13 replies to this topic

[Nick]

Foto: domena publiczna

 

Ciemna materia, która według naukowców stanowi 80% masy wszechświata, jest jedną z największych tajemnic współczesnej fizyki. Czym dokładnie jest i jak powstała jest zagadką, ale nowe badania naukowców z Johns Hopkins University wskazują, że ciemna materia mogła istnieć przed Wielkim Wybuchem.

 

Wyniki badań opublikowane 7 sierpnia w periodyku Physical Review Letters, opisują nowy pomysł na to jak powstała ciemna materia i jak można ją zidentyfikować w trakcie obserwacji astronomicznych.

 

“Badania wykazały nowy związek między fizyką cząstek a astronomią. Jeżeli ciemna materia składa się z nowych cząstek, które powstały przed Wielkim Wybuchem, mogą one w unikalny sposób wpływać na rozkład galaktyk na niebie. Związek ten można wykorzystać do odkrycia ich tożsamości oraz do nowych wniosków dotyczących czasu przed Wielkim Wybuchem” mówi Tommi Tenkanen, badacz z JHU oraz autor opracowania.

 

Choć nic nie wiemy o jej pochodzeniu, astronomowie wykazali,że ciemna materia odgrywa kluczową rolę w procesie formowania galaktyk i gromad galaktyk. Choć nie można jej bezpośrednio obserwować, naukowcy wiedzą o jej istnieniu dzięki temu, że oddziałuje ona grawitacyjnie z materią barionową.

 

Od dawna badacze podejrzewają, że ciemna materia musi być pozostałością po Wielkim Wybuchu. Badacze już długo poszukują tego typu ciemnej materii, ale jak na razie żadne eksperymenty nie przyniosły skutków.

 

“Gdyby ciemna materia faktycznie była pozostałością po Wielkim Wybuchu, to w wielu przypadkach badacze powinni dostrzec jej sygnał w różnych eksperymentach z zakresu fizyki cząstek” mówi Tenkanen.

 

Wykorzystując nowe, proste ramy matematyczne, badania wykazały, że ciemna materia mogła powstać przed Wielkim Wybuchem, w erze kosmicznej inflacji, gdy przestrzeń gwałtownie się rozszerzała. Gwałtowna ekspansja doprowadziła do obfitego powstawania określonych typów cząstek, zwanych skalarami. Jak dotąd jedyną cząstką skalarną jaką odkryto jest bozon Higgsa.

 

“Nie wiemy czym jest ciemna materia, ale jeżeli ma cokolwiek wspólnego z cząstkami skalarnymi, to może być starsza od Wielkiego Wybuchu. W proponowanym scenariuszu matematycznym, nie musimy zakładać nowego typu interakcji między materią barionową i ciemną, poza grawitacją, o której już wiemy” tłumaczy Tenkanen.

 

Choć sam pomysł, że ciemna materia istniała przed Wielkim Wybuchem, nie jest nowy, inni teoretycy nie byli dotąd w stanie podeprzeć swojego pomysłu obliczeniami. Nowe badania wykazują, że badacze zawsze pomijali najprostszy możliwy scenariusz matematyczny opisujący pochodzenie ciemnej materii.

 

Nowe badania wskazują także, że sposobem na pochodzenie ciemnej materii może być obserwowanie sygnatur ciemnej materii pozostawionych w rozkładzie materii we wszechświecie.

 

“Choć tego typu ciemna materia jest zbyt ulotna, abyśmy mogli ją dostrzec w eksperymentach z zakresu fizyki cząstek, może ukazać nam się w obserwacjach astronomicznych. Wkrótce dowiemy się więcej o pochodzeniu ciemnej materii, gdy satelita Euclid zostanie wyniesiony w przestrzeń kosmiczną w 2022 roku”.

źródło

[Tiga]

Hmm inflacja przed BB? Ciemna materia starsza od BB. A przecież przed nim nie istniał czas.

