Velikost/stari vesmiru

[Malky]

Nejsem z uživatelů tohoto fóra zdaleka tím nejpovolanějším, abych odpovídal na takovéto otázky, ale stejně mi to nedá. Spíš jen pár poznatků k těm otázkám, než přímo odpovědi...
Jistě, naše teorie se neustále vyvíjejí s tím, jak roste naše poznání, a s tím čím více toho víme si stále jen uvědomujeme jak málo toho vlastně víme. Na druhou stranu, jen výjimečně se stává, že by nějaký nový objev zcela smetl ze stolu do té doby uznávanou teorii a ukázal, že byla úplně špatně, spíše se platné teorie rozšiřǔjí, když se zjistí že neplatí v celé šíři možných podmínek, že existují nějaké okolnosti, pro které výsledky předpovězené touto teorií neplatí. Krásnou ukázkou je třeba newtonovský pohled na svět. S objevem relativity nic z toho, co Newton objevil nepřestalo platit, a jeho rovnice a zákony jsou dodnes základem fyziky. Jen se ukázalo, že existují určité speciální podmínky, které když jsou splněny (konkrétně rychlosti blížící se rychlosti světla) newtonovská fyzika je neužitečný pohled na svět a je potřeba jiná teorie. A když pak přišla kvantová fyzika, nevyvrátila platnost ani newtonovské ani relativistické, jen opět rozšířila naše chápání i do oblastí, ve kterých ty předchozí teorie nefungovaly tak dobře.
Totéž se může stát s teorií velkého třesku, může se ukázat, že naše znalosti nebyly špatné, ale neúplné a že nám scházel nějaký dílek skládačky. Ale samozřejmě se může také stát, že výzkum ukáže, že současné představy jsou tak mylné, jako že Slunce obíhá Zemi - řekl bych ovšem s mnohem menší pravděpodobností.
Další problém je, že spousta konceptů které souvisí s touto problematikou a z nich vyplývajících otázek - co bylo před velkým třeskem? kde je střed vesmíru? - je tak odlišných od naší každodenní reality, že je těžké je přijmout. Krásně vyjádřeno je to větou "Naše mozky byly stvořeny na hledání potravy a partnera k rozmnožování, ne k pochopení vesmíru.".
Pokud jde o rychlost světla - která je stále velmi přísným limitem pro to, jak se může cokoliv v tomto vesmíru pohybovat, pokud vím, a pokud tato teorie byla popřena tak mi asi uniklo něco velmi zásadního - nelze ji aplikovat na rozpínání vesmíru, protože zde nejde o pohybující se objekty nebo přenos informací, vše zůstává na svém místě, ale prostor sám se rozpíná! To je něco, co si vůbec nelze představit a zní to naprosto šíleně - právě proto, že naše mozky nejsou na tohle stavěné. Když se rozpíná sám prostor, znamená to, že čím více prostoru mezi nějakými dvěma objekty je, tudíž čím jsou vzdálenější, tím rychleji se vzdalují. A pokud jsou dostatečně vzdálené, je mezi nimi tolik rozpínajícího se prostoru, že se od sebe vzdalují rychleji než světlo. Není na tom vlastně vůbec nic paradoxního, protože ty objekty samy o sobě se vůbec nepohybují.
Stejně tak otázka, kde má vesmír střed - všude a nikde zároveň. Taky by se dalo ptát kam se vesmír rozpíná? Nerozpíná se nikam, ale sám do sebe. A to od samého počátku, takže se nedá říct že vznikl v nějakém jednom bodě a pak se šířil prázdným prostorem až pokryl všechny body, které pokrývá dnes. Spíš je to tak, že na začátku byl extrémně nahuštěný, protože obsahoval hrozně málo prostoru a jak stárl, prostoru přibývalo, a proto objekty v něm se stávaly od sebe vzdálenějšími... Jako v tom přirovnání k balonku - když je balonek jednou nafouknutý, dá se ukázat na místo, které se nafouklo jako první?
Takže je to hrozně komplikované. Trochu podobně jako orbitální mechanika, kde musíme zpomalit, chceme-li něco dohnat a podobně, je to tak vzdálené naší každodenní, celoživotní zkušenosti (a vlastně více než celoživotní - vzdálené zkušenosti všeho živého, co kdy na této planetě bylo) že se nám to zdá jako naprosto nesmyslné a nepochopitelné. Ale jenom proto že si něco nedokážeme představit nebo nám to přijde nesmyslné, neznamená, že to nemůže být pravda. Tím nechci říct, že teorie velkého třesku musí být nevyhnutelně stoprocentně pravdivá a neomylná, ale je v tuhle chvíli asi to nejlepší co máme k dispozici ohledně původu vesmíru.

