» »

Gravitacijski valovi zaviti v oblak prahu

Gravitacijski valovi zaviti v oblak prahu

Nature - Nad marčevsko objavo rezultatov meritev sevanja mikrovalovnega ozadja v vesolju, ki naj bi dokazovali gravitacijske valove in s tem implicitno potrjevali teorijo inflacije, se zgrinjajo oblaki prahu. Dobesedno, saj novi rezultati kažejo, da je projekt BICEP2 v resnici meril delce medzvezdnega prahu in ne gravitacijskih valov, kar bi lahko lepo teorijo sesulo v - prah.

O težavah so v Nature pisali že maja. BICEP2 je meril polarizacijo fotonov v mikrovalovnem sevanju ozadja, in sicer razmerje med vrtinčasto B-polarizacijo in E-polarizacijo. Iz meritev so zaključili, da se je v zgodnji fazi vesolja le-to res hitro povečevalo (inflacija) in da je to povzročilo gravitacijske valove, ki so vir B-polariziranega sevanja.

Tako pomembna trditev seveda takoj sproži vrsto analiz, preverjanj in meritev. Če bi se izkazala kot resnična, bi bila prav lahko vredna Nobelove nagrade. Žal vse kaže, da so raziskovalci prehitro razgrnili svoja odkritja. Že maja sta v razmaku nekaj dni sveži analizi dokazovali, da meritve niso bile posledica gravitacijskih valov. Uroš Seljak iz Univerze v Kaliforniji, Berkeley kot avtor enega izmed člankov pojasnjuje, da trenutno nimamo prav nobenih dokazov za gravitacijske valove ali proti. Raphael Flauge z newyorške univerze v drugem članku pojasnjuje, da so raziskovalci bržkone prenizko ocenili količino prašnih delcev in da s pravilno oceno za trditve ni več dokazov. S tem se strinja tudi Paul Steinhardt s Princetona, ki ni sodeloval v noben izmed člankov za ali proti. Članek ekipe BICEP2 je od objave sicer doživel manjše popravke, a v njem še vedno trdijo, da so dokazali gravitacijske valove.

Sedaj so se stvari še dodatno zakomplicirale. V novem članku, pod katerim je podpisana zares velika skupina znanstvenikov (kot je v navadi za članke iz astrofizike, ki vsebujejo meritve), dokazujejo, da so prašni delci glavni vir zaznanega signala pri merjenju polarizacije mikrovalovnega sevanja ozadja. Izsledki se opirajo na meritve evropskega satelita Planck, ki je izmeril koncentracijo prašnih delcev v delu naše galaksije. Uradno sicer ne trdijo, da so podatki BICEP2 napačni, ker tega ni mogoče dokazati. BICEP2 je zaznaval le mikrovalove s frekvenco 150 GHz, zato so se osredotočili na del neba, kjer naj bi bilo prašnih delcev manj. Planck pa je sedaj pokazal - resda z ekstrapolacijo s 353 GHz na 150 GHz - da je zelo verjetno, da so razlog za polarizacijo prašni delci znotraj naše galaksije, ne pa inflacijsko širjenje vesolje tik po nastanku, ker je teh tudi v preiskovanem delu neba več od predvidevanj.

Medtem ko sta majska članka dokazovala, da je povsem možno, da bi izmerjen rezultat dobili samo z napačno oceno količine prašnih delcev, je Planck pokazal, da je to zelo verjetno. Za zdaj ostajajo vsi diplomatsko previdni in vljudni s pojasnili, da ni dokazov ne v eno ne v drugo smer. Pa smo spet na začetku (poznamo pa en del poti). Planck je namreč pokazal, kje je prahu manj, in tja bo gledal BICEP3.

Mimogrede pa ne pozabimo, da se sedaj pogovarjamo o dokazih za obstoj gravitacijskih valov. Ne strinjajo pa se vsi znanstveniki, da ti nujno pomenijo tudi obstoj inflacije. Še bo zanimivo.

