Fizycy przez wieki przyzwyczaili się do badania tego co obserwowalne; zjawisk i obiektów możliwych do szczegółowego opisania oraz zmierzenia. Niestety w pewnym momencie prądy nauki poprowadziły nas na zupełnie nieznane wody rzeczy trudnych lub nawet niemożliwych do ujrzenia. Co ciekawsze, to właśnie niewidzialny materiał może stanowić główny budulec całej fizycznej rzeczywistości.

Gromady galaktyk nie mają racji bytu

Na początek cofnijmy się o 80 lat i zaj­rzyjmy do, budu­ją­cej dopiero swoją renomę, Poli­tech­niki Kali­for­nij­skiej. Inte­re­suje nas postać młodego astro­fi­zyka, Fritza Zwicky’ego, szwaj­car­skiego emi­granta, który przybył do Pasadeny korzy­sta­jąc ze sty­pen­dium Roc­ke­fel­lera i z miejsca zyskał zain­te­re­so­wa­nie pro­fe­sor­skiej elity. Aspi­ru­jący nauko­wiec nie należał co prawda do naj­sym­pa­tycz­niej­szych pra­cow­ni­ków Caltechu (czyt. postrze­gano go jako wrednego gbura), lecz swoimi ory­gi­nal­nymi hipo­te­zami, regu­lar­nie elek­try­zo­wał kolegów po fachu. 

Początek lat 30. ubie­głego wieku, ambitny astro­fi­zyk spędził na obser­wa­cjach naj­więk­szych znanych ówcze­śnie struktur kosmosu, czyli galak­tycz­nych gromad. Zauważmy, iż dopiero niedawno starania Edwina Hubble’a osta­tecz­nie potwier­dziły ist­nie­nie samych galaktyk, toteż ich mecha­nika oraz współ­od­dzia­ły­wa­nia wciąż pozo­sta­wały ziemią nieznaną. Obiektem, który doczekał się szcze­gól­nie głę­bo­kiej analizy Zwicky’ego, była złożona z ponad tysiąca galaktyk gromada w Warkoczu. Kata­lo­go­wa­nie i opis gwiezd­nych wysepek nie przy­spa­rzał zbyt wielu emocji, aż do momentu podjęcia próby prze­śle­dze­nia ich ruchu. Jak wiadomo, znając z grubsza pręd­ko­ści i odle­gło­ści między poszcze­gól­nymi ciałami, z powo­dze­niem można ustalić z jakimi masami i siłami gra­wi­ta­cyj­nymi mamy do czy­nie­nia. Oznacza to, że na dobrą sprawę nie musimy bez­po­śred­nio “ważyć” Słońca aby znać jego para­me­try – wystar­czy analiza li tylko dynamiki okrą­ża­ją­cych go planet. Działa to też w drugą stronę. Wystar­czy zna­jo­mość wła­ści­wo­ści ciał Układu Sło­necz­nego aby móc prze­wi­dzieć ich ruch na orbitach. Fritz Zwicky uciekł się do podob­nych metod: osza­co­wał masy poszcze­gól­nych galaktyk na pod­sta­wie ilości wypro­mie­nio­wy­wa­nego światła, a następ­nie zestawił je z obser­wo­wa­nymi tra­jek­to­riami. Brew naszego bohatera musiała podnieść się bardzo wysoko, gdy zauważył, że jego skru­pu­latne wyli­cze­nia dają nie­po­ko­jące wyniki. Według teorii gromada w Warkoczu nie ma racji bytu! W ten oto sposób, wyszedł na jaw problem, mający przy­spa­rzać siwych włosów całemu następ­nemu poko­le­niu fizyków. 

Opcje były dwie: albo gra­wi­ta­cja w odnie­sie­niu do olbrzy­mich mas działa w sposób inny niż prze­wi­dział Einstein (brrrr), albo masy badanych galaktyk zostały grubo nie­do­sza­co­wane. Trudno –stwier­dził jednak Zwicky – i po sub­tel­nym zasy­gna­li­zo­wa­niu łami­główki w swoim artykule z 1933 roku, prze­szedł nad nią do porządku dzien­nego. Pamię­tajmy, że nowo­cze­sna astro­no­mia znaj­do­wała się w wieku nie­mow­lę­cym, więc róż­no­ra­kie anomalie kła­dziono na karb małej ilości danych tudzież nie­do­kład­nej apa­ra­tury. Aby świat nauki zaczął inten­syw­nie rwać włosy z głowy, konieczny był moc­niej­szy impuls. Ten trafił się cztery dekady później.

