211service.com
Velký třesk opuštěný v novém modelu vesmíru
Jako jedna z mála astrofyzikálních událostí, kterou většina lidí zná, má Velký třesk v naší kultuře zvláštní místo. A přestože existuje vědecká shoda, že je to nejlepší vysvětlení původu vesmíru, debata není zdaleka uzavřena. Je však těžké najít alternativní modely vesmíru bez začátku, které jsou skutečně přesvědčivé.
To by se nyní mohlo změnit díky fascinující práci Wun-Yi Shu na Národní univerzitě Tsing Hua na Tchaj-wanu. Shu vyvinul inovativní nový popis vesmíru, ve kterém jsou role časoprostoru a hmoty spojeny v novém druhu relativity.
Shuova myšlenka je, že čas a prostor nejsou nezávislé entity, ale lze je mezi sebou převádět tam a zpět. V jeho formulaci geometrie časoprostoru je rychlost světla jednoduše převodním faktorem mezi těmito dvěma. Podobně jsou hmotnost a délka zaměnitelné ve vztahu, ve kterém převodní faktor závisí jak na gravitační konstantě G, tak na rychlosti světla, přičemž ani jedna z nich nemusí být konstantní.
Takže jak se vesmír rozpíná, hmota a čas se při smršťování přeměňují na délku a prostor a naopak.
Tento vesmír nemá začátek ani konec, jen se střídají období expanze a kontrakce. Ve skutečnosti Shu ukazuje, že singularity v tomto vesmíru nemohou existovat.
Je snadné tuto myšlenku odmítnout jako další zábavný a nerealistický model, který si vymysleli ti blázniví kosmologové.
To je, dokud se nepodíváte na předpovědi, které to dělá. Během období expanze by pozorovatel v tomto vesmíru viděl zvláštní druh změny v červeném posunu jasných objektů, jako jsou supernovy typu I, jak se zrychlují. Ukázalo se, říká Shu, že jeho data přesně odpovídají pozorování, která astronomové provedli na Zemi.
Tento druh zrychlení je běžným rysem Shuova vesmíru.
To je v ostrém kontrastu s různými modely vesmíru založenými na velkém třesku. Od chvíle, kdy bylo objeveno zrychlující se rozpínání vesmíru, kosmologové provádějí některé poněkud znepokojivé zkroucení s fyzikálními zákony, aby jejich modely fungovaly.
Nejčastěji diskutovanou myšlenkou je, že vesmír je naplněn temnou energií, která nutí vesmír expandovat rostoucí rychlostí. Aby tento model fungoval, musí temná energie tvořit 75 procent energetické hmoty vesmíru a musí narůstat fantastickou rychlostí.
Ale za tuto myšlenku je třeba zaplatit vážnou cenu: zákon zachování energie. Trapnou pravdou je, že světoví kosmologové příhodně zametli pod koberec jeden ze základních fyzikálních zákonů ve snaze urovnat tento kruh.
To ukazuje Shuovy myšlenky z trochu jiné perspektivy. Aby jeho teorie fungovala, není třeba opustit zachování energie.
To neznamená, že Shuova teorie je dokonalá. Daleko od toho. Jedním z největších problémů, kterým čelí, je vysvětlení existence a struktury kosmického mikrovlnného pozadí, což je něco, co mnoho astrofyziků považuje za nejsilnější důkaz toho, že k velkému třesku skutečně došlo. Říká se, že CMB je ozvěnou velkého třesku.
Jak by to mohlo vzniknout v Shuově kosmologii, ještě není jasné, ale myslím si, že na tom pracuje.
I když najde způsob, bude muset dojít k nějakému nepříjemnému přehodnocení, než se jeho nápady prosadí. Jeho přístup může dobře vysvětlit pozorování supernov typu I, aniž by opustil zachování energie, ale žádá nás, abychom se vzdali představy o velkém třesku, stálosti rychlosti světla, a přijali obrovský nový soubor potenciálních jevů souvisejících s zaměnitelné vztahy mezi hmotou, prostorem a časem.
Správně nebo neprávem, to je kompromis, který mnozí těžko najdou. Doufejme, že Shu zůstane u svých zbraní, i když jen kvůli staré dobré debatě
Ref: arxiv.org/abs/1007.1750 : Kosmologické modely bez velkého třesku