Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Od kilkudziesięciu lat wiadomo, że wszechświat rozszerza się i robi to z coraz większą prędkością. Obowiązujące obecnie teorie mówią, że za zjawisko to odpowiedzialna jest ciemna energia.

Tymczasem Massimo Villata z obserwatorium astronomicznego w Turynie uważa, że rozszerzanie się wszechświata spowodowane jest oddziaływaniem materii i antymaterii. Jego zdaniem odpychają się one od siebie, tworząc rodzaj antygrawitacji, dzięki której z teorii możemy pozbyć się ciemnej energii.

Villata wyprowadza swoje rozważania z dwóch założeń. Pierwsze to stwierdzenie, że materia i antymateria mają dodatnią masę i gęstość energetyczną. Takie założenie oznacza, że skoro cząsteczki mają masę i antycząsteczki też ją mają, to z pewnością cząsteczki przyciągają cząsteczki, a antycząsteczki przyciągają antycząsteczki.

Jednak aby wyjaśnić interakcje zachodzące pomiędzy cząsteczkami i antycząsteczkami Villata korzysta z drugiego założenia. Brzmi ono, że ogólna teoria względności działa tak samo niezależnie od symetrii CPT. Oznacza to, że prawa rządzące cząsteczkami w polu czasoprzestrzennym są tak samo ważne, niezależnie od tego, jak wygląda symetria CPT (ładunku, położenia i czasu). Jeśli zatem odwrócimy równanie ogólnej teorii względności odnoszące się do CPT czy to dla samej cząsteczki czy dla pola czasoprzestrzennego, w którym się porusza, to uzyskamy zmianę znaku przy wartości grawitacji, co wskazuje na występowanie antygrawitacji.

Villata obrazuje to słynnym jabłkiem Newtona. Gdyby antyjabłko spadło na antyZiemię, to oba te obiekty przyciągałyby się i antyNewton zostałby trafiony w głowę. Tymczasem antyjabłko nie mogłoby spaść na zwykłą Ziemię, która jest zbudowana z zwykłej materii. Antyjabłko odleciałoby z Ziemi, gdyż doszłoby do zmiany wartości znaku grawitacji pomiędzy nimi. Jeśli zatem, twierdzi Villata, ogólna teoria względności jest niezmienna względem CPT to antygrawitacja powoduje, że cząsteczki i antycząsteczki ciągle się od siebie odpychają. W większej skali objawia się to rozszerzaniem wszechświata, gdyż materia i antymateria odpychają się od siebie.

Villata poradził sobie również z pytaniem, dlaczego nie dochodzi do anihilacji materii i antymaterii. uważa on, że są one od siebie zbyt oddalone. Znajdują się bowiem w olbrzymich przestrzeniach pomiędzy gromadami galaktyk.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jak dużo tej antymaterii w/g tego modelu powinno znajdować się we wszechświecie? Czy nie wydaje się logiczne, że zachowywałaby się względem siebie identycznie do materii i w efekcie tworzyła ciała niebieskie które można by fizycznie zaobserwować?

 

Czy też model zakłada, że jest jej znacznie więcej niż materii i to dzięki jej siłom odpychania możliwe jest tworzenie naszych gromad galaktyk? Czy może teoria posuwa się jeszcze dalej i stwierdza, że grawitacja to efekt oddziaływania tej antymaterii na naszą materię?

 

Być może materia znajduje się w przeciwnej fazie do antymaterii i jej oddziaływanie przejawia się jedynie jako siła rozszerzająca naszą fazę wszechświata? Zdaje mi się, że gdzieś o tym czytałem... tylko czym to się różni w gruncie rzeczy od ciemnej energii?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Teoria o ciemnej energii przypomina mi trochę nie aż tak dawną teorie układu słonecznego opartą na epicyklach. Matematycznie się może i zgadza ale równie dobrze może być dowolne inne zjawisko.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Co do ilości antymaterii we wszechświecie, to panuje ogólne przekonanie, że po wielkim wybuchu nastąpiła anihilacja większości antymaterii. Ale gdyby się tak jednak nie stało i materia i antymateria zostałyby od siebie odepchnięte, mogłoby się okazać, że np połowa wszechświata zbudowana jest z materii, a druga połowa z antymaterii.

