Farby na mape reliktného žiarenia sú miesta s rôznou teplotou. Oblasti s vyššou teplotou sú červené a chladnejšie modré. Tento obrázok predstavuje to, že po Big Bangu sa vesmír ihneď po otvorení premenil na dosku do takmer ideálnej roviny ( žiadna guľa ako sa dovtedy myslelo ).
Podľa štandardného modelu je vesmír homogénni a izotropní a rozpína sa zo singularity ( veľké-ho tresku, ktorý mohol, ale nemusel byť úplne chaotický ).
Na začiatku inflácie bol rozmer bubliny asi 10^-30 cm,( pre porovnanie jadro atómu má polomer asi 10-17 cm. ), ale aby sme dostali, plochý vesmír taký aký ho pozorujeme behom inflácie sa tento rozmer musel zväčšiť asi 10^5000 krát. Na konci inflácie teda mala bublina rozmer asi 10^5000 cm, ale na celý pozorovateľný vesmír v tomto okamžiku pripadalo len niekoľko centimetrov. Čiže v tomto prípade sa náš vesmír nachádza vo vnútri obrovskej bubliny.
V priebehu rozpínania vesmíru klesala jeho hustota a teplota, pričom sa predpokladá že expanzia vesmíru bola adiabatická s drobnými fluktuáciami. ( s ktorých neskôr vznikli galaxie ). Podľa Lindeho (ruský fyzik ) inflačná vývojová fáza vesmíru začala v momente „big bangu“ a trvala do kozmologického času t 10^–37 s. Pričom aby bol vesmír plochý, musí byť počiatočná rýchlosť expanzie, takmer rovná únikovej rýchlosti.
Napríklad v čase 10^-38 s, sa mohol pomer hustoty vesmíru a kritickej hustoty odlišovať až od jednej na 56 desetinnom mieste. Pokiaľ by hustota bola rovná presne kritickej hustote, potom by bol vesmír plochý, s parabolickou geometriou a rozpínal by sa presne únikovou rýchlosťou. Štandardní inflační model nedokáže toto nastavenie hustoty vysvetliť ( treba si uvedomiť tú potrebnú obrovskú zhodu z únikovou rýchlosťou ) . Ak by sa tak nestalo vesmír by už dávno skolaboval, alebo naopak by sa rýchle rozptýlil a nevznikli by galaxie.
Ďalším problémom štandardného modelu je delenie vesmíru na tzv. kauzálne horizonty, a "dohoda" hmoty na tom, že sa rozloží homogénne a izotropne a dostane sa tak do termodynamickej rovnováhy. Aby sme si uvedomili, kde sa v tomto modeli nachádzame, tak v dobe pred infláciou, t.j. 10^-38 s, sa vesmír skladal z najmenej 10^84 kauzálne nezávislých oblastí.
Oblasť fázového prechodu je daná vzdialenosťou, v ktorom v danom kozmickom čase urazí svetlo od veľkého tresku. Keď mal vesmír iba jeden rok, svetlo mohlo putovať iba jeden rok. Vesmír sa preto zákonite rozkladá na horizonty (na ich hraniciach bodové poruchy – magnetické monopóli ), ktorého jednotlivé fragmenty sa nemôžu vidieť. Inflácia tento fakt po špičkách obchádza.
Trvá na tom, že pre svetelnú vlnu v rozpínajúcom sa vesmíre je vzdialenosť od bodu štartu väčšia ako vzdialenosť, ktorú fotóny urazili. Dôvod: expanzia medzičasom rozpínajúci sa vesmír zväčší. Predstavme si vodiča, ktorý cestuje v aute rýchlosťou 60 kilometrov za hodinu. Šofér prekonal 60 kilometrov, ale ak sa cesta v danom čase predĺžila, potom musí byť vzdialenosť od východiskového bodu logicky dlhšia.
Inflačná teória uprednostňuje rýchle rozpínanie sa časopriestoru (vesmíru). Z inflačnej teórie vyplýva, že vďaka rýchlej expanzii raného vesmíru bol dosah svetla úžasne veľký. Iba tak mohli rozptýlené fragmenty vesmíru navzájom komunikovať a udržať si rovnakú teplotu a hustotu. Keď sa inflačná expanzia skončila, tieto oblasti začali strácať kontakt.
Najnovšie modeli však ukazujú, že vzdialené ( „protiľahlé“ ) oblasti vesmíru sa od seba rozletia príliš rýchlo na to, aby sa stačili „dohodnúť“ že sa majú usporiadať tak, aby vesmír neskôr vykazoval dokonalú homogenitu a izotropiu, v celom vesmíre. Na druhej strane pôvod nehomogenít v menšich meradlách ( kopy galaxii, galaxie, hviezdy ) štandardný inflačný model rovnako nieje schopný vysvetliť.