12 komentarjev

gus5 ::

Teorijo inflacije je implicitno potrdil prav Planck, z natančnim posnetkom (vzorca) kozmičnega ozadja.

Slika 1 ni dobra grafična ponazoritev nastanka vesolja; iz nje je moč sklepati, da je 'veliki pok' predhodil inflaciji, teorija inflacije uči ravno obratno. Teorija inflacije je modifikacija standardne teorije velikega poka, ki pojasni dogodke pred velikim pokom, tj. opiše pogoje, ki omogočijo nastanek in širjenje vesolja. Kot pravi Alan Guth, je inflacija trajala približno 10(na)-35 s; na koncu je območje, ki bo kasneje postalo nam znano vesolje, obsegalo prostor velikosti žogice, frnikole. Vesolje je nastalo iz nič, nič naj bi 'razpadel' (na 'pozitivno' 'snov' na eni ter odbojno gravitacijo na drugi strani, katerih energijska rezultanta je bila enaka 0) na območju, velikem 10(na)-28 cm. (Mimogrede, tudi energijska rezultanta nam znanega vesolja je 0.)

Barbarpapa2 ::

Pozdrav

Če je energijska konstanta nam znanega vesolja enaka 0, zakaj potem ekspanzija vesolja pospešuje?

LP

Jože

gus5 ::

Vesolje naj bi se zadnjih 5 milijard let pospešeno širilo zaradi temne energije ('energije niča', 'energije vakuuma'). Kaj je temna energije, ni povsem jasno. Ko se je pred 5 milijardami let vesolje dovolj 'stanjšalo', 'zredčilo', ko se je običajna materija razpršila v zadostni meri, je začela v vesolju prevladovati temna energija, ki deluje kot neke vrste odbojna gravitacija in botruje pospešenemu širjenju vesolja. Glede na zadnje meritve Plancka, naj bi temna energija predstavljala med 68 in 69 % mase vsega vesolja. Energijska konstanta vesolja ostaja 0 zato, ker hkrati s 'slabenjem' običajne gravitacije v medzvezdnem prostoru (ta slabi zato, ker se vesolje 'tanjša'), narašča vpliv temne energije.

Temna energije pojasnjuje tudi ploščatost vesolja. Velja, de je vesolje ploščato, če je parameter gostote 'omega' = 1 (omega = dejanska gostota mase vesolja / kritična gostota mase vesolja). Iz hitrosti pospeševanja se da izračunati, koliko temne energije tvori vesolje, da parameter omega ostaja 1. S pomočjo Plancka so potrdili izračune, glede na zabeleženo naj bi dejanski omega znašal 1,001. In zakaj je ploščatost vesolja pomembna? Zato ker je posreden dokaz, da je energijska rezultanta vesolja nič. Le ploščato vesolje lahko nastane in se obdrži (skupaj s prostorom in fizičnimi zakoni) iz nič in obdrži energijsko rezultanto nič.

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: gus5 ()

MojsterLeo ::

Kolikor sem bral, se je ekipa BICEP2 pri preiskavi oprla tudi na določene podatke satelita Planck, ki pa niso bili povsem točni oz. so bili v času raziskovanja eksperimentalni. V novi verziji podatkov omenjenega satelita se podatki ne ujemajo s tem, kar je ugotovila Bicep2 ekipa.

Markoff ::

gus5 je izjavil:

Vesolje naj bi se zadnjih 5 milijard let pospešeno širilo zaradi temne energije ('energije niča', 'energije vakuuma'). Kaj je temna energije, ni povsem jasno. Ko se je pred 5 milijardami let vesolje dovolj 'stanjšalo', 'zredčilo', ko se je običajna materija razpršila v zadostni meri, je začela v vesolju prevladovati temna energija, ki deluje kot neke vrste odbojna gravitacija in botruje pospešenemu širjenju vesolja. Glede na zadnje meritve Plancka, naj bi temna energija predstavljala med 68 in 69 % mase vsega vesolja. Energijska konstanta vesolja ostaja 0 zato, ker hkrati s 'slabenjem' običajne gravitacije v medzvezdnem prostoru (ta slabi zato, ker se vesolje 'tanjša'), narašča vpliv temne energije.