[Wszystko]

Ktoś się pomylił z tym 80%. Bo wszędzie podają że ciemnej materii jest 20 kilka procent.

[Kwarki_i_Kwanty]

Ciekawe spostrzeżenia na temat Ciemnej Materii, w tym niniejszym, ciekawie poprowadzonym artykule. Jednak, tak jak forumowicze wyżej, i ja przyłączę się do rozmowy, a raczej wskazania pewnych uwag odnośnie tego, co w artykule zostało ujęte: Inflacja przed Wielkim Wybuchem? To chyba jakiś błąd... Chyba że Ciemna Materia w rozumieniu jej istnienia przed Wielkim Wybuchem, poddana została ona inflacji, co można jakoś powiązać to z ,,przedwszechświatową nicością" i fluktuacjami kwantowymi, jakby Ciemna Materia przetunelowała z innego (umierającego?) Wszechświata do naszego się wyłaniającego. Jest to tylko moja sugestia i hipoteza zjawiska obecności tej egzotycznej formy materii w macierzy Kosmosu. Według danych zebranych na podstawie obserwacji dużych struktur kosmicznych, Ciemna Materia, to ok. 27% bilansu masy-energii Wszechświata.

[Panjuzek]

Ja mam mały problem z tą ciemną materią. Problem jest taki że została ona wymyślona, tylko po to aby obliczenia zgadzały się z obserwacjami. A co jeżeli wyliczenia są błędne? Albo obserwacje nie dość precyzyjne? Gdy szacuje się masę jakiejś odległej galaktyki to opiera się na pewnych założeniach które niekoniecznie muszą być właściwe. Nikt nie jest tego w stanie stwierdzić na 100%. Grawitacja wywołuje ugięcie czasoprzestrzeni (soczewkowanioe grawitacyjne) A co jeżeli to ugięcie zasłania te 20% materii widzianej z ziemi? Tak czy inaczej, mówienie o wieku czegoś co zostało wymyślone, to trochę nie bardzo. Może czegoś nie ogarniam, ale serio. Ciemna materia została wymyślona po to aby obliczenia się zgadzały. 

 Inną sprawą jest to że zarówno przy ciemnej materii jak i przy przesunięciu ku czerwieni nie bierze się pod uwagę ze obserwowane obiekty są obrazami sprzed milionów czy nawet miliardów lat. To co widzimy jest obrazem z przeszłości, a założenia do opisu tych obrazów czerpiemu z najbliższej okolicy na podstawie obiektów sprzed kilkuset czy kilku tysięcy lat. I to jest mój kolejny problem, o którym się nie mówi. Wszyscy wiemy że wszechświat się rozszerza.  Wiemy to dzięki efektowi Dopplera.  Problem polega na tym że najbardziej przesunięte ku czerwieni,  są obiekty najodleglejsze. Im obiekt jest bliżej nas, tym ten efekt jest słabszy, a w naszej najbliższej okolicy niewystępujący, lub wręcz przeciwny. Wszyscy wiemy że do drogi mlecznej zbliża się galaktyka andromedy. I tutaj właśnie powstaje kwestia czasu. Te najodleglejsze obserwowane obiekty są jednocześnie najstarszymi obrazami. Czyli galaktyka w odległości miliarda lat świetlnych od ziemi oddalała się od niej miliard lat temu. Co się dzieje dzisiaj nie wiemy.  Gdy porównać  BB  do wybuchu bomby, to te obserwacje mają sens, ale rozszerzanie się wszechświata, już nie. Gdy wybuchnie bomba. to cała materia poruszona wybuchem najpierw przyspiesza, a potem, na skutek działania między innymi grawitacji (w kosmosie to byłby jedyny czynnik.) zwalnia, zatrzymuje się i poddaje grawitacji, czyli opada na ziemię. Dlaczego z BB miało by być inaczej?  Obserwacje to potwierdzają. im dalej czyli dawniej, tym galaktyki oddalają się od siebie z większą prędkością. Ale galaktyki, których obrazy mają kilka tysięcy lat, nie oddalają się od siebie. Czasem nawet wręcz przeciwnie. Zmierzam do tego że cała ta inflacja wszechświata przypomina mi ustalanie jak szybko poruszają się samochody we współczesnym mieście, na podstawie filmu sprzed stu lat. Podobnie jest z ciemną materią. Oglądamy obraz sprzed miliardów lat, A wnioski snujemy na podstawie obserwacji sprzed kilku czy kilkuset tysięcy lat. Zakładając prawdziwość hipotezy wielkiego wybuchu, i porównując ją do dowolnego wybuchu, widać że dynamika tego co dzieje się na początku każdej eksplozji, jest zupełnie inna niż to co się dzieje na jej końcu. Czas jest kluczowy, a ja niestety z jakiegoś powodu nie mogą znaleźć nic o ciemnej materii, lub przesunięciu ku czerwieni, z uwzględnieniem tego KIEDY obserwowane przez nas dzisiaj obrazy, zostały wygenerowane.  

