expansion-of-universe

Nejnovější poznatky o rozpínání vesmíru

Jakob Haver Vesmír, astronomie 24 Komentářů

Dr. Danny R. Faulkner

Z answersingenesis.org připravil Václav Dostál, přeložil Jakob Haver – 05/2019.

Úvod

Nedávno psala média o nejnovějším měření Hubbleovy konstanty (H0). Adam Riess a tým spolupracovníků došel k hodnotě 74,03 km/s/Mpc1, což je o něco víc než jejich předchozí měření H0, tedy 73,24 km/s/Mpc1. Hubbleova konstanta je v kosmologii základním údajem, takže její hodnota má v rozvoji kosmologického modelu nejvyšší důležitost. Mnozí lidé se na tuto novou studii dotazují, takže vysvětlím některé technické detaily.

Co přinesla tato nová studie?

Objev rozpínání vesmíru skoro před sto lety je obecně připisován Edwinu Hubbleovi. Téměř všechny galaxie mají ve svém spektru červený posuv, což naznačuje, že jejich vzdálenosti vzrůstají. Hubble zjistil, že rudý posuv a vzdálenost galaxie spolu souvisí: čím větší je vzdálenost, tím větší je rudý posuv. Tento vztah nazýváme Hubbleovým zákonem. Tou nejjednodušší interpretací Hubbleova zákona je, že vesmír se rozpíná. Rychlost této expanze je měřena Hubbleovou konstantou a odklonem galaktického rudého posuvu vůči vzdálenosti. Zatímco měření galaktických rudých posuvů je poměrně jednoduché, u vzdáleností tomu tak není, protože při měření vzdálenosti galaxií panuje celá řada nejasností.

Jedna z nejdůležitějších metod měření galaktických vzdáleností vychází z proměnných Cefeid. Cefeidy jsou obří a superobří hvězdy, které pulzují v pravidelném rytmu. Jak Cefeidy pulzují, mění se jejich velikost, a v menší míře také jejich teplota. Jas hvězdy závisí jak na velikosti, tak na teplotě, takže jas Cefeid se během cyklu značně mění. Před více než sto lety si astronomové uvědomili, že doba, během níž se Cefeida mění, souvisí s průměrnou jasností Cefeidy – čím delší je tato perioda, tím je Cefeida jasnější. Astronomové to nazývají vztahem mezi periodou pulzů a zářivostí Cefeid. Míra zářivosti Cefeidy také závisí na vzdálenosti Cefeidy. Pokud tedy můžeme kalibrovat absolutní zářivost proměnných Cefeid, můžeme je použít ke zjišťování vzdáleností. Protože Cefeidy jsou mimořádně jasné hvězdy, můžeme je vidět v blízkých galaxiích, a poskytují nám tak důležitý první krok v určování vzdáleností galaxií, a tedy i Hubbleovy konstanty. Žel, přesná kalibrace jasu Cefeid není snadná.

eclipsing-binary-stars

Zákrytová dvojhvězda. Zdroj: gfycat.com

Nedávná studie pod vedením Riesse použila Hubbleův vesmírný dalekohled (HST) k pozorování s nebývalou přesností 70 Cefeid ve velkém Magellanově mračnu (LMC), což je satelitní galaxie naší Mléčné dráhy. Před několika lety byly v rámci úzké spolupráce astronomů pozorovány v LMC zákrytové dvojhvězdy. Dvojhvězda je soustava dvou hvězd obíhajících kolem sebe vlivem své vzájemné gravitace. Pokud bychom se nacházeli v blízkosti oběžné roviny binární hvězdy, pak dojde k vzájemnému zákrytu obou těchto hvězd, takže takové soustavy nazýváme zákrytovými dvojhvězdami. Mimochodem, studiu zákrytových dvojhvězd jsem se věnoval po čtyři desetiletí. Protože doba zákrytu závisí na velikosti hvězd, můžeme v této binární soustavě zjistit velikosti hvězd. Připomeňme si, že jas hvězd závisí na jejich velikosti a teplotě. Teplota hvězd může být měřena přímo, takže astronomové mohou určit jas zákrytových dvojhvězd. Porovnáním pozorovaného jasu zákrytových dvojhvězd v LMC se známým jasem mohla spolupracující skupina astronomů určit vzdálenost LMC na 163 000 světelných let. Riessův tým tuto vzdálenost a svá pozorování 70 Cefeid v LMC použil ke kalibraci vztahu perioda–zářivost Cefeid. Tato nová kalibrace byla použita k určení vzdálenosti blízkých galaxií, které byly následně použity ke kalibraci dalších metod při zjišťování vzdálenosti ještě vzdálenějších galaxií (tato metoda postupně vázaného výpočtu je při zjišťování astronomických vzdáleností běžná). S přesněji určenými vzdálenostmi galaxií tak mohl Riess a jeho tým stanovit novou hodnotu H0.

Co to pro nás znamená?

Za předpokladu, že model velkého třesku je správný, určuje stáří vesmíru Hubbleova konstanta. Z toho lze odvodit, že větší hodnota H0 znamená jeho nižší stáří. Riess podle nové hodnoty H0 odhadl jeho stáří na 12,5 – 13 miliard let. To však nesouhlasí s odhadovaným stářím 13,8 miliard let (plus–minus 1 %), které zde panovalo více než deset let. Jenže tento výpočet vyššího stáří se opírá zásadně o jinou metodu určení H0. Takže která z nich je správná?

Kupodivu se mnozí astronomové domnívají, že správné jsou obě hodnoty Hubbleovy konstanty. Přinejmenším nikdo nemůže říci, nakolik je ta či ona špatná. Z toho mnozí kosmologové usuzují, že tento rozpor může být důsledkem nějaké nové, dosud neznámé fyziky. Před dvaceti lety Riess, Saul Perlmutter a Brian Schmidt prokázali, že tato hodnota H0 je vzrůstající, což ukazuje na to, že rychlost rozpínání vesmíru se zvyšuje. Za svůj objev sdíleli tito tři vědci Nobelovu cenu za fyziku. Co je pohonem tohoto zrychlování ve vesmíru? Většina fyziků věří, že je to práce tzv. temné energie. Pokud je to tak, pak by temná energie vyžadovala existenci pole, prostupující celým vesmírem. To by byla zcela nová fyzika, jejíž podrobnosti však nebyly dosud zpracovány. Podobně se tedy mnozí kosmologové domnívají, že toto nové zjištění může signalizovat jiný, dosud neznámý typ fyziky.

„Pokud má platit model velkého třesku, pak by tato dvě nezávislá měření H0 měla být stejná, ale nejsou.“

Jak jsem poznamenal v úvodu, tato nová hodnota Hubbleovy konstanty je o něco vyšší než ta, kterou zjistil Riess a jeho spolupracovníci dříve. Jak významná je tato nová hodnota H0? Minulý rok jsem se vyjádřil k Riessově dřívější hodnotě H0, a jak se lišila od hodnoty H0 stanovené za použití modelu velkého třesku na kosmické mikrovlnné pozadí (CMB). Nová hodnota Hubbleovy konstanty tento nesoulad ještě zvyšuje. A tento rozdíl je statisticky významný v tom smyslu, že pravděpodobnostní chyby obou měření se nepřekrývají. To vytváří v kosmologii krizi. Pokud má platit model velkého třesku, pak by tato dvě nezávislá měření H0 měla být stejná, ale nejsou. Které z nich je správné? Jak jsem se loni zmínil, Riessovo měření je přímým pozorováním, zatímco hodnota H0 odvozená z CMB je značně závislá na modelu, v tomto případě na modelu velkého třesku. Tento rozpor nejspíš ukazuje na to, že s modelem velkého třesku je cosi hluboce v nepořádku.

Samozřejmě, pro biblické kreacionisty tu není nic k přemýšlení. Z Písma víme, že vesmír nezačal velkým třeskem, takže model velkého třesku je chybný. Tudíž hodnotu H0, odvozenou z CMB můžeme odmítnout. Hubbleův zákon se jako charakteristický jeví pro současný vesmír, takže kreacionisté s jeho přijetím nemají problém, a neměl by být problém ani s Riessovou nově naměřenou hodnotou Hubbleovy konstanty. Význam Hubbleova zákona v modelu biblického stvoření je mezi kreacionistickými vědci předmětem široké debaty. Zůstávejte na příjmu.

Poznámky

  1. Jednotkami Hubbleovy konstanty jsou kilometry za sekundu (km/s) na megaparsek (Mpc). Parsek je standardní jednotka vzdálenosti, kterou astronomové používají mimo sluneční soustavu. Jeden parsek je roven 3,26 světlených let nebo 3,1 x 1016 metrů. Jeden megaparsek je milion parseků. Jak sami vidíte, jde o závratná čísla, tudíž je potřeba takto velké jednotky definovat.

24
Komentujte

Please Přihlásit to comment
24 Comment threads
0 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
4 Comment authors
jhk - vlastaVáclav DostálvitasJiří Zelinka Recent comment authors
  Subscribe  
Upozornit na
jhk - vlasta
jhk - vlasta

RE: – Vitas. – ano končí. protože by odporoval možnosti svobodné vůle. – ano, zdá se tak. Ovšem jak se to vezme. Spíše tu dochází k tomu, že si člověk může vybrat to lepší – nikoli to horší. V tom je nejspíše skrytá ona „svobodná vůle“. Já jsem tu ale zatím příliš neobhajoval – proto, že bych musel, či chtěl, či by mi „nic jiného nezbývalo“ – neobhajoval tento pohled. Toto skoro vždy přicházelo od materialistů – kteří tuto svobodnou vůli potřebují a obhajují si to právě na „faktech“, která… Číst vice »

vitas
vitas

Zdravím Vlastu,

ví se o tom tolik, že není třeba hledat dále

Aha. Dobrá. Tím tedy naše diskuze o tomto končí.

Jen čistě ze zajímavosti: proč je pro Vás determinismus tak důležitý? Jsem myslel, že právě z teologického hlediska je tento princip nepřípustný, protože by odporoval možnosti svobodné vůle.

S pozdravem

vitas
@;;

jhk - vlasta
jhk - vlasta

Také zdravím Vitase.

zde jde hlavně o to jestli chcete pochopit co se o tom ví, – ví se o tom tolik, že není třeba hledat dále. Spíše je třeba si uvědomit, že fakta nejsou proti determinismu – spíše naopak. To, že někdo tvrdí, že tomu tak není – je prostý omyl – možná na základě neznalostí, ale spíše na základě toho, že prostě nechci. Nechci uznat, že některé věci jsou dané. A proto tvrdím, že nejdou nějak určit. Já tvrdím, že to je pouhá neznalost, či neschopnost.

vitas
vitas

Zdravím Vlastu, Tvrdíte, že při hodu kostkou funguje náhoda Ne, to hle byla reakce na vaše tvrzení „Tak buď to spočítat nelze – anebo to není náhoda.“, tedy i kdyby házení kostkou byla náhoda, tak je možné z toho spočítat statistiky a určit pravděpodobnost. Co ze týče determinismu, zde jde hlavně o to jestli chcete pochopit co se o tom ví, nebo si chcete nechat svůj názor stůj co stůj. Jak jsem již řekl, věc se má tak, že si musíte vybrat mezi determinismem a nelokálnosti zákonů. Pokud byste se… Číst vice »

jhk - vlasta
jhk - vlasta

RE: – Vitas – Ne, neprotiřečím si. – Což nějaké protiřečení bylo pro mě spíše okrajovou záležitostí – sice jsem to chtěl také zmínit, ale to není úplně to, co jsem podroboval kritice. Tvrdíte, že při hodu koskou funguje náhoda – jenomže Jste zatím vůbec nevysvětlil, jaká že náhoda. To, že při tom působí mnoho různých sil, které ve výsledku nedovolí – aby na kostce padlo to, co chci – zřejmě není podstatou oné náhody. Osvětlete to více Vitasi. Co tam je při těch hodech ve skutečnosti náhodného? V.S. Zatím… Číst vice »

vitas
vitas

Zdravím Vlastu,

. Tak buď to spočítat nelze – anebo to není náhoda.

Ne, neprotiřečím si. Když házím kostkou, zhruba v jedné šestině případů padne šestka, k tomu se dá dopočítat. A přesto je náhoda co v konkrétním hodu padne. Jedna z příčin toho, že něco padne, je samozřejmě to, že jsem hodil kostkou.

S pozdravem

viťas
@;;

jhk - vlasta
jhk - vlasta

RE: – Vitas – To je zajímavá definice náhody. Ve světle kreacionistických argumentů mi připadá, že tvrdíte že Bůh je náhoda. – s tím je však spojen jeden problém, který s tímto konkrétním Bohem souvisí. Toto tvrzení by klidně mohlo být pravdivé – ale je tam jedna velmi podstatná překážka – která tomuto tvrzení překáží v tom, aby se to dalo použít jako přirovnání, anebo k odvození – tzn. Nemůžeme díky tomu tvrdit, že tedy Bůh je naprosto náhodný, protože nemá žádnou příčinu. Problém je – že když je Bůh… Číst vice »

vitas
vitas

Zdravím Vlastu, A náhoda – je věc bez příčiny. To je zajímavá definice náhody. Ve světle kreacionistických argumentů mi připadá, že tvrdíte že Bůh je náhoda. Nicméně. Polovina atomů Ra225 se rozpadne za 15 dní. Statisticky. Ale kdy se rozpadne jeden konkrétní nezjistíme. A podle kvantové fyziky ani zjistit nemůžeme. Samozřejmě si řeknete: ale naše poznání v tomto směru není dokonale, v tom atomu Ra225 je nějaký skrytý parametr, který říká rozpadni se teď a statisticky to pak vyjde, že je to poločas rozpadu 15dní. To samé si myslel Eistein.… Číst vice »

jhk - vlasta
jhk - vlasta

Pro Vitas – Přesto bylo zaznamenáno několik případů, kdy žralok bez příčiny zaútočil na člověka. Jeden byl dokonce smrtelný. – co myslíte Vitasi? Mluví pravdu článek, když říká – že žralok zaútočil /naprosto/ bez příčiny?

jhk - vlasta
jhk - vlasta

RE: – Vitas – děkuji. ale….. tak například u kulečníku neznáme polohu koule s absolutní přesností, sílu kterou do ní tágem uhodíme taky neurčíme nekonečně přesně. – to není náhoda že? To je pouze buď neznalost, nebo neschopnost – tudíž – prostě malá moc. je v tomto smyslu je trochu náhodná. – skvěle. Je v tomto smyslu. V tomto smyslu je to opravdu náhodné – protože jak jsem již napsal …. nejsme zatím schopni….. – takže toto není opravdová náhoda. A přesto odvodit přesný obecný matematický vzorec pro chování tří… Číst vice »

vitas
vitas

Zdravím Vlastu, Náhoda je ve fyzice v mnoha úrovních. 1) nepřesnost počátečních podmínek. I když známe všechny zákony tak například u kulečníku neznáme polohu koule s absolutní přesností, sílu kterou do ní tágem uhodíme taky neurčíme nekonečně přesně. A tyto na počátku malé nepřesnosti s vývojem situace na kulečníkovém budou narůstat. Čili i malá nejistota na začátku šťouchu vede k tomu, že nevíme jak ten šťouch dopadne a kde se koule zastaví a její poloha je v tomto smyslu je trochu náhodná. 2) nedokážeme odovodit matematicky přesné řešení. Newtonova gravitace… Číst vice »

jhk - vlasta
jhk - vlasta

Když teď tak přemýšlím o oné „náhodě“ ve smyslu evoluce – připomíná mi spíše ona náhoda právě „inteligentního člověka“. Připomíná mi spíše něco – co je rozhodnutím tzv. „někdy ano, někdy ne“ v přeneseném slova smyslu. Kdo se takto v tomto světě rozhoduje? Kámen snad? Nebo vzduch? Nebo voda? Kam poteče vždy voda? Buď tam, kde je největší gravitace, anebo tam, kam bude hnána „větší“ silou. Pokaždé však budeme moci velmi jasně určit, kam voda poteče. I v případě jiných materiálů naprosto přesně určíme – či jsme schopni určit –… Číst vice »

jhk - vlasta
jhk - vlasta

RE: – Václav Dostál – Tito lidé věří, že vesmír vznikl náhodnou fluktuací nicoty – Ale, tak mě to napadlo při této diskuzi – že v biologické evoluci existuje jistá „náhodná mutace“ – tak zdali tato mutace má svůj vznik v prvotní hmotě – vždyť nějakou musí mít příčinu, bez příčiny není přeci ani náhody. Jenomže pokud by někde ve vesmíru existovala náhoda, tak jak by potom šlo něco „spočítat“? Vitas tady obhajuje výpočty, měl by tedy obhájit, že na základě těchto výpočtů musí mít vznik náhoda – která se… Číst vice »

Václav Dostál

Vlasto,
jeví se, že se ptáš na údajnou náhodu, kterou operují evolucionisté. Tito lidé věří, že vesmír vznikl náhodnou fluktuací nicoty, že se potom náhodně vyvíjel do rozličných útvarů včetně sluneční soustavy a naší Země. Věří, že mezi nekonečným počtem paralelních vesmírů přece musí existovat aspoň jeden s velmi příznivými podmínkami pro život. Atd.

jhk - vlasta
jhk - vlasta

Jen tak mě napadlo ještě, figuruje někde ve Vesmíru nějaká náhoda, podobně jako v biologii? Pokud mě moje znalosti, které mám neklamou – tak by ve Vesmíru žádné náhody být neměly. Všechno je přeci pouze jasná matematika a fyzika. Jak to tedy, že najednou se na zemi, kde je život – objeví zničehonic náhodná mutace? Není to trochu divné?

Václav Dostál

Jiří Zelinka
Tak už víme jak to je: Článek je plný nepřesností, ty však nejsou podstatné. To podstatné ze článku je pravda.
Tzn., že obě dvě odlišné hodnoty jsou správné, přesto že není správná ani jedna. Ale to nevadí! To se dalším výzkumem objasní – i když se to vlastně zatemní. Stejným postupem: argumenty kreacionistů jsou nepřesné, ale to není podstatné. (H)aha.

jhk - vlasta
jhk - vlasta

V každém okamžiku historie fyziky byl známý nějaký jev, který v té době nebyl objasněn. – a co v biologii Vitasi? Také tam pořád figuruje ona „náhodná mutace“? Anebo už biologové konečně své „dohady“ zpřesnili a „ví“, že to náhodné není?

vitas
vitas

Zdravím Jiřího Zelenku, Zatím vidím jen vaši větu plnou „nepřesnesností“. Ty nepřesnosti vážně nejsou podstatné, proto jsem je neuváděl. To byste zase řekl, že se hnidopišsky vrtám v detailech. To podstatné ze článku je pravda. Vědci dvěma různými způsoby došli k různým hodnotám H0. Vy si to samozřejmě neuvědomujete, ale takovéto rozpory vždy přinesly lepší a přesnější poznání světa, vždy stály na prahu nového objevu. Když Ole Rømer našel nesrovnalosti v pohubu Jupiterových měsíců, nebyl to důvd k zahození cele Newtonovi teorie, tyto nesrovnalosti vedly ke přibližnému určení rychlosti světla.… Číst vice »

Jiří Zelinka
Jiří Zelinka

Re – vitas: „Nicméně, článek je plný nepřesnesností.“

Zatím vidím jen vaši větu plnou „nepřesnesností“.

Pokud někdo řekne, že je něco nepřesné a neřekne co, mlátí prázdnou slámu. Navíc když to má být ještě ke všemu „plné“ nepřesností. Sice od vás nic moc nečekám, nicméně jste to vy, kdo tu něco vytýká, tak se račte pořádně vyjádřit. Odkázat jednoduše na anglické video a myslet si, že to stačí? Nestačí.

vitas
vitas

Zdravím, Samozřejmě, pro biblické kreacionisty tu není nic k přemýšlení. To každopádně… 🙂 Nicméně, článek je plný nepřesnesností. Pro lepší vysvětlení dané problematiky doporučuji The Crisis in Cosmology. Jen mi vrtá hlavou, když jsou ti „sekulární“ vědci takový lháři a darebáci, proč neustále přichazejí s novými a novými metodami jak přesněji a přesněji měřit ty svoje konstanty. Vždyť to jim musí být jasné, že čím přesněji něco změří tak tam se tam najde nějaká brutální fatální chyba (třeba 2%). A když už jim to vyjde o kousek vedle proč prostě… Číst vice »

Václav Dostál

Chybu v Hubbleově konstantě popisuje také https://www.icr.org/article/big-bang-hubble-contradiction-confirmed/ , který není nutné překládat – nepřináší nic nového.

Václav Dostál

Vlastovi Odkazuji nejprve na http://vaclavdostal.8u.cz/vakuum_zdroj.htm což je článek „Vakuum jako zdroj hmoty nebo energie.“ Potom odkazuji na http://vaclavdostal.8u.cz/vznik.htm, což je článek „Vznik hvězd a galaxií.“ To by pro začátek bohatě stačilo. Ve svých textech (knihách a článcích) mnohdy některé odstavce opakuji. Je to dáno postupnou dlouhodobou tvorbou těchto textů, s určitými časovými mezerami mezi jejich vznikem. Někdy jsem to ovšem dělal záměrně – zejména při soustřeďování článků do knih. Přitom jsem ty články nemazal. Uvedené články jsou staršího data. Ten druhý má na svém konci značnou nepřesnost, kterou jsem při… Číst vice »

jhk - vlasta
jhk - vlasta

To je zajímavé Václave. Jak ale potom vznikly „ostrůvky“ zvané „galaxie“? A opravdu může vysvětlit onen „rudý posuv“ pouze ono „stojaté vlnění vakua“? Natožpak i samotné CMB, či pro mě zatím ne příliš známé CIB, či jiné záření onoho „pozadí“?

Václav Dostál

Za poměrně důležité bych bral věty: „Cefeidy jsou obří a superobří hvězdy, které pulzují v pravidelném rytmu. Jak Cefeidy pulzují, mění se jejich velikost, a v menší míře také jejich teplota.“ Tato oscilace je periodická! A proto “ jas Cefeid se během cyklu značně mění“. Doplním to pozorováním periodických kmitů „roviny“ naší Galaxie. Dále je známo, že naše Země pulzuje, tepe jako srdce: periodicky zvětšuje a zmenšuje svou velikost. (Ani to nějak nepociťujeme, ale přesné fyzikální přístroje ano. Rohodně toto tepání je mnohem menší než u nějaké Cefeidy. Nicméně existuje!).… Číst vice »