Tag Archives: starost svemira

Tamna materija ne postoji, a svemir je star 27 milijardi godina?

Tkivo kozmosa, kako ga trenutno shvaćamo, sastoji se od tri primarne komponente: ‘normalne materije’, ‘tamne energije’ i ‘tamne materije’. Međutim, nova istraživanja ovaj uspostavljeni model okreću naglavačke.

Nedavna studija koju je provelo Sveučilište u Ottawi predstavlja uvjerljive dokaze koji dovode u pitanje tradicionalni model svemira, sugerirajući da u njemu možda nema mjesta za tamnu tvar.

Tamna tvar, termin koji se koristi u kozmologiji, odnosi se na neuhvatljivu tvar koja ne stupa u interakciju sa svjetlom ili elektromagnetskim poljima i koja se može identificirati samo kroz svoje gravitacijske učinke.

Unatoč svojoj misterioznoj prirodi, tamna tvar je bila temeljni element u objašnjenju ponašanja galaksija, zvijezda i planeta.

U središtu ovog istraživanja je Rajendra Gupta, istaknuti profesor fizike na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu. Guptin inovativni pristup uključuje integraciju dvaju teorijskih modela: kovarijantnih konstanti sprezanja (CCC) i “umornog svjetla” (TL), zajedno poznatih kao model CCC+TL.

Ovaj model istražuje ideju da se sile prirode smanjuju tijekom kozmičkog vremena i da svjetlost gubi energiju na ogromnim udaljenostima. Ova je teorija rigorozno ispitana i usklađena je s raznim astronomskim opažanjima, uključujući distribuciju galaksija i evoluciju svjetlosti iz ranog svemira.

Posljedice kozmosa bez tamne materije


Ovo otkriće dovodi u pitanje konvencionalno shvaćanje da tamna tvar čini otprilike 27% svemira, pri čemu obična materija čini manje od 5%, a ostatak je tamna energija, dok također redefinira našu perspektivu o starosti i širenju svemira.

Nalazi studije potvrđuju naš prethodni rad, koji je sugerirao da je svemir star 26,7 milijardi godina, negirajući nužnost postojanja tamne tvari,” objašnjava Gupta.

“Suprotno standardnim kozmološkim teorijama gdje se ubrzano širenje svemira pripisuje tamnoj energiji, naša otkrića pokazuju da je to širenje posljedica slabljenja sila prirode, a ne tamne energije”, nastavio je.

Znanost iza Guptinog otkrića


Sastavni dio Guptinog istraživanja uključivao je analizu “crvenog pomaka”, fenomena u kojem se svjetlost pomiče prema crvenom dijelu spektra.

Ispitujući podatke o distribuciji galaksija pri niskim crvenim pomacima i kutnoj veličini horizonta zvuka pri visokim crvenim pomacima, Gupta predstavlja uvjerljiv argument protiv postojanja tamne tvari, dok ostaje dosljedan ključnim kozmološkim promatranjima.

Gupta samouvjereno zaključuje: “Postoji nekoliko radova koji dovode u pitanje postojanje tamne tvari, ali moj je prvi, koliko ja znam, koji eliminira njezino kozmološko postojanje, dok je u skladu s ključnim kozmološkim promatranjima koja smo imali vremena potvrditi.”

Implikacije i budući pravci


Ukratko, inovativno istraživanje Rajendre Gupte temeljito dovodi u pitanje prevladavajući kozmološki model predlažući svemir bez potrebe za tamnom tvari.

Integriranjem kovarijantnih konstanti sprezanja i teorija umorne svjetlosti, Gupta ne osporava samo konvencionalno razumijevanje kozmičkog sastava, već nudi i novu perspektivu širenja i starosti svemira.

Ova ključna studija poziva znanstvenu zajednicu da preispita dugotrajna uvjerenja o tamnoj tvari i postavlja nove uzbudljive puteve za razumijevanje temeljnih sila i svojstava kozmosa.

Kroz marljivu analizu i hrabar pristup, Guptin rad označava značajan korak naprijed u našoj potrazi za dekodiranjem misterija svemira.