 

Naukowcy uważają, że antymateria zachowuje się identycznie jak nasza materia, czyli np antywodór ma takie same właściwości chemiczne i fizyczne jak wodór (antywodór udało się wytworzyć i utrzymać przez 1/6 sekundy, nie wiem czy udało się potwierdzić chociaż w pewnym stopniu podobieństwo antywodoru do wodoru).

 

Jeżeli jednak antymateria rzeczywiście ma identyczne właściwości, to powinna bez problemu być w stanie tworzyć gwiazdy, planety i całe galaktyki. Być może pewna cześć obserwowanych przez nas gwiazd i galaktyk składa się właśnie z antymaterii? Oczywiście nie mielibyśmy tego ani jak potwierdzić ani wykluczyć (chyba, że udałoby się np obalić twierdzenie, że antymateria zachowuje się dokładnie tak jak materia).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Teoria o ciemnej energii przypomina mi trochę nie aż tak dawną teorie układu słonecznego opartą na epicyklach. Matematycznie się może i zgadza ale równie dobrze może być dowolne inne zjawisko.

 

Mnie to bardziej przypomina Flogiston. Nie mamy pełnego obrazu więc kombinujemy...

Share this post


Link to post
Share on other sites

a jak taka antymateria działa na normalne światło? Mówię normalne, bo jeżeli materia jest w stanie zaginać światło (przyciągać), to może antymateria je odpycha? A może istnieje coś takiego jak antyświatło (antyfotony)? Wtedy antyfotony emitowane przez antymaterie (np. antygwiazdę) nigdy nie mogłoby zostać przez nas zauważone, bo my, zbudowani z materii, odpychalibyśmy takie antyfotony.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jeśli jednak antymateria działa odpychająco na fotony i jest pomiędzy galaktykami to powinniśmy łatwo zauważyć wywoływane przez nią zmiany pozycji dalekich gromad galaktyk na niebie, a o czymś takim jeszcze nie słyszałem.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Od kilkudziesięciu lat wiadomo, że wszechświat rozszerza się i robi to z coraz większą prędkością.

 

Nie wiecie czy jest jakieś wyjaśnienie na to, że tak na prawdę patrzymy na przeszłość tych coraz dalszych (czyli coraz bardziej w przeszłość) galaktyk? Więc może wcale galaktyki nie oddalają się coraz szybciej tylko właśnie coraz wolniej, skoro te, które widzimy miliardy lat wstecz oddalają się szybciej a te nam bardziej współczesne wolniej. Chyba, że są jakieś lepsze dowody rozszerzanie się wszechświata niż przesunięcie ku czerwieni?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie wiecie czy jest jakieś wyjaśnienie na to, że tak na prawdę patrzymy na przeszłość tych coraz dalszych (czyli coraz bardziej w przeszłość) galaktyk? Więc może wcale galaktyki nie oddalają się coraz szybciej tylko właśnie coraz wolniej, skoro te, które widzimy miliardy lat wstecz oddalają się szybciej a te nam bardziej współczesne wolniej. Chyba, że są jakieś lepsze dowody rozszerzanie się wszechświata niż przesunięcie ku czerwieni?

 

To, że patrzymy coraz bardziej w przeszłość nie jest wynikiem przyspieszającego oddalania się galaktyk, tylko coraz dokładniejszych teleskopów. Galaktyki nie oddalają się z prędkościami większymi niż prędkość światła (a musiałyby się tak szybko oddalać, żebyśmy widzieli dany obiekt coraz bardziej w przeszłość). