Znanost in tehnologija

Poudarki

  • Do 10 odstotkov hitrejše širjenje
Ocena novice: Vaša ocena:
Ocena 4.4 od 87 glasov Ocenite to novico!
B1608+656
Na sredini je zelo masivna galaksija. Krajci in piki okoli nje pa izvirajo z enega samega objekta, kvazarja daleč v ozadju. Močno težnostno lečenje je eno podobo razdelilo v več njih. Foto: ESA/Hubble, NASA, Suyu et al.
Težnostno lečenje
Ponazoritev težnostnega lečenja. S pomočjo tega učinka so v najnovejši raziskavi naračunali vrednost Hubblove konstante. Foto: ESA/ATG medialab
HE0435-1223
HE0435-1223 je eden najlepše izlečenih znanih kvazarjev. Njegova podoba se okoli ospredne galaksije razporedi v skoraj popolnem križu. Foto: ESA/Hubble, NASA, Suyu et al.
B1608+656
Lečene podobe kvazarja B1608+656. Foto: ESA/Hubble, NASA, Suyu et al.
Kvazarji, težnostno lečenje
Zbirka več lečenih kvazarjev, preučevanih v zadnji raziskavi. Foto: ESA/Hubble, NASA, Suyu et al.
       Danes merimo hitrost širjenja vesolja na različne načine s tako visoko natančnostjo, da najdene diskrepance že kažejo na neke nove fizikalne zakonitosti, ležeče izven meja našega obstoječega razumevanja.       
 Sherry Suyu, vodja raziskave, institut Max Planck
UGC 9391
Nasina infografika o delovanju t. i. kozmične lestve. S to metodo so Hubblovo konstanto izračunali lani. Foto: NASA, ESA, A. Feild (STScI), A. Riess (STScI/JHU)
Planck, prasevanje
Prasevanje oziroma kozmično mikrovalovno sevanje ozadja, kot ga je posnel Planck. To je temelj za tretjo v članku omenjeno metodo izračuna Hubblove konstante. Foto: Esa, Planck Collaboration
Hubble
Hubble se bliža koncu svoje življenjske dobe, a kljub temu niza rekord za rekordom. Foto: Nasa
Galaksija, ESO, La Silla
Poleg Hubbla je pripomogel tudi Evropski južni observatorij. Foto: ESO/B. Tafreshi

Dodaj v

Vesolje se širi presenetljivo hitro

Nova Hubblova konstanta
28. januar 2017 ob 17:07
Ljubljana - MMC RTV SLO

Vesolje se širi še hitreje, kot so mislili do zdaj, kažejo sveža Hubblova opazovanja. Razlog ostaja neznan. Morda velika luknja v poznavanju temeljnih zakonov fizike, morebiti je na delu skrivnostna temna energija.

Leta 2011 je padla Nobelova nagrada za odkritje, da se prostor vesolja napihuje vedno hitreje. Človek, ki jo je takrat prejel, je prav lani poskrbel za novo presenečenje. Hitrost širjenja vsemirja, izraženo s Hubblovo konstanto (H0), je postavil še višje. Vsemir očitno postaja večji pospešeno, kot bi drvel po klancu.

Toda raziskava je ostala samotna in nepreverjena z dodatnimi analizami, potrebnimi še posebej zato, ker je bila presenetljiva. Potrebnimi tudi zato, ker se raziskava Adama Riessa precej razlikuje od hitrosti, ki jo je izmeril častitljivi teleskop Planck na podlagi najstarejše svetlobe sploh. Da ne omenimo dejstva, da gre vse prej kot za suhoparnost. Hubblova konstanta je namreč najbolj usoden podatek vseh časov ... določa nič manj kot ultimativno usodo vesolja.

Zdaj imamo potrditev, da lanska raziskava Adama Riessa drži. Vesolje se širi s hitrostjo dobrih sedemdeset kilometrov na sekundo na megaparsek, kar je od šest do deset odstotkov hitreje od poprejšnjih izračunov.

(En parsek je astronomska enota za razdaljo, ki meri 3,26 svetlobnega leta.)

Imamo tudi težavo. Istočasno drži tudi Planckov podatek (hitrost dobrih 65 kilometrov na sekundo na megaparsek).

Kot da stvari še niso dovolj zapletene: meritev Plancka je skladna s prevladujočim razumevanjem vesolja. Sveže meritve pa niso. Diskrepanca je očitna. Ali je nekaj narobe s človeškimi modeli vsemirja ali pa je napako iskati v meritvah; zadnje je manj verjetno.

"Danes merimo hitrost širjenja vesolja na različne načine s tako visoko natančnostjo, da najdene diskrepance že kažejo na neke nove fizikalne zakonitosti, ležeče zunaj meja našega obstoječega razumevanja," je izjavila vodja raziskave, Sherry Suyu z nemškega inštituta Max Planck.

Avtorji sveže raziskave ponujajo nekaj mogočih odgovorov. A da bi bolje razumeli, v čem je težava, poglejmo najprej, kaj točno so izmerili.

Pogled skozi težnostne leče
Mednarodna raziskovalna skupina, humorno poimenovana H0LiCOW (črkovna igra na 'sveto kravo'), je s pomočjo vesoljskega teleskopa Hubble in več kopnih merila razdalje do različnih objektov daleč, daleč v vesolju. Natančneje, merila je razdaljo do kvazarjev, izjemno močno svetlečih nebesnih objektov, najverjetneje galaksij, v katerih se snov močno segreva pri padanju v črno luknjo. Osredinili so se le na tiste kvazarje, ki jih je mogoče opazovati skozi pojav močnega težnostnega lečenja.

Nekje med Zemljo in opazovanimi kvazarji so supermasivne galaksije, tako masivne, da močno ukrivljajo čas-prostor okoli njih. Svetloba zadaj ležečih kvazarjev je tako do nas ubrala ukrivljeno pot, celo večkrat. Rezultat je fotografija neke galaksije in več popačenih podobic istega kvazarja okoli nje.