Użytkownik Panjuzek edytował ten post 10.08.2019 - 18:15

[Mariush]

Koncepcja ciemnej materii jest próbą pogodzenia obowiązujących teorii z danymi obserwacyjnymi. Oczywiście może nasuwać się wniosek, że skoro do tej pory owej tajemniczej materii nie wykryto, to może należy po prostu zmienić teorie. Być może. Niestety, naukowcy zwykle niechętnie zapatrują się na kwestię modyfikowania koncepcji fizycznych, szczególnie tych o fundamentalnym znaczeniu. Wolą raczej postulować istnienie nowych bytów.
 
 

Inną sprawą jest to że zarówno przy ciemnej materii jak i przy przesunięciu ku czerwieni nie bierze się pod uwagę ze obserwowane obiekty są obrazami sprzed milionów czy nawet miliardów lat. To co widzimy jest obrazem z przeszłości, a założenia do opisu tych obrazów czerpiemu z najbliższej okolicy na podstawie obiektów sprzed kilkuset czy kilku tysięcy lat. I to jest mój kolejny problem, o którym się nie mówi. Wszyscy wiemy że wszechświat się rozszerza.  Wiemy to dzięki efektowi Dopplera.  Problem polega na tym że najbardziej przesunięte ku czerwieni,  są obiekty najodleglejsze. Im obiekt jest bliżej nas, tym ten efekt jest słabszy, a w naszej najbliższej okolicy niewystępujący, lub wręcz przeciwny. Wszyscy wiemy że do drogi mlecznej zbliża się galaktyka andromedy. I tutaj właśnie powstaje kwestia czasu. Te najodleglejsze obserwowane obiekty są jednocześnie najstarszymi obrazami. Czyli galaktyka w odległości miliarda lat świetlnych od ziemi oddalała się od niej miliard lat temu. Co się dzieje dzisiaj nie wiemy.

Zgadza się, nie możemy bezpośrednio wiedzieć, co dzieje się TERAZ w odległym rejonie Wszechświata, którego PRZESZŁY obraz możemy obserwować na niebie. Jednak przyjmując racjonalne i mocno uzasadnione obserwacyjnie założenie, że Wszechświat w największych skalach jest jednorodny, możemy uznać, że ten odległy rejon podlega TERAZ kosmologicznym i astrofizycznym procesom analogicznym do tych, które obserwujemy TERAZ w naszym rejonie Wszechświata.
 

Gdy porównać  BB  do wybuchu bomby, to te obserwacje mają sens, ale rozszerzanie się wszechświata, już nie. Gdy wybuchnie bomba. to cała materia poruszona wybuchem najpierw przyspiesza, a potem, na skutek działania między innymi grawitacji (w kosmosie to byłby jedyny czynnik.) zwalnia, zatrzymuje się i poddaje grawitacji, czyli opada na ziemię. Dlaczego z BB miało by być inaczej?  Obserwacje to potwierdzają. im dalej czyli dawniej, tym galaktyki oddalają się od siebie z większą prędkością. Ale galaktyki, których obrazy mają kilka tysięcy lat, nie oddalają się od siebie. Czasem nawet wręcz przeciwnie.