Halo? Z tej strony grawitacja

W czasie gdy Fritz Zwicky szalał w Caltechu, Vera Cooper-Rubin dopiero roz­po­czy­nała przed­szkole. Praw­do­po­dob­nie nikt, włą­cza­jąc w to jej rodziców a nawet ją samą, nie mógł prze­wi­dzieć jakie sukcesy dziew­czyna będzie święcić, w zdo­mi­no­wa­nej przez mężczyzn dzie­dzi­nie (odsyłam do tekstu: Kura domowa, która odkryła wszech­świat). Zwłasz­cza, że pani Rubin nie należała do osób krnąbr­nych ponad miarę. Wprost prze­ciw­nie. Po zało­że­niu rodziny prze­ja­wiała szczerą chęć podjęcia żmudnej, ale sto­sun­kowo mało absor­bu­ją­cej pracy w obser­wa­to­rium. Jak na złość, ucie­ka­jąc przed wielką fizyką, badaczka wpadła prosto pod jej koła…

Zadanie polegało na prze­śle­dze­niu rotacji jak naj­więk­szej ilości galaktyk. Rubin dostała więc to co chciała, bez­wied­nie odno­to­wu­jąc, że galak­tyka X obraca się w lewo z daną pręd­ko­ścią, a galak­tyka Y nieco wolniej w prawo. I w tym miejscu wylazło widmo odkrycia Zwicky’ego. Podczas obser­wa­cji uczona spo­strze­gła coś co nie zgadzało się z fizyką jakiej ją uczono. Gwiazdy leżące na pery­fe­riach oglą­da­nych galaktyk nie obiegały ich centrów tak jak powinny. Naj­pro­ściej mówiąc, obiekty bliskie masyw­nych galak­tycz­nych jąder (jak wiemy obecnie, zawie­ra­ją­cych super­ma­sywne czarne dziury), powinny wyko­ny­wać okrą­że­nia znacznie szybciej niż te zale­ga­jące na krańcach galak­tyki. 
Spo­glą­da­jąc na Układ Sło­neczny otrzy­mu­jemy wyraźną ten­den­cję: podczas gdy Ziemia krąży z pręd­ko­ścią 30 km/s, oddalony od Słońca średnio o 6 miliar­dów kilo­me­trów Pluton, wlecze się z szyb­ko­ścią nie­ca­łych 5 km/s. Mniej więcej podob­nych wniosków spo­dzie­wała się Rubin, jednak w przy­padku galaktyk różnice pręd­ko­ści były zde­cy­do­wa­nie zbyt małe. Mało tego, jak wykazali starsi koledzy Very Rubin, taka dynamika galak­tycz­nych ramion powinna dopro­wa­dzić do rozpadu całej galak­tyki. Cóż było robić – naukowcy zaczęli inten­syw­nie głów­ko­wać jak pogodzić teorię z praktyką. Naj­oczy­wist­szym środkiem pro­wa­dzą­cym do celu było doko­op­to­wa­nie do galaktyk masy. Dra­ma­tycz­nie dużej ilości masy.

Masy, której nikt nigdy nie widział.

Kom­pu­tery poszły w ruch. Tworząc wir­tu­alne symu­la­cje wiru­ją­cych galaktyk despe­racko zwięk­szano ich masę. Podwo­je­nie nie dało jednak spo­dzie­wa­nych efektów. Zwięk­sze­nie masy trzy a nawet czte­ro­krot­nie również nie roz­wią­zy­wało w pełni kłopotów. Dopiero gdy postu­lo­wa­nej materii było pięć razy więcej niż tej obser­wo­wa­nej w rze­czy­wi­sto­ści, kom­pu­te­rowe galak­tyki zaczęły zacho­wy­wać się tak jak opisała to Vera Rubin. Kwestię tę często nazywano pro­ble­mem halo. Tak jak optyczne halo tworzy cha­rak­te­ry­styczny pier­ścień wokół Księżyca lub Słońca, tak nie­wi­dzialna masa miałaby opatulać nie­szczę­sne galak­tyki tworząc usztyw­nia­jące je kosmiczne rusz­to­wa­nie.