Više o tamnoj tvari


Kao što je gore spomenuto, tamna tvar ostaje jedan od najzagonetnijih aspekata našeg svemira. Unatoč svojoj nevidljivosti i činjenici da ne emitira, ne apsorbira i ne reflektira svjetlost, tamna tvar igra presudnu ulogu u kozmosu.

Mnogi znanstvenici, iako svakako ne Rajendra Gupta, zaključuju o njegovoj prisutnosti na temelju gravitacijskih učinaka koje ima na vidljivu materiju, zračenje i veliku strukturu svemira.

Temelj teorije tamne tvari
Teorija tamne tvari proizašla je iz neslaganja između opažene mase velikih astronomskih objekata i njihove izračunate mase na temelju njihovih gravitacijskih učinaka.

U 1930-ima, astronom Fritz Zwicky bio je među prvima koji je sugerirao da bi nevidljiva materija mogla objasniti “nedostajuću” masu u skupu galaksija Coma.

Od tada se gomilaju dokazi, uključujući krivulje rotacije galaksija koje ukazuju na prisutnost mnogo veće mase nego što se može objasniti samo vidljivom materijom.

Uloga u kozmosu


Vjeruje se da tamna tvar čini oko 27% ukupne mase i energije svemira. Za razliku od normalne materije, tamna tvar ne stupa u interakciju s elektromagnetskom silom, što znači da ne apsorbira, ne reflektira niti emitira svjetlost, što ju čini izrazito teškom za izravno otkrivanje.

O njegovoj prisutnosti može se zaključiti kroz gravitacijske učinke na vidljivu tvar, savijanje svjetlosti (gravitacijska leća) i njezin utjecaj na kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje.

Neuhvatljiva potraga


Znanstvenici su razvili nekoliko inovativnih metoda za neizravno otkrivanje tamne tvari. Eksperimenti poput onih koji se provode s podzemnim detektorima čestica i svemirskim teleskopima imaju za cilj promatranje nusproizvoda interakcija tamne tvari ili anihilacije.

Veliki hadronski sudarač (LHC) u CERN-u također traži znakove čestica tamne tvari u sudarima čestica visoke energije. Unatoč tim naporima, tamna tvar tek treba biti izravno otkrivena, što je čini jednim od najznačajnijih izazova u modernoj fizici.

Budućnost istraživanja tamne tvari


Potraga za razumijevanjem tamne tvari nastavlja poticati napredak u astrofizici i fizici čestica. Buduća promatranja i eksperimenti mogli bi otkriti prirodu tamne tvari, bacajući svjetlo na ovu kozmičku misteriju.

Kako tehnologija napreduje, nadamo se da ćemo izravno otkriti čestice tamne tvari ili pronaći nove dokaze koji bi mogli potvrditi ili osporiti naše trenutne teorije o sastavu svemira.

U biti, teorija tamne tvari naglašava našu potragu za razumijevanjem golemih, nevidljivih komponenti svemira. Njegova rezolucija ima potencijal revolucionirati naše razumijevanje svemira, od najmanjih čestica do najvećih struktura u svemiru.

Izvor: https://www.earth.com/news/dark-matter-does-not-exist-universe-27-billion-years-old-study/

Svemir je star 26,7 milijardi godina?

Novo istraživanje tvrdi da je svemir mnogo stariji nego što se mislilo. Prema članku koji je objavljen u uglednom časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society prošlog tjedna, svemir ima 26,7 milijardi godina, a ne 13,7 milijardi godina kako je ranije izračunato.

Glavni autor studije, prof. Rajendra Gupta, rekao je da je njegov novi model produžio vrijeme nastanka galaksije za nekoliko milijardi godina. On je koristio drugačiji model od onog koji se obično koristi u kozmologiji, zvanog Lambda-CDM, koji je napravljen prije dvije godine.

Za procjenu starosti svemira astrofizičari su mjerili vrijeme koje je prošlo od Velikog praska i tražili najstarije zvijezde i galaksije koje su vidljive na velikim udaljenostima. Međutim, otkrili su da postoje zvijezde i galaksije koje su starije od procijenjenog doba svemira, što je proturječno. Ova otkrića su omogućena zahvaljujući svemirskom teleskopu James Webb.