Jeśli dobrze zrozumiałem, to sugerujesz, że szybsza "ucieczka" odleglejszych galaktyk wskazuje, że w przeszłości rozszerzanie było szybsze? Jeśli tak, to niestety nie masz racji. Owe szybsze uciekanie nie jest wynikiem szybszej ekspansji w przeszłości, ale tego, że między odleglejszymi obiektami jest po prostu więcej ekspandującej przestrzeni. Dla stałego w czasie tempa ekspansji otrzymujemy bardzo prostą zależność: Ile razy dalej znajduje się obiekt, tyle razy szybciej się oddala. To właśnie odkrył podczas badania pobliskich galaktyk E. Hubble. Stały, proporcjonalny związek między odległością i prędkością ucieczki (tzw. prawo Hubble'a). Niestety stała go charakteryzująca, tzw. stała Hubble'a, jest stała tylko lokalnie. Gdy sięgamy znacznie dalej (czyli wcześniej), zauważamy jej zmienność. Owa zmienność jest właśnie wynikiem zmieniającego w czasie się tempa ekspansji Wszechświata. Ok. 4 mld lat temu tempo to zaczęło przyspieszać - zakończyła się era dominacji materii, a rozpoczęła się era ciemnej materii.

[Panjuzek]

Koncepcja ciemnej materii jest próbą pogodzenia obowiązujących teorii z danymi obserwacyjnymi. Oczywiście może nasuwać się wniosek, że skoro do tej pory owej tajemniczej materii nie wykryto, to może należy po prostu zmienić teorie. Być może. Niestety, naukowcy zwykle niechętnie zapatrują się na kwestię modyfikowania koncepcji fizycznych, szczególnie tych o fundamentalnym znaczeniu. Wolą raczej postulować istnienie nowych bytów.
 

 

Czyli dokładnie to o czym napisałem. Obserwacje nie zgadzają się z obliczeniami?  Więc trzeba wymyślić coś żeby się zgadzało. I pyk, mamy ciemną materię. 

 

 

Jednak przyjmując racjonalne i mocno uzasadnione obserwacyjnie założenie, że Wszechświat w największych skalach jest jednorodny, możemy uznać, że ten odległy rejon podlega TERAZ kosmologicznym i astrofizycznym procesom analogicznym do tych, które obserwujemy TERAZ w naszym rejonie Wszechświata.

 Czyli skoro TERAZ w naszym rejonie nie obserwujemy ekspansji przestrzeni, należało by uznać Ze TERAZ w odległych rejonach również jej nie ma.  Jednakże tak się nie dzieje. Wszędzie spotyka się stwierdzenie że wszechświat nieustannie się rozszerza. 

 

 

Ile razy dalej znajduje się obiekt, tyle razy szybciej się oddala. To właśnie odkrył podczas badania pobliskich galaktyk E. Hubble. Stały, proporcjonalny związek między odległością i prędkością ucieczki (tzw. prawo Hubble'a).

 Dalej czyli dawniej. 

 

 

Gdy sięgamy znacznie dalej (czyli wcześniej), zauważamy jej zmienność. Owa zmienność jest właśnie wynikiem zmieniającego w czasie się tempa ekspansji Wszechświata. Ok. 4 mld lat temu tempo to zaczęło przyspieszać - zakończyła się era dominacji materii, a rozpoczęła się era ciemnej materii.

 

"Zmienność" w znaczeniu zarówno przyspieszania jak i spowalniania? Czy masz na myśli to że stała Hubble przestaje mieć zastosowanie, a ekspansja przestrzeni jest nadal jednokierunkowa tylko, po prostu nie pasuje do wzoru? 