Ciemna materia wcale nie jest ciemna

Dziś jesteśmy znacznie mądrzejsi niż uczeni er Zwicky’ego czy Rubin, a współ­cze­śni naukowcy z pew­no­ścią w głosie mogą stwier­dzić: nie, nie wiemy czym ciemna materia jest, ale posia­damy fizyczne dowody na jej ist­nie­nie! Zanim jednak do nich przej­dziemy muszę zwrócić waszą uwagę na szczegół, który mógł wam umknąć. Otóż sama nazwa ciemnej materii – chwy­tliwa, bo enig­ma­tyczna i wzbu­dza­jąca zacie­ka­wie­nie – nie ma zbyt wiele wspól­nego z jej fizycz­nymi wła­ści­wo­ściami. Popraw­niej byłoby mówić o materii nie­wi­dzial­nej, ponieważ nie­uchwytne cząstki nie tylko nie są ciemne, ale w ogóle nie oddzia­łują elek­tro­ma­gne­tycz­nie. Mówiąc łopa­to­lo­gicz­nie, nie odbijają światła, nie świecą, ani nie mają barwy. Są więc abso­lut­nie nie­wi­dzialne.

Nie żeby to popra­wiało sytuację badaczy, raczej prze­ciw­nie. Musieli odnaleźć odcisk czegoś, czego w żaden sposób nie dało się zobaczyć. Mieli jednak w ręku jeden pewnik: ciemna materia oddzia­łuje gra­wi­ta­cyj­nie – w końcu dzięki temu ją odkryto. Teo­re­tycz­nie wystar­czyło więc wychwy­cić nacisk gra­wi­ta­cyjny (i to spory nacisk) oraz wyklu­czyć dzia­ła­nie świe­cą­cych obiektów, aby znaleźć ślad tego co nie­wi­doczne. Naj­lep­szy efekt osią­gnięto w 1998 roku.

Schemat dzia­ła­nia soczew­ko­wa­nia gra­wi­ta­cyj­nego.

soczewka grawitacyjna

Zdjęcie gromady galaktyk CL0024+1654.

Powyższa foto­gra­fia wykonana przez naukow­ców z Labo­ra­to­riów Bella (tak, to tu odkryto mikro­fa­lowe pro­mie­nio­wa­nie tła), uka­zu­jąca kil­ka­dzie­siąt galaktyk z odda­lo­nej o cztery miliardy lat świetl­nych gromady, jest jednym z naj­lep­szych ujęć zjawiska soczew­ko­wa­nia gra­wi­ta­cyj­nego. Każdy kto korzy­stał choć raz w życiu ze szkła powięk­sza­ją­cego, rozumie skąd nazwa. Widoczne na obrze­żach, roz­cią­gnięte struk­tury to zwykłe galak­tyki, tyle że ich obraz został znie­kształ­cony. Funkcję szkiełka pełni tu pole gra­wi­ta­cyjne zakrzy­wia­jące promień świetlny w drodze między oglą­da­nym obiektem a obser­wa­to­rem. Na pod­sta­wie defor­ma­cji zdjęcia CL0024+1654 astro­fi­zycy osza­co­wali roz­ło­że­nie masy a następ­nie opra­co­wali rodzaj trój­wy­mia­ro­wego wykresu. Jak łatwo się domyśleć, spi­cza­ste punkty ozna­czają galak­tyki.

Jednak znacznie bardziej intry­gu­jąca dla astro­fi­zy­ków, była nie­prze­brana ilość masy w prze­strzeni mię­dzy­ga­lak­tycz­nej. To właśnie, oka­la­jąca gromadę ciemna materia.

Niewidzialne cegiełki

Soczew­ko­wa­nie gra­wi­ta­cyjne było niczym ogromny paluch, wska­zu­jący umiej­sco­wie­nie i roz­ło­że­nie ciemnej materii we wszech­świe­cie. Fru­stru­jące jest nato­miast to, że jak dotąd nie zna­leź­li­śmy sposobu na usta­le­nie nici, z której została uszyta. Pierwsza hipoteza, od której zacząłby pewnie każdy z nas, postu­lo­wała jakoby za gra­wi­ta­cyjną zagadką stały po prostu bardzo ciemne ciała nie­bie­skie. Do obiektów MACHO (Masyw­nych Zwartych Obiektów Halo) mogły należeć więc gwiezdne nie­wy­pały zwane brą­zo­wymi karłami, jak i gwiezdne truchła: białe karły, gwiazdy neu­tro­nowe oraz czarne dziury. Naj­now­sze badania, w tym zaini­cjo­wany i pro­wa­dzony przez Polaków projekt OGLE, uświa­do­miły nam, iż galak­tyki rze­czy­wi­ście są pełne tego typu tała­taj­stwa. Niestety naj­prost­sza odpo­wiedź ma naj­mniej­sze szanse powo­dze­nia. Przede wszyst­kim taka ilość kosmicz­nych śmieci prze­kra­cza nawet naj­śmiel­sze szacunki; czarne dziury i gwiazdy neu­tro­nowe spo­ty­ka­li­by­śmy za każdym rogiem. Nie wydaje się możliwe aby obiekty wystę­pu­jące w takiej obfi­to­ści – nawet bardzo ciemne – zdołały się tak dosko­nale kamu­flo­wać. Co jeszcze istot­niej­sze, obser­wa­cje wskazują, że ciemna materia nie ma cha­rak­teru “punk­to­wego”, to raczej rodzaj kosmicz­nego wypeł­nia­cza, obecnego również w prze­strzeni mię­dzy­gwiezd­nej. Nie­wy­klu­czone zatem, że tajem­ni­cze i masywne cząstki nawet w tym momencie prze­ni­kają wasze pokoje.