[indian22]

Typické otázky začátečníka na něž lze poskytnout jen typicky neuspokojivé odpovědi, které lze brát max jako popíchnutí k dalšímu studiu.
Především v tom článku o měření není ani slovo o nějakých nadsvětelných rychlostech, to tam prostě neřeším, krom toho ty objekty co se od nás vzdalují rychleji než světlo NEpozorujeme a nikdo netvrdí opak, jsou za horizontem událostí. Navíc rychlost rozpínání těsně po Bíg-bangu byla dle současných teorií právě PODsvětelná a to dokonce i ta problematická rychlost rozpínání prostoru. To se změnilo až během inflační fáze (zase dle v současnosti nejuznávanějších teorií) kdy se takto zrychlilo rozpínání prostoru ne pohyb hmoty, je důležité si uvědomit ten rozdíl, mluvíme o samotném prostoru ne o rychlosti šíření čehokoli v něm. Dobrá, chápu, že představit si prostor v téhle gumové podobě je problematické (jak tu psali kolegové níže, selský rozum tu selhává, naše ubohé mozečky se po milióny let vyvíjely k úplně jiným účelům), ale to se nedá nic dělat, kdybych tomu chtěl nasadit korunu tak se rozpovídám o tom, že zrovna to nám umožňuje uvažovat o všemožných hyperostorových pohonech, ale bude lepší připomenout, že deformace prostoru celkem běžně pozorujeme v okolí silných gravitačních polí, takže nic nového a už vůbec ne za poslední tři roky.
Ale jinak je pravda, že speciálně právě kosmologické teorie (na rozdíl od ostatních celkem stabilních oborů) střídají jedna druhou, co platilo včera dneska další teorie nebo pozorování vyvrací a pak zase potvrzuje. Vždyť se říká: za tramvají, krásnou ženou a kosmologickou teorií nemá cenu pospíchat, za chvíli se určitě objeví jiná. To je přece právě to co umožňuje ten vývoj, proto vědeckým teoriím nemáme věřit, kdyby jsme některé uvěřili tak ji zakonzervujeme a to je ta chyba, pak budeme tam co už jsme jednou byli, budeme překrucovat a tajit pozorování jen aby se udržela jinak neudržitelná teze, to je nepřípustné. Takže na to co je kolem vesmíru se necítím být pověřený odpovídat a nevím ani proč bych to dělal, užívejme si, že jsme zatím ve fázi kdy si můžeme dle libosti vybírat z přehršle modelů: je libo Hawking pokud ten se nám nelíbí, pak je tu Michio Kaku, Greene... Račte si vybrat.
A pokud jde o ten balónek, právě na něm se prezentuje odpověď na otázku kde je střed rozpínání vesmíru. Kde, že má střed rozpínání povrch toho balónku? Nahoře naproti mé puse? Nebo rovnou u mé pusy? Nalevo? Napravo? Jak to zjistím? Nebo nemá cenu to zjišťovat, protože nic takového není a být nemůže? Kde je konec světa? Za mým domem? Na břehu moře? Na pólu?

[VitezslavSkorpik]

Díky všem za přivítání.
pro Indian22

Přečetl jsem si ten článek o měření a nejde mi na rozum, že rychlost rozpínání po big bengu byla údajně větší než rychlost světla. Ta rychlost nemůže být něčím zpomalována jelikož probíhá v kosmu, je prý dokonce vyšší a vyšší čím jsou od sebe objekty vzdálenější. Vzdalují se sami od sebe rychleji než světlo a od naší planety ještě rychleji a přitom vzdálenost měříme ze země za pomoci rudého světla které je pomalejší než rychlost objektů na kraji onoho pomyslného balonku. To je samo o sobě ukrutným protimluvem. Ještě před třemi lety byla rychlost světla považována za nepřekonatelnou a dnes již víme, že světlo není nejrychlejší. Přicházejí stále nové poznatky a ty jsou po chvilkách vyvrácovány. Lidstvo ví opravdové prd, ani kde je střed vesmíru kde údajně big beng třeskl,neznáme ani naší pozici s ohledem na prostor. Proto se bráním ztotožnovat se s nepodloženými teoriemi.
Kde je tedy střed vesmíru?? Jakým směrem?? Jak to dokázat?? Kde se vzal předmět, který vybuchl a ze kterého jsme všichni poskládaní?? Co bylo před tím než se ten předmět objevil?? Co je za hranicí toho pomyslného balonku (rozpínajícíhose vesmíru) ?? Hlavně mi neodepisujte, že je dokázáno, že za touto hranicí neexistuje čas ani prostor.