 

Użytkownik Panjuzek edytował ten post 11.08.2019 - 09:13

[Mariush]

Czyli dokładnie to o czym napisałem. Obserwacje nie zgadzają się z obliczeniami? Więc trzeba wymyślić coś żeby się zgadzało. I pyk, mamy ciemną materię.

Coś trzeba zrobić. Jedni wprowadzają ciemną materię (większość), inni modyfikują obowiązujące prawa grawitacji, czy zasady dynamiki (mniejszość). Niestety, nie można dziś jednoznacznie stwierdzić, która droga ku zrozumieniu jest lepsza. Pierwsza ma bardziej zachowawczy charakter, a druga ociera się o naukową rewolucję. Niestety, sprawa nie jest prosta taka prosta jak Ci się wydaje. Historia już nieraz pokazała, że nie ma tu żadnej prostej reguły wyboru. Tutaj na razie lepiej wyglądają pomysły konserwatystów.
 

Czyli skoro TERAZ w naszym rejonie nie obserwujemy ekspansji przestrzeni, należało by uznać Ze TERAZ w odległych rejonach również jej nie ma. Jednakże tak się nie dzieje. Wszędzie spotyka się stwierdzenie że wszechświat nieustannie się rozszerza.

Ale przecież owa ekspansja w naszym rejonie przestrzeni następuje! Oczywiście nie dostrzeżemy jej w obrębie Systemu Słonecznego, Drogi Mlecznej, czy nawet Grupy Lokalnej, gdyż ruch spowodowany wzajemnymi oddziaływaniami grawitacyjnymi składników tych układów wyraźnie dominuje nad ruchem wynikającym z ekspansji przestrzeni (tzw. przepływem Hubble'a). Jednak już na przykład w przypadku Gromady w Pannie (odl. ok. 50 mln lat świetlnych) zjawisko ekspansji już dość wyraźnie się wyróżnia.
 

Gdy sięgamy znacznie dalej (czyli wcześniej), zauważamy jej zmienność. Owa zmienność jest właśnie wynikiem zmieniającego w czasie się tempa ekspansji Wszechświata. Ok. 4 mld lat temu tempo to zaczęło przyspieszać - zakończyła się era dominacji materii, a rozpoczęła się era ciemnej materii.

"Zmienność" w znaczeniu zarówno przyspieszania jak i spowalniania? Czy masz na myśli to że stała Hubble przestaje mieć zastosowanie, a ekspansja przestrzeni jest nadal jednokierunkowa tylko, po prostu nie pasuje do wzoru?

Tak, przyspieszania i spowalniania.

Chociaż chyba zbyt bardzo uprościłem pewne kwestie pojęciowe i mam obawy, że w toku dyskusji może zrodzić to pewne nieporozumienia. Śpieszę zatem z uszczegółowieniem. Opisująca aktualny stan Wszechświata (i tylko ten) stała Hubble’a, wynosząca ok. 70 km/(s*Mpc) jest faktycznie stałą. Mówiąc o zmienności stałej Hubble’a miałem tak naprawdę na myśli pewne szersze pojęcie, które można stosować dla dowolnej chwili ewolucji Wszechświata tzw. parametr tempa ekspansji (ang. expansion rate). Można powiedzieć, że stała Hubble’a jest po prostu konkretną wartością tego parametru.

I jedno sprostowanie. Faktycznie ok. 4 mld lat temu zakończyła się era dominacji materii, a rozpoczęła się era ciemnej materii, ale tempo ekspansji zaczęło przyspieszać już ok. 6 mld lat temu.

[Panjuzek]

@Mariush

 

 Trochę mi rozjaśniłeś kilka kwestii, ale nadal mam pewne wątpliwości.

 

Jednak już na przykład w przypadku Gromady w Pannie (odl. ok. 50 mln lat świetlnych) zjawisko ekspansji już dość wyraźnie się wyróżnia.