Opcja druga wypły­nęła na fali wiel­kiego zain­te­re­so­wa­nia neu­tri­nami. Małe i nie­zmier­nie trudne do wychwy­ce­nia cząstki na pierwszy rzut oka speł­niały wszyst­kie warunki, na czele z kom­pletną obo­jęt­no­ścią wobec oddzia­ły­wa­nia elek­tro­ma­gne­tycz­nego. W dodatku neutrina wystę­pują dostat­nio niemal w każdym zaka­marku wszech­świata – więcej jest wyłącz­nie fotonów. Czemu zatem i tym razem fizycy zaczęli grymasić? Otóż neutrina, mimo wszystko są zbyt lekkie aby tłu­ma­czyć wszyst­kie gra­wi­ta­cyjne anomalie. Przy­po­mi­nam, że poszu­ku­jemy materii sta­no­wią­cej około 80% masy galaktyk, tym­cza­sem jeszcze do niedawna nie było wiadomo czy rzeczone drobinki w ogóle posia­dają jaką­kol­wiek masę! Niby w kupie siła, ale w tym przy­padku to nadal zde­cy­do­wa­nie za mało.

Dlatego też ogromna część uczonych przy­chyla się do ewen­tu­al­no­ści ist­nie­nia kom­plet­nie nie­zna­nej rodziny cząstek. Zbu­do­wana z niej materia pozo­sta­wa­łaby nie­wzru­szona obec­no­ścią fotonów, ale z pew­no­ścią oddzia­ły­wa­łaby gra­wi­ta­cyj­nie i to silniej niż materia kla­syczna. Choć brzmi to w sposób nacią­gany, po chwili zasta­no­wie­nia możemy dojść do wniosku, że nie ma w tej opcji niczego aż tak nad­zwy­czaj­nego. Cały czas pozna­jemy nowe cegiełki mikro­świata i wiemy już o takich, które zadzi­wiają swoimi wła­ści­wo­ściami (choćby przy­wo­łane neutrino, uparcie ole­wa­jące elek­tro­ma­gne­tyzm i oddzia­ły­wa­nie silne!). Praw­dzi­wie szo­ku­jący jest jedynie fakt, że tego egzo­tycz­nego i totalnie nie­wi­docz­nego budulca jest aż tyle, a my tak długo w ogóle nie zda­wa­li­śmy sobie sprawy z jego obec­no­ści.

Kosmiczne wampiry

Pomysłów jest kilka, w tym zbu­do­wane z – nie­trwa­łych w naszych warun­kach – kwarków dziwnych, dzi­wa­dełka, mikro­sko­pijne czarne dziury i wreszcie cząstki WIMP. Akronim ten, znów oznacza hipo­te­tyczne twory, o których w chwili obecnej nie wiemy niemal niczego. Zwo­len­ni­kom WIMP-ów sprzyja jednak inna teoria, powstała nie­za­leż­nie od poszu­ki­wań ciemnej materii. Wszystko dzięki szczerej atencji, jaką fizycy obda­rzają pannę SUSY – tzw. super­sy­me­trię.

Nie byłoby celowym szcze­gó­łowe obja­śnia­nie w tym miejscu meandrów SUSY (zain­te­re­so­wa­nych zapra­szam do tego tekstu). Dla porządku chciał­bym jedynie zazna­czyć, że super­sy­me­tria to coś więcej niż naukowy model; bliżej mu raczej do swego rodzaju zasady czy sposobu roz­my­śla­nia nad struk­turą wszech­świata. W drugiej połowie ubie­głego stulecia fizycy cząstek ele­men­tar­nych zauwa­żyli, że natura wręcz domaga się symetrii między budu­ją­cymi nas cegieł­kami. Jeśli jeste­ście scep­tyczni, przy­po­mnę, iż filo­zo­fia ta ma swoje źródło w kon­kret­nych odkry­ciach (a myśle­li­ście, że skąd wzięto pomysł ist­nie­nia anty­ma­te­rii?) raz po raz uzmy­sła­wia­ją­cych uczonym, że różne typy cząstek, a więc również prze­no­szone przezeń oddzia­ły­wa­nia,  mogą zacho­wy­wać się ana­lo­gicz­nie, o ile zapew­nimy im odpo­wied­nie warunki. To klucz do uni­fi­ka­cji całej ota­cza­ją­cej nas przyrody.