Prepotovale so različne poti
Znanstveniki so izkoristili dve dejstvi: da težnostna leča nikoli ni popolno geometrijsko telo, temveč vedno nekoliko popačena; in da kvazar nikoli ne leži točno na premici med tremi objekti. Posledično so različne slike istega kvazarja prepotovale za pičico drugačne poti, ena krajšo, druga daljšo. Za koliko, je povedalo utripanje. Opazovani kvazarji periodično utripajo, spreminjajo svetlobo. Utrip enega kvazarja se je v okviru težnostne leče različno časovno izrazil na podobah.

Zamiki so neposredno povezani s Hubblovo konstanto. "Naša metoda je najenostavnejša in neposredna pot do Hubblove konstante, saj koristi zgolj geometrijo in splošno relativnost - nobenih drugih predpostavk," je pojasnil Frédéric Courbin s švicarskega instituta EPFL.

Po lastnih trditvah so jo izmerili s 3,8-odstotno natančnostjo. Vesolje se po njej širi s hitrostjo 71,9 (± 2,7 km) kilometra na sekundo na megaparsek. Petdelna raziskava je objavljena v znanstveni publikaciji Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (1, 2, 3, 4, 5).

Lanska Riessova raziskava se sicer ponaša z 2,6-odstotno natančnostjo. Izid je skoraj enak: 73,24 (± 1,74 km) kilometra na sekundo na megaparsek.

Metoda kefeid in supernov
Pomembno je, da so vse tri raziskave izvedene po drugačnih metodah. Riess in kolegi so iskali t. i. standardne svetilnike vesolja, zvezde kefeide in supernove tipa la, ki imajo vedno enak ali natančno ugotovljiv izsev - in posledično tudi oddaljenosti.

Kefeidne spremenljivke so utripajoče zvezde, katerih način temnitve in svetlitve je neposredno povezan z njihovo pravo svetlostjo. Supernove tipa la pa so eksplozije, ki se vedno zgodijo le v dvozvezdju, vsebujočem večjo zvezdo in belo pritlikavko, pri čemer zadnja prvi "krade" maso. Ko ji odgrabi preveč, eksplodira supernova, to pa se vedno zgodi pri enaki masi večje zvezde, posledično je znana tudi absolutna svetlost.

Riessova raziskovalna skupina je pri 19 nekoliko bližnjih osvetjih poiskala oba tipa objektov in izmerila njihovo svetlost. Ko je imela v rokah točno svetlost teh supernov, se je lahko osredinila na precej bolj oddaljene meglenice, v njih poiskala dodatne supernove in spet natančno izmerila razdaljo do teh oddaljenk (kefeide so temnejše in vidne le bolj od blizu). Zaradi takšne postopnosti se postopek imenuje kozmična lestvica.

Nato so v sliko pripeljali še drug tip merjenja: rdeči premik. To je podaljšanje valovne dolžine svetlobe proti rdeči, ki nastane ali zaradi širjenja prostora med dvema telesoma, med katerima svetloba potuje, ali pa ker se eno telo giblje stran od drugega. Z rdečim pomikom se da določiti razdaljo med telesoma, pa tudi širitev vmesnega prostora.

Kaj pravi svetlobni metuzalem
Prej omenjeni Planck se je leta 2015 dokopal do konstante 66,93 (± 0,62km) kilometra na sekundo na megaparsek. Poudariti je treba, da se je ta (zdaj že upokojeni) vesoljski teleskop ukvarjal z najstarejšo svetlobo sploh, t. i. kozmičnim mikrovalovnim sevanjem ozadja, izhajajočim iz časa približno 380.000 let po velikem poku. Zakaj je to neskladje težavno, je lani poleti razložil Riess: če poznamo izvorne količine snovi in energije v zgodnjem vesolju - in če naše poznavanje zakonov fizike drži - potem bi morali biti sposobni iz teh podatkov napovedati tudi današnjo hitrost širjenja vesolja.

"Primerjati hitrost širjenja med WMAP-om, Planckom in Hubblom je kot graditi most med oddaljenim vesoljem in bližino. Ko se z obeh koncev bližaš središču, pričakuješ, da se bodo na sredini stvari poklopile."

"Kot kaže, se zadeve ne ravno poklopijo. Zanima nas, zakaj," je izjavil. "Če se bo ta diskrepanca izkazala za pravilno, potem bomo prisiljeni ugotoviti, da pač stvari ne razumemo dovolj," je dodal. In januarja 2017 se je izkazalo, da se resnično ne poklopijo. Nečesa iz zgodnjega vesolja človeštvo ne pozna (dovolj), nečesa, kar se je v vmesnem času očitno precej spremenilo.

Mogoče razlage
Na Nasi so našteli nekaj mogočih vzrokov za diskrepanco. Morda je na delu še neznan osnovni delec, ki je zgodaj v vesolju potoval skoraj s hitrostjo svetlobo. Takšnim delcem rečejo temno sevanje, v koncept pa sodijo tudi že znani delci, denimo nevtrini, za katere je bila podeljena predlanska Nobelova nagrada. Če je bilo takšne snovi nekoč veliko več, kot ocenjujejo danes, potem so pač izračuni za ta čas napačni.

Druga razlaga vsebuje temno energijo, zadevo, ki naj bi zavzemala kar 70 odstotkov vsega obstoječega v vesolju. Temna energija je ogromna uganka. Znanstveniki ne vedo zares, kaj to je; nedvomno pa so na vesolju opazne posledice skritega dejavnika, ki ga poimenujejo temna energija. Najširše sprejeta razlaga pravi, da tudi kar se da prazen prostor ni nič; temveč je dejavnik sam po sebi, ima lastno energijo. Ta po delovanju spominja na protitežnost, a ni to. Temna energija deluje kot pritisk narazen, kot protitlak, ki stvari potiska stran. Najboljši približek delovanja temne energije je Hubblova konstanta.