U svojoj studiji istraživači su koristili hibridne modele koji kombiniraju ideju o umornoj svjetlosti u proširenom svemiru, koju je prvi predložio švicarski astronom Fritz Zwicky u 20. stoljeću. Ova ideja kaže da je svjetlost koja dolazi iz drugih galaksija posljedica gubitka energije fotona na kozmičkim udaljenostima. Gupta je otkrio da je crveni pomak hibridni fenomen. Nadalje, Zwicky je također uveo koncept spregnutih konstanti, koje upravljaju interakcijom između čestica i njihovom evolucijom u obliku ranih galaksija koje je teleskop promatrao na velikim crvenim pomacima i koji se mogu produžiti na nekoliko milijardi godina, za razliku od nekoliko stotina miliona godina.

Koliko je Svemir star i kako to znamo?

Danas znamo da je Svemir koji možemo da opažamo golim okom i teleskopima star oko 13.7 milijardi godina. Možda se pitate kako to znamo.

Postoji veliki broj različitih, prilično komplikovanih mjerenja koja se koriste za određivanje starosti svemira. Zakoni termodinamike nam kažu da ako je Svemir bio zaista beskonačno star, onda bi trebala svuda temperatura trebala biti gotovo apsolutna nula i ista temperatura svuda. Budući da nije, mi znamo mora imati mjerljivo doba. Prve naznake smo dobili od otkrića da se Svemir kreće, što ukazuje da je prvobitno sve bilo na jednom mjestu. Najraniji proračuni su bili bazirani na osnovu toga koliko se brzo sve kretalo. Proračuni su na početku bili pokazivali malu starost Svemira, jer smo mislili da su galaksije bliže nego što stvarno jesu.

Kosmičko pozadinsko zračenja, koje je ostao od Velikog praska (a ne iz bilo koje zvjezde) je otkriveno 1965. Otkriveno je da se Svemir hladio uniformno. Tako da to daje način da kažete koliko je star Univerzum.

Što se tiče veličine i snage Velikog praska – nije jasno da li ova pitanja uopšte imaju smisao. Ne znamo stvarno stanje svemira na početku vremena i prostora. Šta se desilo vjerojatno nije ono što mislimo kao konvencionalna eksplozija.

Izvor: https://www.quora.com/How-do-we-know-that-the-universe-is-13-7-billion-years-old

Nije bilo Velikog praska? Kvantna jednačina predviđa da univerzum nema početak

Univerzum je možda postojao zauvek, prema novom modelu koji primjenjuje kvantne korektivne članove kako bi dopunio Ajnštajnovu teoriju opšte relativnosti. Model takođe može objasniti tamnu materiju i tamnu energiju, rješavajući višestruke probleme odjednom.

Široko prihvaćena starost univerzuma, prema proceni opšte relativnosti, iznosi 13,8 milijardi godina. U početku se smatra da je sve što je postojalo zauzimalo samo jednu beskonačno gustu tačku ili singularitet. Tek nakon što je ova tačka počela da se širi u “Velikoj eksploziji”, svemir je zvanično počeo.
Iako singularnost Velikog praska proizlazi direktno i neizbježno iz matematike opće relativnosti, neki naučnici to vide kao problematično, jer matematika može objasniti samo ono što se dogodilo odmah nakon – ne u ili pre – singularnosti.
“Singularnost Velikog praska je najozbiljniji problem opšte relativnosti, jer se tamo
ruše zakoni fizike”, rekao je Ahmed Farag Ali sa univerziteta Benha i Zewail City of Science and Technology, u Egiptu, za Phys.org.
Ali i koautor Saurya Das na Univerzitetu Lethbridge u Alberti, Kanada, pokazali su u radu objavljenom u Physics Letters B da se Singularnost Big Banga može rešiti njihovim novim modelom u kojem univerzum nema početak i nema kraja.