Sama SUSY zakłada ist­nie­nie wspólnej płasz­czy­zny między dwoma zupełnie odmien­nymi kate­go­riami cząstek. Nie wdając się w szcze­góły, fermiony to cząstki budujące całą nama­calną materię; bozony z kolei odpo­wia­dają za inte­rak­cje – prze­no­szą oddzia­ły­wa­nia pod­sta­wowe. Do tych pierw­szych należą zatem elek­trony, kwarki i wszyst­kie inne drobinki obecne w gwiaz­dach, pla­ne­tach i naszych ciałach; do bozonów zaś zali­czymy prze­kaź­niki sił jądro­wych (wuony, zetony, gluony), elek­tro­ma­gne­ty­zmu (fotony) i tak dalej. W swoim prze­wrot­nym sposobie myślenia, super­sy­me­try­ści uważają, że muszą istnieć odbicia fer­mio­nów w świecie bozonów i vice versa. Idąc tą drogą poszu­ku­jemy m.in. fotina będącego super­sy­me­trycz­nym part­ne­rem fotonu lub selek­tronu odpo­wia­da­ją­cego obecnemu w materii elek­tro­nowi. 
supersym
W tym sza­leń­stwie jest metoda. Oto postu­lu­jemy ist­nie­nie we wszech­świe­cie dwu­krot­nie większej ilości cząstek niż znamy obecnie. Co istotne dla nas, wiele wskazuje na to, że super­sy­me­tryczni part­ne­rzy są znacznie masyw­niejsi od skla­sy­fi­ko­wa­nych ory­gi­na­łów. Czy łowcy ciemnej materii mogli wymarzyć sobie lepszy prezent?

Teraz pozo­staje tylko budować coraz większe akce­le­ra­tory i ocze­ki­wać na złapanie nie­sfor­nych WIMP-ów. To już nie tylko kwestia żenu­ją­cej sytuacji w jakiej znajduje się współ­cze­sna fizyka (tacy jesteśmy mądrzy, a na dobrą sprawę nie znamy pod­sta­wo­wego elementu wypeł­nia­ją­cego cały kosmos!). Ciemna materia umożliwi nam nanie­sie­nie nie­zbęd­nych poprawek na model stan­dar­dowy, spraw­dzić domnie­ma­nia doty­czące wiel­kiego wybuchu i wreszcie, umoż­li­wić posta­wie­nie prognozy przy­szłej ewolucji wszech­świata. Przy czym, akurat ta ostatnia zagwozdka wymaga od nas zro­zu­mie­nia jeszcze jednego fizycz­nego ducha.

Tej, nie­wi­dzial­nej ręce wszech­świata, przyj­rzymy się następ­nym razem.
Literatura uzupełniająca:
L. Krauss, Wszechświat z niczego. Dlaczego istnieje raczej coś niż nic?, przeł. T. Krzysztoń, Warszawa 2014;
P. Halpern, Nasz inny wszechświat. Poza kosmiczny horyzont i dalej, przeł. J. Popowski, Warszawa 2014;
L. Lederman, D. Teresi, Boska Cząstka. Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie?, przeł. E. Kołodziej, Warszawa 2005;
F. Zwicky, On the Masses of Nebulae and of Clusters of Nebulae, [online: http://ned.ipac.caltech.edu/level5/Sept01/Zwicky/frames.html].
podpis-czarny
  • Chris

    I takie artykuły lubie ^^ Plus dla Ciebie.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Loras

    Wybornie maestro Adamczyk. Z nie­cier­pli­wo­ścią czekam na tekst o ciemnej energii.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • http://polowanie-na-zdrowie.blogspot.com/ Płasz­czo­obro­sła

    Świetny artykuł.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • cla­pau­cius

