Tagi


Archiwa


Zaprzyjaźnione


/ 18

Artykuły

Niewidzialne rusztowanie wszechświata: Ciemna materia

28th Lis '14

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

Naukowy totalitarysta. Jeśli nie chcesz aby wpadli do Ciebie naukowi bojówkarze, zostaw komentarz.

  • 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