Temna energije pojasnjuje tudi ploščatost vesolja. Velja, de je vesolje ploščato, če je parameter gostote 'omega' = 1 (omega = dejanska gostota mase vesolja / kritična gostota mase vesolja). Iz hitrosti pospeševanja se da izračunati, koliko temne energije tvori vesolje, da parameter omega ostaja 1. S pomočjo Plancka so potrdili izračune, glede na zabeleženo naj bi dejanski omega znašal 1,001. In zakaj je ploščatost vesolja pomembna? Zato ker je posreden dokaz, da je energijska rezultanta vesolja nič. Le ploščato vesolje lahko nastane in se obdrži (skupaj s prostorom in fizičnimi zakoni) iz nič in obdrži energijsko rezultanto nič.

Tole je nam laikom težko razumeti...in to vesolje, ki ima energijsko rezultanto nič (materija in antimaterija? pozitivni in negativni naboj energije? kaj točno to pomeni?), potrebuje neskončno hitro širitev vesolja, ko preseže neko velikost? Če prav razumem, je omega skoraj 1 takrat, ko se širjenje pospešeno širi? Ali lahko vesolje "raztrga" v klasičnem pomenu besede zaradi gostote, ki limitira proti 0 (fiksna masa oz. fiksna količina mase in anti-mase vs. vse večji obseg prostora), ker kakšen prostor pa je to, v katerem ni "praktično" več nič? Karkoli pa je v njem, pa je tako narazen, da nima več medsebojnega vpliva?

Če obstaja eno vesolje, ki je nastalo iz nič z "razcepitvijo tega niča v nekaj in anti-nekaj", lahko nastane neskončno takšnih vesolij, mar ne?

In še: mar ni nastanek nečesa (četudi tudi anti-nečesa) kršenje enega od temeljnih aksiomov fizike? Ali to velja samo za fiziko znotraj znanega vesolja, ne pa za pogoje "izven" vesolja, ko je ta nastal?
Ad astra per aspera

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: Markoff ()

Zheegec ::

In še: mar ni nastanek nečesa (četudi tudi anti-nečesa) kršenje enega od temeljnih aksiomov fizike? Ali to velja samo za fiziko znotraj znanega vesolja, ne pa za pogoje "izven" vesolja, ko je ta nastal?

seveda je kršenje. ampak nastalo je "nekaj in anti-nekaj in enegija", skupna energijska vrednost je pa bila 0, kar pa ne krši pravil. v praznem prostoru se stalno pojavljajo subatomski delci, ampak dokler je seštevek vseh 0 je to čisto ok. zato tudi nič ne preprečuje nastanka vesolja dobesedno iz nič (z bigbangom), vsaj kolikor TRENUTNO poznamo zadeve.
"božja zapoved pravi; <Spoštuj očeta in mater>,
ne govori pa o spoštovanju sodstva."
Janez Janša, 29.04.2014

Markoff ::

Zheegec je izjavil:

In še: mar ni nastanek nečesa (četudi tudi anti-nečesa) kršenje enega od temeljnih aksiomov fizike? Ali to velja samo za fiziko znotraj znanega vesolja, ne pa za pogoje "izven" vesolja, ko je ta nastal?

seveda je kršenje. ampak nastalo je "nekaj in anti-nekaj in enegija", skupna energijska vrednost je pa bila 0, kar pa ne krši pravil. v praznem prostoru se stalno pojavljajo subatomski delci, ampak dokler je seštevek vseh 0 je to čisto ok. zato tudi nič ne preprečuje nastanka vesolja dobesedno iz nič (z bigbangom), vsaj kolikor TRENUTNO poznamo zadeve.

Potem bi teoretično lahko človek iz nič ustvarjal nekaj in anti-nekaj in energijo, n'est pas? Seveda, če bi razumel, pod kakšnimi pogoji se ta proces odvija in ga znal in zmorel ukrotiti.
Ad astra per aspera

Valentin ::

gus5 je izjavil:

Teorijo inflacije je implicitno potrdil prav Planck, z natančnim posnetkom (vzorca) kozmičnega ozadja.

Slika 1 ni dobra grafična ponazoritev nastanka vesolja; iz nje je moč sklepati, da je 'veliki pok' predhodil inflaciji, teorija inflacije uči ravno obratno. Teorija inflacije je modifikacija standardne teorije velikega poka, ki pojasni dogodke pred velikim pokom, tj. opiše pogoje, ki omogočijo nastanek in širjenje vesolja.
.
.
.


Prvič slišim, da to uči teorija inflacije...
Imaš kakšen link?

Jst ::

Slika 1 ni dobra grafična ponazoritev nastanka vesolja; iz nje je moč sklepati, da je 'veliki pok' predhodil inflaciji, teorija inflacije uči ravno obratno. Teorija inflacije je modifikacija standardne teorije velikega poka, ki pojasni dogodke pred velikim pokom, tj. opiše pogoje, ki omogočijo nastanek in širjenje vesolja.


To sploh ni res. Teorija inflacije pojasnjuje, kaj se je z veliko verjetnostjo - kakor trenutno razumemo zakone fizike - dogajalo PO Velikem Poku.

Lahko kar iz wiki, ker je čisto pravilno poljudno opisano, kaj teorija inflacije uči:

In physical cosmology, cosmic inflation, cosmological inflation, or just inflation is the exponential expansion of space in the early universe. The inflationary epoch lasted from 10-36 seconds after the Big Bang to sometime between 10-33 and 10-32 seconds. Following the inflationary period, the universe continues to expand, but at a less accelerated rate.
Islam is not about "I'm right, you're wrong," but "I'm right, you're dead!"
-Wole Soyinka, Literature Nobelist
|-|-|-|-|Proton decay is a tax on existence.|-|-|-|-|

gus5 ::

Še enkrat teorija inflacije, tokrat (upam) 'z glavo in repom'... ;)

Kozmični nič je relativno stabilna entiteta, ki pa lahko (zaradi t. i. kvantnih fluktuacij) 'razpade'. Razpade v procesu, imenovanem inflacija, in sicer na 'snov', 'radiacijo' s pozitivnim energijskim predznakom na eni strani ter na gravitacijo (oz. gravitacijsko polje) z negativnim energijskim predznakom na drugi strani. (Ko se omenja 'snov', 'radiacija' s pozitivnim energijskim predznakom, ne gre za 'pozitivnost' v smislu inherentnega pozitivnega naboja, pač pa za predznak, ki je glede na predznak 'negativne' gravitacije pozitiven.) Ker sta energijska (polarizacijska) 'odmerka' na obeh straneh enaka, je energijska rezultanta enaka - nič. Skratka, možno je, da vesolje nastane iz nič in da je energijska rezultanta v procesu inflacije enaka nič. Ta rezultanta pa očitno (to potrjujejo tudi meritve Planka) ostane nič tudi po končani inflaciji, ko se začne formacija nam znanega vesolja, nam znanih delcev, radiacij, sil, energij, polj, med njimi tudi nam znane 'privlačne' gravitacije. Te, nam znane fizične entitete nastanejo v oz. po 'drugi fazi' razvoja vesolja, ki ji nekateri rečejo veliki pok. Problem teorije velikega poka je ta, da ne pojasni, KAJ je 'počilo', ZAKAJ je 'počilo' in kaj se je dogajalo pred 'pokom' (pravzaprav ne gre za pok, pač pa za razširitev). Na ta vprašanja poskuša odgovoriti teorija inflacije.

Slednja uči, da v procesu inflacije nimamo opravka z običajnimi, nam znanimi fizičnimi (sub-atomskimi) delci, energijami, polji, torej tudi ne z običajno gravitacijo. Za časa trajanja inflacije, tj. v času razpada niča, niso v interakciji običajni 'materiali', delci, materija in tudi ne privlačna gravitacija, pač pa odbojna gravitacija. Za naše vesolje običajna, nam znana gravitacija je pogojena s privlačnostjo teles, njena moč pa odvisna od mase teles, razdalj med telesi ipd.; odbojna gravitacija, prisotna v procesu inflacije, pa je polje, ki je posledica negativnega pritiska samega prostora med 'telesi' (in katerega moč ni odvisna od mase teles). (Tudi v ozadju teme energije nam znanega vesolja naj bi, podobno kot pri inflaciji, stal neke vrste negativni pritisk, podoben negativnemu pritisku inflacije.) Zakaj beseda 'telesa' v narekovaju? Zato, ker v tem primeru 'telesa' niso nujno (le) delci, materija, lahko gre tudi za energijo. Rečeno drugače, Newtonova fizika uči, da le pritiski materije, teles z maso, masne zgostitve lahko ustvarijo gravitacijska polja; relativnostna teorija pa dodaja, da ne le pritiski materije, pač pa tudi 'pritiski' energije (energijske zgostitve) ustvarijo gravitacijska polja. Energijske zgostitve (reda 1016 GeV; mimogrede: 1 GeV = energija mase protona) v času inflacije sovpadajo z nastankom (odbojne) gravitacije. Odbojna gravitacija nastane, ker so pritiski prostora med 'telesi' v procesu inflacije (ki se dogaja na 'smešno' majhnem prostoru) negativni.

'Material' inflacije, ki omogoča negativni pritisk in posledično odbojno gravitacijo, je zelo nestabilen. Njegov eksponenten razpad konča inflacijo in ustvari energijo ter pogoje, ki omogočijo nastanek 'običajnih', nam znanih sub-atomskih delcev in radiacij, ki tvorijo gosto, uniformno 'juho pra-vesolja'. Tu se začne standardna teorija velikega poka...

Razpad 'materiala', ki sodeluje v inflaciji, gre razumeti na način razpada, značilnega za razpad radioaktivnih elementov. Znano je, da slednji razpadejo v druge elemente. Tj. 'material' inflacije se ne izniči, pač pa razpade v nam znano, 'običajno' (anti)materijo, radiacije, slednje pa sovpadejo z nastankom 'običajnih' sil oz. polj, med njimi tudi nam znane, domače in ljube 'privlačne' gravitacije. Rečeno drugače: iz razpada 'materiala' inflacije (novo)nastala materija ni več materija, ki botruje odbojni gravitaciji, pač pa botruje 'privlačni' gravitaciji. Kljub temu, da se v po-inflacijskem vesolju ni ohranila večina 'materiala' inflacije in z njim odbojna gravitacija, pa se je ohranila uniformnost vesolja, ki je bila vzpostavljena v samem procesu inflacije.

Podobno je z energijsko rezultanto; ta v procesu inflacije znaša nič. Tudi energijska rezultanta današnjega vesolja je enaka nič.
Energijska rezultanta nam znanega ploščatega (a 3D) in pospešeno razširjajočega se vesolja je - NIČ.
Enostavna 'energijska' enačba: E = EM + ES + TE - EGP = 0.
Entitete s pozitivnim predznakom v enačbi so: konstantna energija vse materije (vidne in temne materije) - EM; energija (slabečega) sevanja - ES; temna energija (temna energija, nespremenjeni kozmološki konstanti navkljub, narašča, ker se povečuje volumen vesolja.) - TE.
Entiteta z negativnim predznakom v enačbi: energija gravitacijskega polja - EGP.
Zgornja 'energijska' enačba je dinamične narave, ne kinematične. Kot takšna upošteva 'dinamiko' celotnega vesolja oz,. interakcijo 'vseh' fizičnih entitet v njem, ne le 'lokalnih' faktorjev v posameznem delu vesolja in njihovih 'lokalnih' interakcij. Ker je energijska rezultanta nam znanega vesolja enaka nič, so nekateri menja, da je v okvirih splošne relativnostne teorije brezpredmetno govoriti o zakonu o ohranitvi energije...