    Entu­zjazm autora jakoś mi się nie udziela. Można postu­lo­wać coś, co nazywa się nauką wie­lo­mia­nową. Do każdego (z natury skoń­czo­nego) zbioru danych doświad­czal­nych można dobrać wie­lo­mian, który je wyjaśnia. Problem, że niczego nie prze­wi­duje. Tak działało doda­wa­nie epicykli w przed­ke­ple­row­skiej astro­no­mii. Dodawano kolejny wyraz w roz­wi­nię­ciu fourie­row­skim. Teoria która potrze­buje postu­lo­wa­nia nowej cząstki, aby dodać nowa symetrię, dla wyja­śnie­nia każdego (istotnie) nowego pomiaru jakoś nie wzbudza mojego zaufania. Za pomocą wystar­cza­jąco długiego szeregu symetrii można opisać kom­pletny chaos.
    Ja nie jestem żadnym anty­sy­me­try­stą :). Jeżeli nie ma opisu w ter­mi­nach symetrii to nie ma ŻADNEGO opisu nauko­wego. Opis naukowy zawsze odwołuje się do jakiejś obser­wa­bli zacho­wa­nej. Coś mie­rzal­nego równe jest ZERU. Inaczej nie ma Nauki. 

    Ale chyba już pora na poja­wie­nie się umysłu klasy Newtona albo Diraca, który będzie potrafił spojrzeć na problem w zupełnie nie­kon­wen­cjo­nalny sposób i wskazać jedną (ale inną od wszyst­kich roz­wa­ża­nych (być może znaną już)) grupę, która wyjaśni wszystko na naj­bliż­sze 100 lat.
    Doda­wa­nie cząstek za bardzo przy­po­mina epicykle, ciemne masy i energie zanadto przy­po­mi­nają cieplik.
    Oczy­wi­ście kosmo­lo­gia Ein­ste­inow­ska ma nie­za­prze­czalne sukcesy — prze­wi­dy­wa­nia, które nie pozwa­lają wyrzucić jej do kosza. Ale Kosmo­lo­gia Pto­le­mej­ska też miała sukcesy, i do kosza jej nie wyrzu­cono. Planety wpraw­dzie nie poru­szają się po krzywych zamknię­tych, ale przy­naj­mniej ruch jest har­mo­niczny: wystar­cza­jąco blisko.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • Halav

      Jestem podob­nego zdania, dzi­siej­sza fizyka zjada własny ogon. Praw­do­po­dob­nie ktoś kiedyś z czymś ważnym porząd­nie się rypnął i nikt tego nie zauważył. Fizycy zgodnie pokiwali głowami i zaczęli na tej pod­sta­wie tworzyć coraz to nowe teorie które dzisiaj służą za podstawę do nowych teorii itd.
      Wszech­świat powstał na drodze losowych zdarzeń, a im bardziej złożony układ tym więcej stanów do uzy­ska­nia. Gene­ral­nie szukanie cząstek odpo­wie­dzial­nych za 80% gra­wi­ta­cji w kosmosie nie wiedząc nawet czym jest masa jako taka, nie mówiąc już o samej gra­wi­ta­cji jest obcho­dze­niem problemu bardzo, bardzo szerokim łukiem.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Jak rozumiem bliżej wam do nanie­sie­nia poprawek na teorię Ein­ste­ina niż do doszu­ki­wa­nia się ist­nie­nia egzo­tycz­nych rodzajów materii? Nie twierdzę, że to koniecz­nie zły punkt wyjścia, tyle tylko że uczeni musieli to wziąć pod uwagę. IMO jednak działa tu brzytwa Ockhama: skoro nie mamy podstaw by twier­dzić, że OTW gdzieś zgrzyta i jed­no­cze­śnie wiemy jak wiele tajemnic kryje przed nami świat cząstek ele­men­tar­nych, ta druga opcja wydaje się znacznie bardziej praw­do­po­dobna. My non stop odkry­wamy nowe cząstki, o których nie mieliśmy zie­lo­nego pojęcia, czego naj­lep­szym przy­kła­dem jest neutrino — powszechne, prze­ni­ka­jące nasze ciała, a kom­plet­nie nieznane aż do lat 50.

      Niemniej, bez względu na to kto ma rację, czeka nas przełom w historii fizyki.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • Zespół NOWY FOLDER

        Bardzo praw­do­po­dobne, że już właśnie taki przełom ma miejsce i czeka jedynie na potwier­dze­nie. Czasami nie potrzeba geniusza pokroju Koper­nika, Newtona czy Ein­ste­ina. Często wystar­czy po prostu przy­pa­dek jak cho­ciażby przygoda z wykry­ciem Mikro­fa­lo­wego Pro­mie­nio­wa­nia Tła czy przy­pa­dek Very Rubin wspo­mniany w tekście. Chcecie prze­wrotu? Chcecie poczuć co oznacza bycie świad­kiem przełomu w postrze­ga­niu wszech­świata? Otóż bardzo możliwe jest, że potwier­dzono doświad­czal­nie jedną z naj­bar­dziej zwa­rio­wa­nych (dla mnie oso­bi­ście) teorii na temat struk­tury i sposobu ist­nie­nia naszego wszech­świata. Jest wielu pro­pa­ga­to­rów tej kon­cep­cji o nazwi­skach abso­lut­nie pierw­szo­li­go­wych jak choćby Leonard Susskind, Charles Thorn czy Gerard Hooft. Ten ostatni właśnie może być współ­cze­sną Verą Rubin czy nawet Edwinem Hubblem. Hooft pracuje przy detek­to­rze fal gra­wi­ta­cyj­nych GEO 600. Jak to zwykle przy okazji epo­ko­wych odkryć, pracował nad czymś zupełnie innym niż osta­teczny wynik mógłby suge­ro­wać. Otóż zamiast spo­dzie­wa­nych fal gra­wi­ta­cyj­nych stwier­dzono obecność szumu, którego źródła nie sposób ustalić. Tak się składa, że taki szum idalnie potwier­dzałby teorię holo­gra­ficz­nego wszech­świata. Coraz śmielej piszą o tym naukowe portale na świecie, natu­ral­nie z odpo­wied­nią dozą wstrze­mięź­li­wo­ści gdyż potwier­dze­nie takiej teorii to zmiany tak daleko idące, że ciężko prze­wi­dzieć w ogóle ich następ­stwa. Polecam od czasu do czasu przy­glą­dać się dzia­ła­niom pana G.Hoofta czy Sus­skinda gdyż możliwe, że na naszych oczach zachodzi rewo­lu­cja i warto być przy tym od początku. Historia wygląda na powtórkę z mikro­fa­lo­wego pro­mie­nio­wa­nia tła zakoń­czoną Noblem. Teoria holo­gra­ficz­nego wszech­świata została przeze mnie zgłę­biona jak na moje moż­li­wo­ści i naprawdę jest sensowna. Brzmi przy tym jak tytuł książki Asimova lecz za tą odstrę­cza­jącą nazwą kryje się całą masa poważnej fizyki, popartej wyli­cze­niami naj­lep­szych eks­per­tów. Polecam się z tematem zazna­jo­mić gdyż ta wiedza włąśnie może być uży­teczna przez naj­bliż­szych sto lat 🙂

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

        Jestem zazna­jo­miony, ale akurat w tym przy­padku ja pozo­staję scep­tyczny.
        Swoją drogą, muszę się w końcu zaopa­trzyć w książkę Sus­skinda…

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • Zespół NOWY FOLDER

        Nie pole­ca­łem zazna­jo­mić się z teorią holo­gramu akurat Panu, panie Adamie gdyż jestem w stu pro­cen­tach pewien, że zna Pan tą teorię i nic nowego Panu nie powiem. Bardziej miałem na myśli czy­tel­ni­ków bloga i chęć roz­wi­nię­cia tematu. Mimo oso­bi­stego scep­ty­cy­zmu wobec teorii holo­gramu śledzę na bieżąco donie­sie­nia z GEO 600 i insty­tu­cji powią­za­nych. Dlaczego? Bo… a nóż 🙂 Pozdra­wiam!

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

        Oczy­wi­ście rozumiem i również w miarę moż­li­wo­ści śledzę. Fak­tycz­nie teorią holo­gra­ficzną zajmują się tęgie umysły więc coś w niej siedzi. Sam tekst na ten temat również na pewno popełnię, w swoim czasie. =)

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • k.m.

    Chyba ten artykuł był pisany pod natchnie­niem tego filmu 🙂 jeśli nie, to warto go obejrzeć 🙂
    http://youtu.be/Fom487Yci-s

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • astro

    Co myślicie na temat teorii suge­ru­ją­cych, że prędkość światła może być zmienna, i że w począt­ko­wych fazach ist­nie­nia Wszech­świata była inna niż teraz. Sły­sza­łem, że gdyby to potwier­dzić ostro namie­szało by we współ­cze­snym widzeniu Wszech­świata i teoriach.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Mówisz o teorii VSL (wspo­mi­na­łem tu: http://www.kwantowo.pl/2012/09/kosmologiczna-herezja-zmienna-predkosc-swiatla/)? Ona nie tyle zmienia podej­ście do rozu­mie­nia obecnego wszech­świata, co każde zmienić nieco sposób myślenia. W końcu jeśli c mogło być kiedyś inne, to dlaczego nie mogłoby się znów zmienić w przy­szło­ści? Dla tematu ciemnej materii, nie ma to jednak spe­cjal­nego zna­cze­nia.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Didi