Mogoče usode
Pomembno vprašanje je, kako silna je temna energija in ali njena količina skozi čas stoji ali narašča, saj vpliva na širjenje vesolja, to pa pove, kaj se bo z vesoljem na koncu zgodilo. V grobem obstajajo trije scenariji. Prvi pravi, da se bo vesolje širilo vedno počasneje, vse dokler se ne bo ustavilo, in proces se bo obrnil, kar naj bi privedlo do krčenja in ponovne zgostitve na eni neskončno majhni točki - čemur naj bi sledil nov veliki pok.

Po drugem scenariju se bo vesolje polagoma širilo v neskončnost. Fizika nalaga, da širjenje privede do hlajenja, kot je hladen prš, ki prihaja iz pločevinke s stisnjenim dezodorantom. Za zdaj meritve kažejo, da je ta scenarij pravi. Vesolje čaka toplotna smrt, ko se bo vse tako ohladilo, da se ne bo nič več premikalo in se ne bo dogajal noben proces več.

Zadnji dve meritvi namigujeta, da bi morda lahko držal tudi zadnji scenarij. Morda silnost temne energije skozi čas narašča. Na splošno naj bi bila temna energija neločljiva lastnost prostora, in ko v vesolju nastaja vse več prostora, naj bi s tem nastajalo tudi več temne energije. Če bo ta vse bolj prežemala vesolje, bo na koncu postala tako silna, da bo prav vse raztrgala na najmanjše mogoče koščke.

Video 1: Ponazoritev učinka močnega težnostnega lečenja

Video 2: Utripanje kvazarja v različicah podobe

Al. Ma.
Prijavi napako
Komentarji
NzA
# 28.01.2017 ob 17:27
Izvrsten članek, kje bi človeštvo lahko bilo, če ne bi bilo verskih fanatikov in nenehnih vojn, samo predstavljajte si, če bi 600 milijard namest za vojsko, dajali v namen raziskave vesolja...
nuLanuLa
# 28.01.2017 ob 17:37
Tej članki o kozmosu so nekaj najboljšega na MMC. Najbrž jih ne piše novinar?
kacjipastir
# 28.01.2017 ob 18:01
@scenic na srečo je jutri nedelja in boš lahko poslušal vsaj 2 predavanji, kjer ne bo vprašanj in dvomov. Obvladajo vse!
Super članek!
anjago2
# 28.01.2017 ob 17:49
kam se širi, kako se imenuje tisti prostor v katerega se širi?
Splythe
# 28.01.2017 ob 17:58
Zakaj diskrepanca? Odstopanje preprosto...
King Viljem
# 28.01.2017 ob 18:04
Vesolja ne bomo nikoli razumeli do konca! Se v svojem zemeljskem okolju nismo sposobni razumeti vsega...
bori
# 28.01.2017 ob 18:44
Tudi človeštvo se napihuje z veliko hitrostjo.
soldier223
# 28.01.2017 ob 17:47
Cakam Ramusa, da pojasni zakaj se vesolje ne širi in kje so dokazi za to v knjgi, ki jo je napisal človek, ki je imel prisluhe ali pa shizofrenijo...
In before faith fanatics try to kill me.
generusus
# 29.01.2017 ob 01:38
@Kobalt

Pri razširjanju vesolja (v globalnem smislu) se širi »tkanina« prostora, vendar pa to razširjanje mi vidimo kot potovanje vesoljskih objektov v prostoru. No, seveda je tudi slednje navzoče, vendar predvsem na mikronivoju (npr. potovanje planetov okoli zvezd, vrtenje galaksij). Einsteinova trditev, da se nič ne more gibati hitreje od svetlobe, se nanaša na gibanje objektov in svetlobe v prostoru, ne pa na razširjanje prostora.

Predstava o velikem poku na način »eksplozije« iz ene matematične (singularne) točke je najbrž napačna. Pok si je raje treba predstavljati kot hkratno razširjanje (»eksplozijo«) prostora v vsaki točki tedaj nepredstavljivo majhnega vesolja. Torej, »eksplozija« se je dogajala povsod. Da je bilo nam vidno vesolje nekoč zelo tesno skupaj kaže tudi dejstvo, da je vesolje v vseh smereh presenetljivo homogeno, saj je temperatura mikrokozmičnega sevanja ozadja praktično enaka v vseh smereh vesolja. Da je takšno homogenost sploh mogoča, je moralo vesolje v zelo zgodnji fazi intenzivno izmenjevati informacije med posameznimi točkami (tj. energijo), torej so morale biti te točke zelo blizu skupaj.

V zvezi s tvojo navedbo o »pobegu svetlobe iz zelo goste snovi«, si najbrž mislil trenutek, ko je vesolje postalo prozorno za svetlobo. To se je zgodilo približno 380.000 let po velikem poku. Slika kozmičnega prasevanja, ki jo vidiš pod to novico, je v bistvu svetloba 380.000 let starega vesolja. Iz drobcenih nehomogenosti, ki jih na sliki predstavljajo različne barve, so se mnogo kasneje razvile galaksije, jate galaksij in superjate. Ti objekti naj bi lahko nastali le na področjih, kjer je bilo tudi veliko temne materije (za zdaj hipotetične tvarine), katere obstoj še ni potrjen, vendar zelo verjeten. Brez temne materije (karkoli to že je), bi se obstoječe galaksije razletele oziroma sploh ne bi nastale.

Zaradi omejene hitrosti svetlobe lahko opazujemo le nam vidno vesolje. Zelo oddaljene objekte nikoli ne bomo mogli videti, saj se prostor prehitro širi (z nadsvetlobno hitrostjo), svetloba, ki jih ti objekti izsevajo pa je prepočasna, da bi dospela do nas.
LosAlamos
# 28.01.2017 ob 21:59
Res mi gre na živce, ko tekst na trenutke "diši" po google translate. In niti ni prvič pri podpisanem Al.Ma..
makoshark
# 28.01.2017 ob 19:16
@krimsky, @anjago2, @svizecka

Prostor se lahko širi tudi sam vase. Matematično je to možno.