 

 50mln lat to sporo czasu. a co jeżeli wszechświat zwalnia? nie można chyba wykluczyć możliwości iż jesteśmy teraz w takim statycznym momencie. być może za kilkaset tysięcy lub kilka milionów lat okaże się że obiekty zaczynają się do siebie zbliżać przyciągane siłą grawitacji czarnych dziur.  Ta gromada w Pannie nadal jest echem przeszłości. być może gdybyśmy mieli możliwość zobaczyć te galaktyki, takimi jakimi są dzisiaj, to okazało by się że wcale się nie oddalają,m albo to przesunięcie do czerwieni jest znacznie mniejsze, lub nawet zmieniło kolor na lekko niebieski

 Tak czy inaczej jest jeszcze jedna rzecz, która również  nie daje mi spokoju. Bo skoro przestrzeń się rozszerza od czasów wielkiego wybuchu, to jakim cudem galaktyki zderzają się ze sobą.  Jeżeli cała materia została rozrzucona we wszystkich kierunkach, z jednego punktu, to jakim cudem galaktyki się zderzają? I nie mam na myśli sytuacji, gdzie dwie galaktyki podążając w tym samym kierunku niejako łączą się ze sobą. Chodzi mi o te obserwacje, gdzie wyraźnie widać że mamy do czynienia z czołówką.  Przy eksplozji którą możemy obserwować w małej skali to jest niemożliwe. Czyli należało by założyć że w skali wszechświata, fizyka wybuchu jest zupełnie inna, ale to przecież również jest mało prawdopodobne. 

Użytkownik Panjuzek edytował ten post 17.08.2019 - 11:43

[Mariush]

50mln lat to sporo czasu. a co jeżeli wszechświat zwalnia? nie można chyba wykluczyć możliwości iż jesteśmy teraz w takim statycznym momencie. być może za kilkaset tysięcy lub kilka milionów lat okaże się że obiekty zaczynają się do siebie zbliżać przyciągane siłą grawitacji czarnych dziur. Ta gromada w Pannie nadal jest echem przeszłości. być może gdybyśmy mieli możliwość zobaczyć te galaktyki, takimi jakimi są dzisiaj, to okazało by się że wcale się nie oddalają,m albo to przesunięcie do czerwieni jest znacznie mniejsze, lub nawet zmieniło kolor na lekko niebieski

50 mln lat do sporo może dla nas, ale w skali wieku Wszechświata to mniej niż pół procenta, czyli bardzo niewiele. Zresztą owe 50 mln lat świetlnych nie jest jakąś sztywną granicą, poniżej której tego rozszerzania nie da się wykryć. Napisałem tylko, że począwszy od tej skali odległości zjawisko ekspansji Wszechświata staje się już wyraźnie zauważalne, tzn. składowa ruchu spowodowana globalnym rozszerzaniem przestrzeni zaczyna dominować nad składowymi ruchu spowodowanymi oddziaływaniem grawitacyjnym w obrębie lokalnych zagęszczeń materii (gromad i grup galaktyk). Zatem przy mniejszych odległościach też to się da zrobić, ale jest to trudniejsze i obarczone większą niepewnością pomiarową (E. Hubble w tym zakresie właśnie wykonywał swoje historyczne obserwacje). Tak naprawdę dopiero w skali podstawowej struktury, której składnikiem jest Droga Mleczna, czyli Grupy Lokalnej (rozmiar ok. 10 mln l.św.), wykonywanie takich pomiarów zaczyna zupełnie mijać się z celem.

I nie ma szans na to, że Wszechświat teraz zwalnia, czy już się zatrzymał. Żadne obserwacje na to nie wskazują. Zresztą, jak byś wytłumaczył to, że na przestrzeni co najmniej 99,5% czasu istnienia Wszechświata obserwujemy rozszerzanie (a w ostatnim okresie nawet przyspieszające), a potem nagle, wręcz skokowo (w kosmologicznej skali czasu), dochodzi do zwolnienia, czy nawet zatrzymania ekspansji? Jaki mechanizm proponujesz? Czarne dziury, ot tak, nie zaczną po prostu przyciągać wszystkiego do siebie z wyraźnie większą niż dotychczas siłą.