Ano, prostoročas se může rozpínat rychleji než rychlost světla, jenže to není žádné porušení nám známých fyzikálních zákonů. Toto bylo známo již poměrně dávno a je to zcela v souladu s obecnou teorií relativity. Žádné překonávání Einsteinových myšlenek se nekoná.
Jde přesně o to, jak už tady správně poznamenal kolega Heřt, že nejde o šíření informací rychlostí vyšší než je rychlost světla. OTR neříká že nemůže existovat rychlost vyšší, říká jen tolik, že rychlost šíření informací nemůže být vyšší. Navíc u toho rozpínání prostoročasu ještě velmi závisí na tom jak si zvolíme vztažné soustavy, není to tak jednoduché. Ony ty objekty sice vzdálené objekty se vzdalují od sebe rychleji než rychlost světla, ale zhlediska blízkých objektů jsou stále podsvětelné a jejich vlastní rychlost je pochopitelně též podsvětelná.
Nicméně i některé způsoby cestování s tímto počítají. Například čistě hypoteticky možné červí díry nebo warpový pohon by nám umožnily cestovat efektivně vyšší rychlostí než je rychlost světla, přesto by nešlo o porušení OTR. Rychlost světla je tedy dosud platná mezní rychlost z dobře známých důvodů a nemyslím, že by se to mělo v dohledné době měnit.

Měření vzdáleností pomocí rudého posuvu, neboli de facto Dopplerova jevu je velmi efektivní, poměrně přesné a je navíc ověřeno i jinými metodami.

Co se týče vyvracení teorií. Ve fyzice často nejsou staré teorie vyvraceny jinými, ale jsou těmito novějšími modely vylepšeny, doplněny. Tak například Newtonovská fyzika s příchodem Einsteinovy nepřestala platit, jen se ukázalo, že jde o model, který byl přesný a dobře fungoval na naší soustavě, ale už ho nemůžeme použít v oblasti vysokých energií nebo v silných gravitačních polích. Obecná teorie relativity ukazuje, že Newtonovská fyzika je její součástí, platící pouze za určitých podmínek.

Vesmír nemá střed, střed vesmíru je všude a zároveň nikde. Ten vznik vesmíru (velký třesk) nastal všude, na všech místech prostoru.

Kosmologické teorie jsou podložené velmi dobře, mnoha a mnoha důkazy, ať už z pozorování reliktního záření, baryonových oscilací, supernova typu Ia a podobně. Navíc nepodložená teorie je protimluv, jelikož teorie je soubor myšlenek, který je velmi dobře ověřen a podložen experimentálními daty.

Co bylo před vznikem vesmíru je v zásadě nesmyslná otázka. Čas vznikl současně s prostorem při vzniku vesmíru, žádné předtím tudíž zřejmě neexistovalo.

[Dugi]

Co bylo před vznikem vesmíru je v zásadě nesmyslná otázka. Čas vznikl současně s prostorem při vzniku vesmíru, žádné předtím tudíž zřejmě neexistovalo.

Na tohle je moc pěkné přirovnání - je to jako kdybychom se zeptali „Co je na sever od severního pólu?“

[VitezslavSkorpik]

Ahojte.

Este by som doplnil, mozno starsiu, mozno uz diskutovanu informaciu. A to, ze zo vseobecnej teorie realativity vyplyva, ze aj ked je vek vesmíru cca 13,7mld rokov, tak jeho velkost je cca 42mld svetelnych rokov v priemere tusim. Relativisticka a kvatova fyzika ma zaujima asi ako kazdeho na tomto fore. Ale sam som uz nepochytil informaciu akym sposobom sa k takemuto vypoctu dopracovali.

Nemohu si odpustit hnidopišskou fyzikální poznámku. Podle současných kosmologických modelů má viditelný vesmír v průměru 92 miliard světelných let, tedy jeho poloměr je 46 miliard světelných let. Nejedná se o 42, ačkoli 46 a 42 se mohlo snadno splést, v každém případě těch 46 je poloměr.

Jinak je to ale de facto jedno, pro běžného člověka je taková vzdálenost stejně naprosto nepředstavitelná

Dopracovat se k tomu dá poměrně snadno, z výpočtů rychlosti rozpínání vesmíru, o čemž máme poměrně dobrou představu díky pozorování i velmi vzdálených supernov typu Ia. V tuto chvíli je rekord přes 9 miliard světelných let vzdálená supernova a spíše už to bude 10 a něco. Samozřejmě nám pomáhá i pozorování velkorozměrových struktur ve vesmíru, jejich rozložení, struktura, vzájemný pohyb a podobně. Kdyby totiž byly parametry vesmíru jiné i tyto struktury by vypadaly jinak.