Za vesolje si recimo predstavljaj balon, ki ga napihuješ. In predstavljaj si, da samo to obstaja. Seveda mislim vesolje kot mejno ploskev balona. Kam se širi?

Ali pa vzemi premico (neskončno) in jo raztegni. Kam se širi?
bicesniga
# 28.01.2017 ob 18:34
jz tud mislim, da bomo v resnici stopli skupaj samo takrat, ko bomo imeli pravega zunanjega "sovražnika", ne samo političnih, ki jih ima vsaka država ogromno, še posebej pred vsakimi volitvami....žal najverjetneje tega ne bom dočakal...
Veliki gospod
# 28.01.2017 ob 18:30
Človešvo od svojega obstanka pa do danes ni uspelo evolucijsko napredovati, napredovali smo samo tehnološko. Človeštvo ima eno slabo lastnost, ki je po drugi strani tudi zelo dobra, pohlep. Če bi znali pohlep obrniti v prid človeštvu ni lahko neomejeno napredovali v vseh stvareh, tudi pri raziskovanju vesolja, ker pa pohlep obračamo samo sebi v prid pa smo tam kot smo.

Samo jaz, jaz, jaz, namesto, da bi obrnili ploščo in račeli razmišljati mi! Mogoče pa nas bolj povezal obisk zunaj zemeljskega bitja, le kdo bi vedel.
prva liga
# 28.01.2017 ob 17:48
13.7 milijard let je odkar je nastalo naše vesolje.
Je kdo kje zasledil za koliko časa ima vesolje energije, dokler
ne nastopi popolno mirovanje?
Sem pa vse bolj prepričan o večjem številu vesolj, kajti v
neomejenem prostoru z neomejenim časom nebi imelo smisla imeti
eno vesolje in še to le za nekaj časa. Razen če se postopek spet
ponovi ampak praznega prostora ni, kar pomeni verjetno
neskončno število vesolj. Tukaj se pa že lahko človek vpraša
ogromno stvari povezanih z lastnim obstojem :)
nuLanuLa
# 28.01.2017 ob 17:39
Najbolj suoer pa so tej hiperlinki, ki jih uporablja nekdo, ki se je zelo potrudil. Me spominjajo na prve dni spleta, ko še ni bilo Mosaica. Globoko kot vedno.
makoshark
# 28.01.2017 ob 19:08
RogerR
Problem je gotovo v teoriji. Ne moreš po eni strani zagovarjat "inflacije" na začetku vesolja a po drugi strani jemat svetlobno hitrost za konstanto, matematično se ne izide.

A lahko malo več o tem napišeš. Kaj se (tebi) matematično ne izide.
svizecka
# 28.01.2017 ob 18:31
Kam pa se vesolje širi?
KovacevaKobila
# 29.01.2017 ob 01:39
Nečesa iz zgodnjega vesolja človeštvo ne pozna (dovolj), nečesa, kar se je v vmesnem času očitno precej spremenilo.

Če lahko citiram Douglasa Adamsa: Obstaja teorija, ki govori o tem, da če bi kdo odkril razlog za nastanek vesolja, bi to v trenutku izginilo, nadomestilo pa bi ga nekaj še bolj bizarnega in nerazumljivega. Druga teorija govori o tem, da se je to že zgodilo.

Šalo na stran, super članek.
Rosimario
# 28.01.2017 ob 22:03
Vesolje je le en del druge celote
nostromo
# 28.01.2017 ob 17:23
Lektorjev ni? Imamo dosti lepše besede za diskrepanco. Tudi vsemir ni ravno standarden izraz v slovenščini.
Ceshoot
# 29.01.2017 ob 10:59
Mb128:
Ampak a se potem prostor med našo galaksijo in Andromedo krči?! Veš sem laik tako kot ti in si zastavljam mnoga vprašanja tako kot ti. Odgovora na vprašanje a se prostor med nami in Andromedo krči še nisem dobil.

Andromeda je od nas oddaljena cca 2,5 milijona svetlobnih let. Na taki razdalji se telesa od nas zaradi širjenja prostora oddaljujejo s hitrostjo 60 km/s. Hitrost premikanja Andromede skozi prostor proti nam pa je 110 km/s. Ergo? :) Prostor med galaksijama se širi, ampak počasneje hitrosti, ki jo povzroča gravitacijski privlak.

Teorija M ni nadgradnja velikega poka. Veliki pok je sestavni del teorije M. Ergo, veliki pok ni natal sam po sebi oz. zato ker je singularnost pač dosegla kritično maso ampak je posledica stika/kolizije dveh membran.

M-teorija je poskus matematične spojitve relativnostne teorije in kvantne fizike oziroma je praktično edina kvantna "dopolnitev" splošne relativnosti, ki se matematično izide. Ergo, matematične strukture teorije splošne relativnosti so izhodišče, ki se jih kasneje kvantizira, tako da M-teorija potem vključuje fundamente obeh teorij. Z ukrivljenim prostorom/časom, se pravi z relativnostno teorijo (veliki pok) ni možno matematično opisat pojavov, ki smo jim priča na kvantnem nivoju, ampak noben ne verjame in ne zagovarja, da je le-ta prišel iz nič (to je absurdno). M-teorija je mlado področje in je logično nadaljevanje že potrjenih teorij - vzamemo potrjeno znanje, ki ga imamo do zdaj in ga poskusimo združit. Imamo znanje o splošni relativnosti in imamo znanje o kvantni fiziki. Problem je v tem, da sta na kvantnem nivoju matematično nezdružljivi, zato tu nastopi M-teorija, ki ju poskuša združit. Na nivoju klasične fizike pa je M-teorija v popolnem skladju z relativnostno teorijo.
Kobalt
# 28.01.2017 ob 23:25
Zanima me nekaj, če je kdo tako načitan, da bo znal povezati moje "blodnje" in mi to bolje pojasniti.

Pred tedni sem bil na nekem predavanju o vesolju (veliki pok), predavatelj je bil astronom.

In ta je medrugim rekel, da je ta šolska predstava o širjenju vesolja na način napihovanja balona napačna. Nisem najbolj natančno razumel vsega, a po spominu naj se v bistvu "objekt" (galaksija?) sploh ne oddaljuje od drugega "objekta" (galaksije?), ampak se med njima širi prostor oz veča razdalja - za to naj bi bila odgovorna temna snov (tole o širjenju/večanju sem sicer zasledil v dokumentarcu, kjer je pripovedovalec Brian Greene).

Druga stvar, ki me je nekako osupnila je bila točka singularnosti (?) in kaj se je tik pred velikim pokom v njej dogajalo. Bojda je to bila zelo gosta snov, zbrana v majhni točki, v kateri je bila ujeta svetloba in ki se ji je nekako uspelo izviti iz prijema te goste snovi - od takrat svetloba potuje (kamorkoli in kakorkoli pač že).

Tretja stvar me je pa naravnost sezula, ker nekako protislovno govori proti širjenju vesolja (sicer to "protislovnost" lahko pripišemo moji laičnosti in pa tudi koncentrciji, ki lahko da je padla v najbolj kritičnem trenutku podajanja razlage, in sedaj blodim :P ) in sicer: svetloba je od začetka obstoja oz od takrat ko se je izzvila iz goste snovi prepotovala pač neko razdaljo (ne vem kaj/koliko je že rekel predavatelj) in (sproti) osvetljevala "prostor" kamor se je širila.
Ko je bilo govora o takem "prostoru", če me spomin ne vara, je bila na projektorju slika spaceweb-a:

In to naj bi na svojem potovanju razkrivala svetloba. Kaj pa se nahaja za to mejo "vidnega vesolja", še ne vemo, saj do tja svetloba še ni prišla. In to je tisto, kar me je sezulo, ker - tako sem sam interpretiral, lahko pa da tudi napačno - v bistvu je že vse tam zunaj, "obstaja", le svetloba še ni prispela do tja.

Imamo med forumaši koga, ki lahko vsaj za trenutek poteši mojo radovednost, dokler se spet ne vsuje nešteto novih zakaj-ev?

Morda makoshark, Rasta75? Ali kdo na podobno strokovnem nivoju?
Krimsky
# 28.01.2017 ob 21:55
@ makoshark

Ah, ... v tem življenju tega ne bom razumel ... vseeno hvala!
~
Včasih kar zavidam tistim, ki s tako lahkoto operirate z 2D, 4D, ali pet dimenzionalnim prostorom ... kot bi se igrali s frnikolami. Sam si nobenega drugačnega prostora kot tridimenzionalnega ne morem zamisliti, pa če še tako poskušam ... pri 2D vedno pomislim na ploskev, ki je nikakor ne uspem predelati v prostor ...
aktivist_vanc
# 28.01.2017 ob 21:52
" Vsemir očitno postaja večji pospešeno, kot bi drvel po klancu."

Prevod prosim?
winkl777
# 28.01.2017 ob 20:41
Jst grem na sendvic.
Jonson
# 28.01.2017 ob 18:27
@VanDame
NzA: to je sicer res, je pa tudi res, da se z razvojem vojske širi znanje, ki pride prav tudi pri raziskovanju vesolja. To pa je eden redkih plusov vojn in vojske.

Se ne strinjam s tem. Namesto, da bi se razvijali z vojsko, se lahko razvijamo z golo znanostjo. Namesto investirat v vojsko, katere namen je ubijanje sočloveka, bi lahko usmerili investicije v izboljšanje tehnologije za boljše življenjske pogoje in pa raziskovanje vesolja.

NASA ni vojaška organizacija, ampak civilna. Je prinesla veliko več znanja o vesolju, kot vojska.
SamoRes
# 28.01.2017 ob 18:19
Sposobni smo nekajkrat uničiti človeštvo, nismo pa sposobnipriti do planeta primernega za življenje niti ga najti.
RenatoP
# 28.01.2017 ob 17:33
Pa kaj je z vami lektorfašisti, ne morete spregledat par vsesplošno uporabljenih tujk v 2000besed dolgem članku?!
Najverjetneje kot pravi rogerR, v osnovi se uporabljajo konstante za fleksibilno stvar. Skratka so ugotovil da morjo dalje raziskovat, kar tud ni slab zakljucek :)
generusus
# 30.01.2017 ob 10:35
makoshark

"generusus
# 29.01.2017 ob 01:38

Eno dopolnilo. Lahko vidimo tudi take objekte, ki se (celo take, ki so se vedno) od nas oddaljujejo hitreje kot c."


Ja, drži. Dejansko se naš horizont videnja (tj. vidno vesolje) neprestano nekoliko povečuje, tako da postopoma vidimo čedalje starejšo svetlobo (tj. bolj oddaljene predele vesolja), ki je imela dovolj časa, da dospe do nas.
generusus
# 29.01.2017 ob 02:00
Kot zanimivost: prva dokaj dobra ocena vrednosti Hubblove konstante je bila podana leta 1958. Tedaj jo je ameriški astronom Allan Rex Sandageocenili ocenil na vrednost 75 km/s/Mpc.
Bendit
# 28.01.2017 ob 21:52
Odkar je Trump na oblasti se tud vesolje hitrejse siri
makoshark
# 28.01.2017 ob 21:22
@Krimsky

Premico lahko po mili volji širimo. To je približno kot vprašanje, ali je vseh naravnih števil več kot samo sodih števil. Pri neskončnem prostoru torej ni problem širjenja prostora samega vase. Pri omejenem je pa bolj komplicirano in ni ravno preprosta kocka enega kubičnega metra v tridimenzionalnem evklidskem prostoru. Predstavljaj si recimo, da imaš v 2d prostoru 1d črto, ki je neskončno dolga, a v omejenem prostoru. Si znaš zamisliti, kako bi tako črto lahko potegnil?

Morda tudi tole kaj pomaga: https://www.youtube.com/
watch?v=q3MWRvLndzs
Krimsky
# 28.01.2017 ob 21:00
@ makoshark

Premica ne obstaja v fizičnem svetu.
Lahko jo zgolj mislimo.
Definirali smo jo kot neskončno, zato je ne moremo še raztegniti.

Sediš v kocki s stranico 1 m in izvajaš svoje eksperimente s širjenjem prostora navznoter ('sam vase'). Za nas, zunanje opazovalce, kocka še vedno zavzema natanko en kubični meter prostora – ne glede na morebitno uspešnost tvojih eksperimentov.
Ker moja matematična izobrazba ne sega dlje od osnovnošolske, me res prav zanima, kako se da matematično znotraj kocke s stranico 1m napraviti več prostora od enega kubičnega metra (če se to sploh da pojasniti amaterjem ) ...
makoshark
# 28.01.2017 ob 20:50
@RogerR

To, da je problem v teoriji, ni sporno - teorije se, če je glede na meritve to potrebno, pač dopolnijo. In to se je vedno tudi počelo.

Ti si pa konkretno omenjal protislovje inflacije na začetku vesolja v primerjavi s c kot konstanto. Torej, jaz bi rad slišal, kaj se tebi tu konkretno ne izide.

Mimogrede, Hubblova konstanta ni konstantna.
Jonson
# 28.01.2017 ob 19:06
@tocco
Nasa je bila ustanovljena od USAF keri je goraj napiso da nima veze z vojsko se moti sploh pa usaf pa nasa se je razvila od usafa

To ni res!

NASA odgovarja direktno predsedniku ZDA in nima zveze z USAF.

President Dwight D. Eisenhower established NASA in 1958 with a distinctly civilian (rather than military) orientation encouraging peaceful applications in space science.

Res pa je, da je njena predhodnica NACA (ust. 1915) delala v tej smeri zaradi burnih meddržavnih odnosov za časa 1. svetovne vojne. Vendar tudi ta organizacija ni bila pod vojaškim nadzorom, saj jo je ustanovila zvezna agencija ZDA.
por
# 28.01.2017 ob 18:40
NuLa, ja, jih piše ''zgolj novinar''.

Lektorjev ni? Imamo dosti lepše besede
zataknilo pri "diskrepanci"...in "vsemir", really?

LOL, naivneži, MMC pač zadosti vsem in zraven še malo trola in nabira klike od vas', lektorfashionistov :D Niste še doumeli, da nalašč podtikajo take klene besede... Zdej loh začnete mene obdelovat, ker se ''kleno'' na MMC ne spodobi uporabljat na strani od znanosti. LOL
miroB
# 31.01.2017 ob 12:15
Super debata! Bravo mb128 in kompanija... :)

Dodal bi tole: zdi se mi, da si nekateri napačno razlagajo hitrost svetlobe pri prehajanju skozi različne medije.
Hitrost svetlobe je vedno c, ne glede na snov skozi katero potuje. Hitrost fotona je vedno samo in edino c - ne more imeti druge hitrosti. Vsake toliko si razbijam glavo ob dejstvu, da ima foton takoj, ko nastane že hitrost c - se pravi, da v času nič pospeši do svetlobne hitrosti - mogoče bo kak fizik imel kako laiku razumljivo razlago pri tem.

Pri prehajanju svetlobe skozi materijo, pa se dogaja sledeče: ko foton potuje skozi snov, ga atom ''ujame'' in postane energijsko nestabilen, zato izseva foton. Za to dogajanje je potreben nek čas. Vsled tega mi izmerimo hitrost svetlobe manjšo kot c, čeprav se fotoni gibljejo s c....
makoshark
# 29.01.2017 ob 20:33
@kobalt
In ta je medrugim rekel, da je ta šolska predstava o širjenju vesolja na način napihovanja balona napačna. Nisem najbolj natančno razumel vsega, a po spominu naj se v bistvu "objekt" (galaksija?) sploh ne oddaljuje od drugega "objekta" (galaksije?), ampak se med njima širi prostor oz veča razdalja - za to naj bi bila odgovorna temna snov (tole o širjenju/večanju sem sicer zasledil v dokumentarcu, kjer je pripovedovalec Brian Greene).

Ta primerjava ni tako brezvezna. Če na napihnjen balon nalepiš nekaj objektov (galaksije) in balon dodatno napihuješ, boš s tem širil prostor med temi galaksijami. Galaksije pa pri tem ostanejo enako velike (zaradi lastne gravitacije). Če uspeš tem galaksijam dati tudi začetno hitrost, bo zadeva še bolj zanimiva. Potem pa lahko upoštevaš še gravitacijo ... Zaradi vsega tega (lastna hitrost in gravitacija) se Andromeda in Rimska cesta približujeta ena drugi (čeprav se prostor vmes med njima širi, je gravitacija na takšni razdalji še vedno močnejša od temne energije). To zadnje je tudi ogovor za @mb128
makoshark
# 29.01.2017 ob 20:26
generusus
# 29.01.2017 ob 01:38

Eno dopolnilo. Lahko vidimo tudi take objekte, ki se (celo take, ki so se vedno) od nas oddaljujejo hitreje kot c.
makoshark
# 28.01.2017 ob 21:37
@58rajko

Hubblova konstanta se spreminja s časom. Recimo: https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0310808.pdf (25)