Mimo možnosti štandardného kosmologického modelu, je takisto problém byryonové asymetrie vesmíru, t.j. prečo vo vesmíre prevláda hmota nad antihmotou. ( antihmota sa takmer nevyskytuje ). Taktiež nedokáže odpovedať na otázku, čo spôsobilo, to, že sa vesmír v počiatočnom štádiu rozpínal rýchlosťou vyššou ako je rýchlosť svetla, odkiaľ sa táto sila vzala, ktorá následne spôsobila infláciu, prečo pôsobila len po určitu dobu, a prečo zmizla.
Častice v rannom vesmíre vznikali vždy iba v pároch, t.j. každú hmotnú časticu spravádzala antičastica. Dôsledkom toho, by žiadna hmota nemala existovať. Dá sa predpokladať, že počiatočná asymetria v rozložení častíc a antičastíc, by veľmi rýchlo zanikla v inflácii. Z toho nám vyplýva, že asymetria musela vznikňúť vo veľmi skorom štádiu. A to je pre inflačných fyzikov poriadne tvrdý oriešok. ( v podstate by padol mýtus o dokonalej symetrii ).
V r. 1987 Saul Perlmutter zahájil ambiciózny program na spresnenie modelových vlastností vesmíru, založený na pozorovaní vzdialených supernov. Do r. 1999 sa Perlmutterovi a jeho spolupracovníkom podarilo objaviť 42 vzdialených supernov s červeným posuvom z = 0,18 – 0,83. Pozorované supernovy sú približne o 20% matnejšie, než sa podľa „štandardného modelu vesmíru“ očakávalo. Vysvetlenie je len jedno: Supernovy sú ďalej než by teoreticky – podľa „štandardného modelu vesmíru“ – mali byť. Ak by sa výsledky získané Perlmutterom a jeho spolupracovníkmi potvrdili, znamenalo by to koniec „štandardného modelu vesmíru“, pričom už teraz sa súčasná relativistická kozmológia – reprezentovaná „štandardným modelom vesmíru“ ocitla v kríze.
Najzákladnejším problémom ako z fyzikálneho, tak z filozofického hľadiska, je problém singularity a s ním súvisiaca konečnosť vesmíru v čase. Podľa Friedmanových kosmologických modelov mal vesmír v každom prípade svoj singulární počiatok, zatiaľ čo zákony zachovania elektrického, baryonového a leptonového náboja, rovnako aj niektoré filosofické argumenty, hovoria v prospech večnej existencie vesmíru.
Myšlienka, že vesmír nevznikol veľkým treskom mala vždy svojich zástancov v radoch astronómov.
Pri porovnaní šiestich kľúčových parametrov galaxií, ktoré popisujú ich individuálne vlastnosti ( hmotnosť, veľkosť, uhlový moment rotácie, svietivosť... ) boli zistené súvislosti medzi nimi a tým bol stanovený záver, že existuje nejaký iný skrytý parameter, ktorý je pre všetky objekty spoločný. Pritom štandardný kozmologický model tomu plne protireči, kedže vychádza z náhodnosti a nesystémavosti vzniku protogalaxií.
V poslednom čase boli objavené veľké štruktúry vesmíru, ktoré sú príliš veľké aby sa dali zladiť z teóriou Big Bangu. K vytvoreniu týchto štruktúr by pri predpokladanej rýchlosti týchto objektov bolo treba až 150 miliard rokov ( pričom vesmír ma necelých 14 miliard rokov ).
Už v roku 1991 Will Saunders a 9 ďalších astronómov publikovali výsledky merania červeného posuvu celej oblohy Infračerveným Astronomickým Satelitom. Tento prehľad ukázal existenciu omnoho väčšieho počtu masivních supergalaxií, ako by bolo možné vysvetliť teóriou Big Bangu.
Pri nových meraniach koncentrácie hmoty boli objavené veľmi prázdne oblasti vesmíru, pričom jedna z prázdnych oblastí je tak veľká, že nieje možné určiť kam sa až rozklada. Dokonca jedno takéto miesto ma priemer 3,5 miliárd svetelných rokov.
Dôležitým kritériom správnosti či pochybnosti kosmologickej teórie je jej schopnosť predpovedať vzhľad dnešnej veľkorozmerovej štruktúry vesmíru, pričom aj tu teória Big Bangu zlyháva.
Aj práve preto sa v súčasnosti dostáva do popretia M – teória, ktorá nepotrebuje infláciu, nevy-žaduje záhadné sily, ktoré by tu infláciu zastavili, a zodpovedá všetky otázky od superinterakcie, až po vznik mikrovlnného radiového pozadia. M – teória ma na to, aby sa stala hlavným prúdom kozmológie a poslala kozmologický inflačny model ( teóriu Big Bangu ) na smetisko dejin.
( o historii vzniku teórie veľkého tresku je niečo napísané tu: )http://vira.cz/knihovna/index3.php?sel_kap=180&sel_kniha=4&sel_kniha_nazev=Jiří Grygar - věda a víra&sel_kniha_autor=Grygar Jiří
Žiadne komentáre:
Zverejnenie komentára