Ponovno preispitivanje starih ideja

Fizičari naglašavaju da se njihovi kvantni korektivni članovi ne primenjuju ad hoc u pokušaju da se konkretno eliminiše singularnost Big Banga. Njihov rad zasniva se na idejama teoretskog fizičara Dejvida Bohma, koji je takođe poznat po doprinosu filozofiji fizike. Počevši od pedesetih godina prošlog veka, Bohm je istraživao zamjenu klasičnih geodezija (najkraća putanja između dvije tačke na zakrivljenoj površi) sa kvantnim trajektorijama.
U svom članku, Ali i Das su primenili ove Bohmovske trajektorije u jednačinu koja je razvijena 50-ih godina prošlog veka od strane fizičara Amala Kumara Raychaudhurija na Univerzitetu Predsjedništva u Kolkati, Indija. Raychaudhuri je bio i Dasov učitelj kada je bio student studija ove institucije devedesetih godina prošlog vijeka.
Koristeći kvantno korigovane jednačine Raychaudhuri, Ali i Das dobijaju kvantno korigovane jednačine Friedmana, koje opisuju širenje i evoluciju univerzuma (uključujući i veliki udar) u kontekstu opšte relativnosti. Iako to nije prava teorija kvantne gravitacije, model sadrži elemente iz kvantne teorije i opšte relativnosti. Ali i Das takođe očekuju da će se njihovi rezultati zadržati čak i kada se formuliše potpuna teorija kvantne gravitacije.

Nema singularnosti niti tamne materije

Pored toga što ne predviđa singularnost Velikog praska, novi model ne predviđa ni singularnost “velikog sažimanja”. U opštoj relativnosti, jedna moguća sudbina svemira je da počinje da se smanjuje sve dok se ne sruši u sebe u velikom sažimanju i ponovo postane beskrajno gusta tačka.

Ali i Das objašnjavaju u svom članku da njihov model izbjegava singularnosti zbog ključne razlike između klasične geodezije i bohemijskih putanja. Klasične geodezije konačno prelaze jedne druge, a tačke na kojima one konvergiraju su singularnosti. Nasuprot tome, trajektorije Bohma nikada ne pređu jedne druge, tako da se singularnosti ne pojavljuju u jednačinama.
U kosmološkom smislu, naučnici objašnjavaju da se kvantne korekcije mogu smatrati kao kosmološki konstantni član (bez potrebe za tamnom energijom) i termički član. Ovi izrazi čuvaju svemir u konačnoj veličini, i stoga mu daju beskrajno doba. Izrazi takođe prave predviđanja koja se blisko slažu sa trenutnim zapažanjima kosmološke konstante i gustine univerzuma.

Nova gravitaciona čestica

U fizičkom smislu, model opisuje svemir kao ispunjen kvantnim fluidom. Naučnici predlažu da ova tečnost može biti sastavljena od gravitona-hipotetičkih bezmasnih čestica koje prenose silu gravitacije. Ako postoje, smatra se da gravitoni igraju ključnu ulogu u teoriji kvantne gravitacije.

U srodnom članku, Das i drugi saradnik Rajat Bhaduri sa Univerziteta McMaster, Kanada, dodatno su dali značaj ovom modelu. Oni pokazuju da gravitoni mogu da formiraju Bose-Ajnštajnov kondenzat (nazvan po Einsteinu i drugom indijskom fizičaru, Satyendranath Bose) na temperaturama koje su bile prisutne u svemiru u svim vremenima.

Motivirani potencijalom modela da reši singularnost Velikog praska i računanje tamne materije i tamne energije, fizičari planiraju da u budućnosti bolje analiziraju ovaj model. Njihov budući rad uključuje ponovnu studiju uzimajući u obzir male nehomogene i anizotropne perturbacije, ali ne očekuju da će male perturbacije značajno uticati na rezultate.

“Zadovoljstvo je napomenuti da takve direktne korekcije mogu potencijalno riješiti toliko pitanja istovremeno”, rekao je Das.

Izvor: https://phys.org/news/2015-02-big-quantum-equation-universe.html