@RogerR

Vesolje se ne širi "pospešeno pospešeno" od vsega začetka. Ta hitrost širjenja vesolja je v začetku padala navzdol (zaradi gravitacije), dosegla najnižjo točko (ki je bila še vedno višja od c) in kasneje (ko je temna energija postala glavni dejavnik v vesolju) se je hitrost širjenja spet povečevala.
Nikolaj
# 28.01.2017 ob 21:10
Vsebina članka je zanimiva, prevod (verjetno iz hrvaščine) pa slab, saj vsebuje hrvatizme.
tocco
# 28.01.2017 ob 18:52
Nasa je bila ustanovljena od USAF keri je goraj napiso da nima veze z vojsko se moti sploh pa usaf pa nasa se je razvila od usafa
serpent
# 28.01.2017 ob 18:35
@RogergR: Širjenje prostora ni omejeno s svetlobno hitrostjo, zgolj gibanje skozi prostor je omejeno s svetlobno hitrostjo. Verjetno ne misliš, da nekaj tako osnovnega kot misliš ti, ne bi že ne vem kdaj pomislili fiziki, ki o tematiki vejo nepredstavljivo več kot ti?
Zadeti Derviš
# 28.01.2017 ob 17:41
Ko ji odgrabi preveč, eksplodira supernova, to pa se vedno zgodi pri enaki masi večje zvezde, posledično je znana tudi absolutna svetlost.

Narobe. Da izbruha supernova tipa 1a pride, ko bela pritlikavka skupaj s prisesano akrecijsko maso doseže cca 1.4 sončeve mase. Masa sosednje zvezde, ki ni nujno večja, lahko močno varria.
generusus
# 31.01.2017 ob 01:38
makoshark

"To glede na tvoje privzete podatke (Hubblova konstanta se v našem vesolju znižuje) ne bo držalo! Če se sedaj nek objekt nahaja malo izven Hubblove sfere, bo foton, ki ga je ta objekt izseval v smeri k nam, enkrat znotraj Hubblove sfere (tak foton, ki se od nas oddaljuje počasneje kot se Hubblova sfera), kar pomeni da bo v prihodnosti viden za nas."

Ja, drži. Moj lapsus. Pravilna trditev bi se glasila, da ne moremo videti tistih fotonov (in jih ne bomo mogli nikoli), ki so izven kozmološkega dogodkovnega horizonta.

Kljub temu bo treba na fotone, ki bodo v tem trenutku izsevani v prostoru, ki se nahaja med trenutno Hubblovo distanco in kozmološkim dogodkovnim horizontom, čakati zelo zelo dolgo. :-)
generusus
# 30.01.2017 ob 21:43
Da se nekaj hitreje premika kot svetloba je seveda zlahka doseči. Treba je le preiti iz vakuuma, kjer je hitrost svetlobe res nenadkriljiva, v kak drug medij. Na primer v vodo. V vodi je hitrost širjenja svetlobe le približno 3/4 tiste, ki jo doseže v vakuumu. Elektroni, ki potujejo skozi vodo v sredicah pri jedrskih reaktorjih, potujejo hitreje od svetlobe v tem mediju. To povzroča t.i. "svetlobni bum", po analogiji z "zvočnim bumom". Pri svetlobnem bumu je navzoča t.i. Čerenkova radiacija (modri sij), ki se pojavi tudi v drugih medijih, če le je hitrost nabitih delcev (npr. elektronov) večja od hitrosti svetlobe v istem mediju.
generusus
# 30.01.2017 ob 20:29
Kobalt

"Evo, in ker sam nisem bil deležen "vežbanja", še več, men še OŠ fizika šepa, bom začudeno vprašal: Lahko vidimo tudi take objekte, ki se (celo take, ki so se vedno) od nas oddaljujejo hitreje kot c."

Raziskave kažejo, da je zmotno mišljenje, da ne moremo videti objektov, ki se zaradi razširjanja vesolja, gibljejo hitreje od svetlobe. Zdrava pamet nas sicer napeljuje na misel, da je tako, v resnici pa takšne objekte lahko vidimo.

Najprej nekaj pojasnil. Hubblova sfera (ali tudi volumen) je krogelno področje Vesolja, ki obdaja točko opazovališča, onkraj katerega se vesoljski objekti oddaljujejo z nadsvetlobno hitrostjo zaradi širjenja Vesolja.

Sedaj pa malo računanja. Hubblov zakon lahko zapišemo v obliki

v = Ho · D

kjer je v hitrost oddaljevanja vesoljskih objektov, Ho je Hubblov parameter (zaokrožimo ga lahko na 71.0 km/s/mpc; 1 pc = 3.26 svetlobnih let), D pa je oddaljenost do objektov. Če zgornjo enačbo zapišemo v malo drugačni obliki:

c = Ho · D

kjer je c hitrost razširjanja svetlobe (300000 km/s), lahko izračunamo t.i. Hubblovo dolžino:
c / Ho = 300000 / 71.0 · 3.26 · 1000000 = 13774647887 svetlobnih let, zaokroženo 13.8 milijard svetlobnih let

Sedaj se povrnimo k prvotnemu vprašanju. Ali lahko vidimo objekte v Vesolju, ki se odmikajo z večjo hitrostjo, kot je hitrost svetlobe? Odgovor je: lahko jih vidimo.

Namreč, Hubblov parameter Ho, ki je trenutno okoli 71.0 km/s/mpc ni konstanten, ampak se s časom spreminja (spreminjanje je seveda zelo počasno, vendar je bil Ho pred več milijardami let več tisočkrat večji kot je sedaj). V preteklosti je bil Ho torej mnogo večji, v razširjajočem vesolju pa pada. Zaradi tega se tudi Hubblova dolžina (c / Ho) povečuje, kar posledično pomeni, da se tudi Hubblova sfera (volumen) povečuje. Posledica tega je, da hitro razširjujoča Hubblove sfera dohiti prej nam nevidne fotone zunaj Hubblove sfere, ki se »ujamejo« (padejo) v Hubblove sfero in postanejo nam vidni.

Pri tem pa je treba podčrtati, da nikoli ne bomo mogli videti svetlobe objektov, ki je zapustila objekte v sedanjem času, če se ti objekti nahajajo izven trenutne Hubblove sfere. Vidimo lahko ali bomo lahko videli le objekte katerih svetloba je zapustila oddaljene objekte v daljni preteklosti, pa četudi se ti objekti odmikajo z bistveno višjo hitrostjo od svetlobne.

Zelo zanimiv je tudi kozmološki kalkulator na tej povezavi:

http://www.einsteins-theory-of-relativity-4engineers.com/cosmocalc_2010.htm

Ob privzetih vrednostih vidimo, da je za objekt CMB (kozmično mikrovalovno sevanje ozadja) bil Hubblov parameter, tedaj ko je bilo sevanje (svetloba) emitirano (tj. pred 13.7 milijardami let), kar 1518878 km/s/mpc.
pif
# 29.01.2017 ob 16:23
V srednji šoli l. 1964 je strojni inženir, velik praktik, povedal naslednji, takraz meni neznani paradoks med (po)znanim in ne(po)znanim. Površina kroga je poznano, krožnica je stik z neznanim. Torej, več ko veš, bolj veš, koliko še ne veš. Če bi Aristotel vedel o vesolju to, kar se danes ve, bi se še bolj čudil vesolju, neskončnosti in stvarniku.
Veliki pok je splošno priznana teorija o nastanku vesolja V članku se predvsem ukvarjajo prihodnostjo vesoljain skoraj nič o miljoninkah sekunde časa predvelikim pokom. Skrivnost je še vedno začetek in konec časa, ter neskončnost časa in prostora. Alfa in omega?
Marko Uršič je v prispevku: Od sferičnega kozmosa do neskončnega univerzuma napisal: Stari so občutili čudenje in “strahospoštovanje” do neba. Immanuel Kant je zapisal besede,
ki so postale moto v njegovo filozofijo in so vklesane v njegov nagrobnik: Zvezdno nebo nad menoj in moralni zakon v meni.– to je tisto najvišje, kar lahko kot človek spoznam.
človek spoznam
Ceshoot
# 29.01.2017 ob 12:56
S tega stališča, katera teorija je bila prej niti ni, vsaj po moje, toliko pomembno. Kaj praviš na to?

Vprašanje, kaj je bilo "prej", je bistveno drugačno glede na to, kateri model vzameš kot okvir, ker gre za drugačna epistemološka izhodišča. Pozabljaš, da teorije nastajajo v specifičnem zgodovinskem kontekstu, znanje pa je kumulativno. M-teorija sploh ne bi bila možna, če prej ni na voljo teoretičnega okvirja na katerem bazira in okrog katerega se jo zgradi, ta teoretični okvir pa sta v tem primeru relativnostna teorija in kvantna fizika. V relativnostni teoriji se geometrija -opisuje s štiri-dimenzionalnim prostorom/časom (čas torej kot ena od dimenzij prostora/časa), osnovni gradniki pa so elementarni delci, v teoriji strun pa je geometrija kar 11-dimenzionalna (10 prostorskih in ena časovna dimenzija), osnovni gradniki pa so vibrirajoče strune. Gre torej za dve zelo drugačni konceptualizaciji. Pojave lahko (matematično) opisuješ bodisi znotraj ene, bodisi znotraj druge konceptualizacije, ne moreš pa kar preskakovat med njima. Vendar pa so to samo naši modeli, ki poskusijo opisovat neko "objektivno" realnost, ki se ob vedno novem znanju vedno bolj izpopolnjujejo ali pa ovržejo. "Objektivna realnost" pa nam po moje neposredno niti ni dosegljiva, vedno moramo izhajati iz določenega modela, ki to realnost opisuje na svoj specifičen način.

Glede Andromede tako nekako ja, ampak je stvar v tem, da ta hitrost ni konstantna. Večja je bližina, bolj ima gravitacija premoč nad temno energijo, tako da se hitrost verjetno vselej povečuje.
eMZe
# 29.01.2017 ob 11:30
Je bilo že nekajkrat poljudno napisano.
To, kar lahko izmerimo in interpretiramo s svojim znanjem, kaže na to, da se je vesolje, sestavljeno iz elektronov, protonov in fotonov (+ malenkosti) začelo pred cca. 14 milijardami let.
Kar lahko izmerimo, je precejšnja homogenost.
Izmerimo (iz opazovanj izluščimo) lahko, da se objekti, ki so med seboj daleč narazen, v povprečju oddaljujejo.
Teorija velikega raztrganja (big rip), ki temelji na tem, kar smo lahko izmerili in interpretirali, pravi, da se bodo objekti, ki so v vesoljskem merilu blizu skupaj, tudi obdržali skupaj. Nekako na ravni superjate.
Zakaj se vesolje domnevno pospešeno širi, je neznanka. Zaenkrat kaže, da ima prazen prostor lastno energijo (energijo vakuuma). Ta je dovolj majhna, da si je na Zemlji ne moremo privoščiti "neposredno" meriti, vendar v vesoljskem merilu lahko prinese precejšen delež "temne energije". Nekako se šteje, da je to "cena, da imamo prostor".
Če veliko raztrganje drži, se bodo deli vesolja med seboj vedno hitreje oddaljevali, tako da bodo oddaljenejši objekti za vedno izginili iz obzorja opazljivosti. Pojma nimamo, koliko objektov je že onstran opazljivosti zato ker se od nas oddaljujejo hitreje kot od njih šprica svetloba.

Torej, povzemam, kaj lahko opazimo, izmerimo in na podlagi tega sklepamo. Ne z osnovnošolskim ali srednješolskim znanjem, a vendarle. Tudi za en osebek je to vedno prevelik zalogaj.

Kar pa se Einsteina tiče, ne širjenje ne razpad vesolja ne nasprotujeta izračunom, ki jih je dal. Samo ne pojasnjuje pojavov, ki jih opažamo, takrat pa jih nis(m)o mogli.

Toliko na kratko.
Kazalo