[VitezslavSkorpik]

Tohle přirovnání znám, ale nechtěl jsem ho úplně používat. Už jsem totiž viděl hnidopicha, který by napsal, že vyletí 10 km do vzduchu a pak bude ještě severněji. Už jsem se s takovými setkal...

[marcellino4]

Indian aj Malky to pekne rozpisali. Len by som doplnil, ako zvlastne posobia velky vedci ako Hawking, ktory hladaju konecnu teoriu vsetkeho. Historia vedy nas neustale uci, ze kazda nova a hlave funkcna teoria vyyznamne upresnuje tu predoslu a poskytuje nove predpovede v novom napr extremnom prostredi - vid relativisticke javy. Ked som videl nedavno par prednasok o gravitacnych vlnach ani ma neprekvapilo, ze Hawkinga vnimaju skor ako tvorcu mysliekovych experimentov nez ako teoretika typu Einstein.

A este jedna mala provokacia k nadsvetelnej rychlosti z kvantoveho sveta- Kolaps vlnovej funkcie nastava v celom priestore naraz. Ale to je ina salka kavy

[Dugi]

Tak to už není hnidopišství, to už je spíše trolling.

[VitezslavSkorpik]

Ahojte.

Este by som doplnil, mozno starsiu, mozno uz diskutovanu informaciu. A to, ze zo vseobecnej teorie realativity vyplyva, ze aj ked je vek vesmíru cca 13,7mld rokov, tak jeho velkost je cca 42mld svetelnych rokov v priemere tusim. Relativisticka a kvatova fyzika ma zaujima asi ako kazdeho na tomto fore. Ale sam som uz nepochytil informaciu akym sposobom sa k takemuto vypoctu dopracovali.

IMHO Inflace vesmíru

Inflace vesmíru je jen částečným vysvětlením. Tato fáze vývoje vesmíru samozřejmě časoprostor obrovsky rozepnula (podle modelu o 30-70 řádů v každém směru), ale vzdálenost objektů na okraji pozorovatelného vesmíru je dána především pozdějším rozpínáním vesmíru. Vesmír na to měl 13,8 miliard let a za tu dobu se rozepnul docela dost. My například víme, že už nějakých 6 miliard let se rychlost rozpínání opět zvětšuje. Takže my vidíme například galaxie vzdálené 13 miliard světelných let, které opravdu v době vyslání fotonů, které pozorujeme byly 13 miliard světelných let daleko, ale mezitím se tyto objekty již vzdálily, na což měly zmíněných 13 miliard let a za tu dobu se vesmír poměrně značně rozepnul, takže tyto galaxie jsou dnes vzdálené již třeba 45-46 miliard světelných let. Ale my je vidíme v době jejich vzniku na počátku vývoje vesmíru.

[VitezslavSkorpik]

Představ si, že já na Big Bang taky nevěřím, v tom jedeme spolu. Za sebe dokonce můžu říct, že nevěřím jediné vědecké teorii - skutečně ne - vědě totiž není vůbec co věřit. A pokud už někdo něčemu co věda vyprodukovala věří tak to svědčí o jediném - totiž o nepochopení celého principu vědeckého popisu světa.

Vědeckou teorii mohu přijmout jako něco co pokud možno v nejlepší shodě s ostatním poznáním popisuje okolní svět, pokud tato teorie je schopna učinit ověřitelnou a následně ověřenou predikci pak ji budu respektovat do chvíle než bude k dipozici nějaká lepší. Toť vše, nic víc, nic míň. Pro věření tu není prostor.

Pokud jde o ten Velký třesk tak ano, bylo tu zmíněno reliktní záření, ale je tu třeba i poměr izotopů Lithia 6 a 7 k izotopům vodíku a helia. To je prosím dle všech kritérií úspěšná predikce modelu velkého třesku a proto asi jeho nejlepší podpora.
https://cs.wikipedia.org/wiki/Velk%C3%B ... prvk.C5.AF

Dávám velký za přesný popis statusu vědeckých teorií. Pokud někdo říká, že nevěří vědě, tak neví o čem mluví. Vědeckým teoriím se nevěří. Vědecká teorie je soubor ověřených faktů, o jejichž správnosti jsme přesvědčeni díky experimentům. Samozřejmě se později může ukázat, že daná teorie potřebuje vylepšit, opravit a podobně, ale ve své době jde o nejlepší model, který máme. A o jeho správnosti jsme přesvědčeni na základě důkazů, nikoli víry... Byť mám občas pocit, že u běžných lidí se o víru občas skutečně jedná...

Dál bych jen zmínil, že pro model velkého třesku máme v současnosti celou řadu důkazu. Nejen reliktní záření a poměry izotopů prvků, ale i rozložení velkorozměrových struktur ve vesmíru a podobně.