Wszystkie dane obserwacyjne natomiast wyraźnie wskazują, że materia już przegrała globalną walkę z ciemną energią. Kondensująca władza materii ogranicza się teraz już tylko do jej lokalnych, włóknistych zagęszczeń, w których dostrzegamy wszelkie mniejsze lub większe jej widzialne skupiska - grupy, gromady i supergromady galaktyk. Pozostałą, przeważającą częścią przestrzeni, którą stanowią praktycznie pozbawione materii obszary pustek, rządzi już niepodzielnie napędzająca ekspansję ciemna energia. Krótko i obrazowo opisując, pustki przestrzeni rosną, a otaczające je włókna materii zarazem kondensują się (stają się coraz cieńsze) i rozciągają (stają się coraz dłuższe). Tak to mniej więcej wygląda - tzw. sieć kosmiczna.

Tak czy inaczej jest jeszcze jedna rzecz, która również nie daje mi spokoju. Bo skoro przestrzeń się rozszerza od czasów wielkiego wybuchu, to jakim cudem galaktyki zderzają się ze sobą. Jeżeli cała materia została rozrzucona we wszystkich kierunkach, z jednego punktu, to jakim cudem galaktyki się zderzają? I nie mam na myśli sytuacji, gdzie dwie galaktyki podążając w tym samym kierunku niejako łączą się ze sobą. Chodzi mi o te obserwacje, gdzie wyraźnie widać że mamy do czynienia z czołówką. Przy eksplozji którą możemy obserwować w małej skali to jest niemożliwe. Czyli należało by założyć że w skali wszechświata, fizyka wybuchu jest zupełnie inna, ale to przecież również jest mało prawdopodobne.

Jak już wspomniałem wyżej, w obszarze lokalnych, włóknistych zagęszczeń materii, gdzie zlokalizowane są skupiska galaktyk nadal nad ekspansją dominuje grawitacja. I to ona odpowiada to, że do takich zderzeń galaktyk dochodzi.

[Panjuzek]

No i cała moja teoria spiskowa padła na ryj.    Dzięki @Mariush za obszerne wyjaśnienie. Myślałem że sporo wiem na ten temat, lecz jak się okazało, tak mi się tylko wydawało. 

[Mariush]

Tak dla ciekawostki podam, że podlinkowana przeze mnie w ostatnim poście grafika, to rezultat symulacji komputerowej uzyskanej w tzw. Millenium Simulation w 2005 roku. Był to jeden z pierwszych poważniejszych programów badawczych, którego celem było odtworzenie grawitacyjnej ewolucji wielkoskalowych struktur Wszechświata. Symulacja objęła objętość o rozmiarach ok. 2 mld lat świetlnych, a podstawowymi danymi wejściowymi były dla niej: względna gęstość materii świecącej i ciemnej oraz ciemnej energii (dane uzyskane na podstawie pomiarów tempa ekspansji) oraz wielkość początkowych fluktuacji gęstości (badanie promieniowania tła). Uzyskane rezultaty okazały się zgodne z tym, co można było zaobserwować na niebie.

Oczywiście, w ciągu ostatnich kilkunastu lat wszystko poszło do przodu. Wiemy więcej, mamy dokładniejsze dane obserwacyjne, a komputery są nieporównywalnie wydajniejsze. Dziś wykonywane symulacje to już zupełnie inna liga. Najbardziej zaawansowane pod tym względem są: projekt Illustris oraz jego rozwinięcie IllustrisTNG. Mnogość uwzględnionych w ich tworzeniu mechanizmów fizycznych (nawet nie będę ich wymieniał; można poczytać w źródle) oraz nieporównywalnie wyższa rozdzielczość powoduje, że odzwierciedlają one szczegóły rzeczywistości jak nigdy dotąd. Przykładowo w symulacji TNG300 (obejmującej wielkoskalowy obszar o rozmiarach ok. 1 mld l. św.) można bez problemu nawet rozróżnić poszczególne typy galaktyk, a w symulacji TNG50 (obejmującej obszar o rozmiarach ok 160 mln l. św.) można analizować już ich szczegóły budowy (elementy struktury, rozmieszczenie gwiazd, gazu i pyłu).
 