Teorija inflacije (gre za verzijo teorije Alana Gutha) poda tudi (po mojem mnenju neprepričljivo) razlago (nastanka) multi-vesolja. Takole gre zgodba... Razpad 'materiala' inflacije se konča skoraj povod, in tam, kjer se, je inflacija končana. Vendar 'material' inflacije ne razpade povsem enomerno, zato se v nekaterih 'regijah' ohrani inflacija. Območje inflacije se širi eksponentno in ta širitev je hitrejša od hitrosti razpadanja 'materiala' inflacije. To pomeni, da se preostanek 'materiala' inflacije in z njim inflacija ohranjata s pomočjo širjenja na nova področja, čeprav je večina 'materiala' inflacije na starih oz. 'aktivnih' področjih že razpadla oz. razpada. Rečeno drugače, stopnja rasti območja inflacije, ki jo omogoča 'material' inflacije, je večja od stopnje razpada 'materiala' inflacije. Volumen inflacije s časom eksponentno narašča, čeprav se količina 'materiala' inflacije zmanjšuje. 'Material' inflacije nikoli ne izgine, pač pa v posameznih 'žepih' inflacije začenja 'lokalna' vesolja, verjetno s specifičnimi lastnostmi, fizičnimi zakoni ipd. - inflacija tako ustvari multi-vesolje. Ta interpretacija večne 'reprodukcije' inflacije in nastanka multi-vesolja se zdi neprepričljiva in protislovna. Teorija inflacije predvideva, da je inflacija v multi-vesolju (bolje rečeno v med-vesoljskemu prostoru oz. med-vesolju) večna (medtem ko naj bi trajala le približno 10-35 s pred velikim pokom nam znanega vesolja) in da se prostor inflacije širi v neskončnost. Problem teorije multi-vesolja, izpeljane iz teorije inflacije, je ta, da predvideva le en začetek (večne) inflacije, tj. en razpad niča. Nič lahko razpade povsem avtonomno na več lokacijah, ni jasno, zakaj bi bil to enkraten dogodek. Seveda, razpadov niča je lahko tudi več, a potem bi, če verjamemo 'inflacijski' razlagi multi-vesolja, multi-vesolje, v katerem se nahaja nam znano vesolje, bilo le eno izmed mnogih multi-vesolj, vsa skupaj pa bi se nahajala v nekem multi-multi-vesolju...

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: gus5 ()

Spajky ::

Teorije so teorije oz. zamisli, ki se s časoma dokazujejo, ali so OK (in potem niso več teorije ampak dejstva). Tako pa imamo precej teorij o kaki stvari, ki se bistveno razlikujejo ena od druge. To pomeni, da tudi znanstveniki dostikrat "tapkaju u tami", vsaj nekaj časa, dokler se njihova teorija ne potrdi ali ovrže oz.popravi. Vmes se pa kregajo, kdo ima prav >:D ... in vlečejo denar za raziskave :)) ... torej vse teorije je potrebno vzeti z zrncem skepticizma vnaprej ...
... Še NISMO NA DNU ... ma DELAMO na TEM, da BOMO ! ...

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: Spajky ()

s6c-gEL ::

Teorije so teorije oz. zamisli, ki se s časoma dokazujejo, ali so OK

Hipoteze.


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Gravitacijski valovi zaviti v oblak prahu

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
124882 (3170) s6c-gEL
»

Z meritvami polarizacije sevanja ozadja zaznali gravitacijske valove

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
258697 (5332) jype
»

Še o inflacijski teoriji vesolja in odkritju gravitacijskih valov, ki ima tudi naspro

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
279109 (6754) vostok_1

Več podobnih tem