    Świetnie napisany artykuł. Poko­cha­łam tą stronę :)) Naresz­cie mogę zaspo­ka­jać cie­ka­wość nie tracąc zain­te­re­so­wa­nia po trzecim zdaniu :)))

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Alojzy Bąbel

    Nie pamiętam źródła artykułu na temat roz­miesz­cze­nia w kosmosie ciemnej materii, ale pamiętam że ilu­stra­cją była mapka przed­sta­wia­jąca zagęsz­cze­nia ciemnej materii ota­cza­jące zagęsz­cze­nia tej ‘naszej’, zwykłej materii, takie jak np. galak­tyki. I tu się zaczy­nają roz­wa­ża­nia laika przed zaśnię­ciem: skoro ciemna materia oddzia­ło­wuje jedynie gra­wi­ta­cyj­nie, to czy tworzy takie same, lub może podobne twory jak ‘zwykła’ materia, np. swojego rodzju gwiazdy, planety, czy ‘ciemne’ czarne dziury, lub też inne, swoiste kon­cen­tra­cje? Jeżeli nie, to może to świad­czyć o jej cie­ka­wych wła­ści­wo­ściach, a mia­no­wi­cie o ‘jed­no­stron­nym’ oddzia­ły­wa­niu gra­wi­ta­cyj­nym tylko ze ‘zwykłą’ materią. A to z kolei umoż­li­wia sfor­mu­ło­wa­nie następ­nej hipotezy, a mia­no­wi­cie o ujemnym oddzia­ły­wa­niu ‘ciemnej’ materii na siebie samą. I w ten sposób znalazła by się czrna, czy też ciemna energia, która odpo­wiada za roz­sze­rza­nie wszech­świata. Chyba zbyt proste. OK, a teraz już naprawdę zasypiam.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • P.Góralski

    Szanowny Panie A. Adamczyk
    Przed­sta­wił Pan filmiki dwóch rotu­ją­cych galaktyk spi­ral­nych.
    Filmik z lewej strony “Tak być powinno” jest błędny. Wynika to z błędnego zało­że­nia uczonych, że krzywa rotacji galak­tyki powinna być krzywą keple­row­ską. Jest to błędne zało­że­nie uczonych i brak zna­jo­mo­ści praw Keplera.
    Kepler badał tylko i wyłącz­nie ruchy planet na zewnątrz Słońca. Nie badał ruchu planet wewnątrz Słońca.
    Do obli­cza­nia ruchu gwiazd w galak­ty­kach należy stosować prawo powszech­nego ciążenia Newtona i tylko tą część doty­czącą natę­że­nia pola gra­wi­ta­cyj­nego wewnątrz ciała, a galak­tyka jest takim ciałem w skali kosmicz­nej.
    Jeżeli policzy Pan krzywą rotacji galak­tyki zgodnie z new­to­now­skim prawem ciążenia to galak­tyka z lewej strony
    “Tak być powinno” będzie rotowała tak jak galak­tyka z prawej strony “Tak jest” i wtedy lewa strona będzie równa prawej stronie, a to oznacza, że teoria jest zgodna z obser­wa­cją.
    cbdo, a to oznacza, że ciemnej materii nie ma. Ciemna materia jest pomyłką uczonych.
    Dokładne infor­ma­cje znajdzie Pan, a także zain­te­re­so­wani Inter­nauci, na stronie

    http://www.pomylki-einsteina-i-nie-tylko.pl/
    Pozdra­wiam
    P. Góralski

    PS Prawa natury są tak proste, że trudno je pojąć. Już Kepler tego doświad­czył..

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Andrzej Miel­ca­rek

    Mam z ciemną materią jeden problem: skoro oddzia­ły­wuje gra­wi­ta­cyj­nie to dlaczego jest roz­pro­szona, dlaczego nie odkry­wamy jej punk­to­wych skupisk, czegoś w rodzaju ciemno-mate­rial­nych gwiazd?

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Podej­rze­wam, że to problem głównej różnicy między cząst­kami materii widzial­nej i ciemnej, czyli tego jak reagują na poszcze­gólne oddzia­ły­wa­nia. Atomy, które budują Twoje ciało trzymane są w kupie przede wszyst­kim nie przez gra­wi­ta­cję a siły elek­tro­ma­gne­tyczne, z kolei same cząstki ele­men­tarne tworzą atomy dzięki oddzia­ły­wa­niom silnym, słabym i elek­tro­ma­gne­tycz­nym. Ciemna materia tworzy pewne skupiska, ale są one bardziej roz­rze­dzone i utrzy­my­wane razem (praw­do­po­dob­nie) wyłącz­nie przez gra­wi­ta­cję, trochę jak kosmiczne mgławice.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0