Krótki filmik pokazujący ewolucję Wszechświata w symulacji Illustris:

 
Tutaj link do eksploratora obrazu symulacji TNG300. Oprócz możliwości wykonania znacznego powiększenia (wtedy widać poszczególne galaktyki), można też nakładać na siebie różne warstwy. Galaktyki wygląda najrealniej, gdy nałożymy na siebie warstwę obrazującą gwiazdy (Stellar Light) oraz gaz (Gas Density). Przykładowy obraz:

 
Krótki filmik pokazujący powstawanie galaktyki typu spiralnego w symulacji TNG50:

[Kwarki_i_Kwanty]

Poznanie ,,sekretnej tożsamości" Ciemniej Materii będzie jednym z największych, jak nie największym, odkryciem i dokonaniem w historii ludzkości, wliczając w to wszystkie dziedziny nauki i życia, które były i są wytworami myśli ludzkiej. Gdyby Ciemna Materia znalazła wytłumaczenie swego istnienia, i nie byłaby jedynie tworem żyjącym w matematycznym opisie Wszechświata, i rzeczywiście byłaby starsza niż sam Wszechświat, najbardziej prawdopodobnym wytłumaczeniem jej wieku i takowego ,,egzotycznego" pochodzenia, moim zdaniem, byłoby zjawisko ,,przetunelowania" swego rodzaju ,,innej" struktualnie materii z jednego z multum równoległych Wszechświatów do naszego; Wszechświata, który ,,umierając", np. w wyniku grawitacyjnego kolapsu - zapadnięcie się do nieskończenie małego punktu o nieskończenie wielkiej gęstości - przetunelowałby część swej materii nie poddającej się ,,zapaści" do naszego wyłaniającego się w wyniku Wielkiego Wybuchu Wszechświata. Tak powstałaby, czy też jak kto woli, przedostałaby się Ciemna Materia do doświadczanego przez nas Kosmosu, przez inteligentne istoty od dziesiątek lat zadające sobie cały czas to samo pytanie: ,,o co chodzi z tą Ciemną Materią?".

A'propos Ciemnej Materii, dla komputerów kwantowych widzę konkretną przyszłość: gigantyczny wkład w potężne, skomplikowane procesy analizy rozwijającego się Wszechświata, od zarodka do stanu obecnego; od wprowadzenia modeli matematycznych fluktuacji kwantowych, pól kwantowych przed Wielkim Wybuchem, przez Wielki Wybuch, aż po scenariusz ewentualnej śmierci Wszechświata. Takie symulacje będą przypominały raczej zaawansowane, samo się uczące sieci neuronowe, rozwiązujące problem jakby one same były Wszechświatem.

[Kwarki_i_Kwanty]

W celu zachęcenia gawiedzi naukowych geeków, przeszyłam w niniejszym poście link do filmiku z YouTube'a - z kanału Astronarium, któremu lektorskich umiejętności użycza sam Maciej Gudowski - na temat tego, co stało się u samego początku. A żeby się tego dowiedzieć z tego materiału przewińcie suwak czasu trwania filmu do około 14 min 15 sek. Cóż, nie jest to ,,najświeższa", stricte najnowsza, publikacja popularnonaukowa w dziedzinie Astronomii i Kosmologii, ale sądzę prezentuje aktualny stan wiedzy ludzkości w tej gałęzi ludzkiego poznania.

https://youtu.be/2-qapHoQSOg

Użytkownik Kwarki_i_Kwanty edytował ten post 18.07.2021 - 08:59