdysi uvažoval. Stejně jako oni mohou poznat "špatnou" podstatu vesmíru, můžeme na tom být stejně i my nyní.
"Exponenciální průběh expanze vede ke stále se zrychlujícímu rozpínání, které by se teoreticky ve vzdálené budoucnosti mohlo blížit nekonečné rychlosti. Domyšlení tohoto scénáře "do konce" může vést k představě, že neustále se zrychlující expanze nejen že nejprve absolutně oddálí (za hranice horizontu) všechny vzdálené struktury ve vesmíru, ale posléze "antigravitačně" roztrhne od sebe i všechny vázané struktury - postupně galaxie, planetární soustavy, hvězdy. V konečné fázi by pak podle některých představ došlo k roztržení atomů a dokonce k rozervání samotných elementárních částic a snad i struktury prostoročasu. Takový scénář vývoje vesmíru se někdy označuje jako "velké roztržení""
"Alternativní "radikální" názor, podporující koncepci "velkého roztržení" - big rip, argumentuje m.j. analýzou časové dynamiky horizontu událostí. S expanzí vesmíru horizont událostí každopádně zaujímá čím dál menší část celkového vesmíru. Při exponenciálním zrychlování expanze by se tento efekt stával stále více dominantním. DeSitterovský horizont událostí by se zmenšil na rozměry kup galaxií, pak galaxií, jejichž hvězdy by rozprášil do expandujícího prostoru. V závěrečných stádiích expanze by se horizont pronikavě zmenšoval na rozměry Sluneční soustavy, hvězd (Slunce), planet."
"Dokonce i u tak stabilních útvarů jako jsou černé díry by nakonec deSitterovský horizont "přebil" gravitační (Schwarzschildův) horizont a došlo by k destrukci černé díry."
"Nakonec by deSitterovský horizont poklesl pod rozměry elementárních částic, které by byly roztrženy."
Tento radikální scénář "velkého roztržení" je velmi nepravděpodobný, neboť hustota temné energie, pokud je konstantní nebo neroste příliš rychle, nikdy lokálně nepřevýší hustotu látky v galaxiích, hvězdách či atomech."
"POKUD" ??
"¨ Výchozím stavem je téměř prázdný prostor; č Nastane kvantová fluktuace pole v určité oblasti; č Dojde k rychlé inflační expanzi této fluktuace; č Po skončení inflace je rozsáhlý vesmírný prostor vyplněn pomaleji expandujícím, téměř rovnoměrně rozloženým prvotním horkým plynem; č Po jeho ochlazení nehomogenity gravitačně zkondenzují do kup galaxií a galaxií ve zpomaleně expandujícím vesmíru; č Po dlouhé době převládne temná energie, zrychlující se expanze rozředí veškerou rozptýlenou látku, galaxie uniknou za horizont; č Galaxie se zhroutí do černých děr, které se pak kvantově vypaří v záření; č Zrychlující se expanze nekonečně rozředí veškeré zbylé záření; č Vesmír je opět téměř prázdný prostor.
¨ A v tomto prázdném prostoru může zase dojít ke kvantové fluktuaci, vedoucí ke vzniku nového vesmíru... Jednotlivé takové vesmíry by z tohoto hlediska byly jen "epizodami v kvantových fluktuacích" věčného základního prostoru..?.."
To byla jedna z původních teorií, kterou jsem uznával pro recyklaci vesmíru.
Vesmír se tedy nezvětšuje, ale pouze v něm vznikne nová oblast horké hmoty, a šíří se její okraj.
"Donedávna jsme si mysleli, že astronomickým pozorováním svítících objektů (popř. absorbujících oblaků plynu a prachu) v optickém, infračerveném, radiovém, X či gama oboru postupně zjistíme o vesmíru všechno, bude to jen otázka větších a dokonalejších dalekohledů a dalších přístrojů. Nyní se ukazuje, že takto jsme schopni pozorovat pouhá asi 4% hmoty ve vesmíru. O cca 25% temné hmoty zatím mnoho nevíme a cca 70% temné energie je pro nás zcela neznámá. Pro vlastnosti vesmíru jako celku a pro jeho evoluci tedy hvězdy, mlhoviny ani galaxie nejsou tou podstatnou složkou vesmíru. Tato svítící či jinak astronomicky pozorovatelná hmota ve vesmíru je jen "špičkou ledovce", jehož hlavní masa je nám skryta."
To až bude zase někdo tvrdit, že toho víme relativně hodně
Tohle mi moc nedalo, i když je to jedna z mála kapitol, kterou jsem asi pochopil nejvíc.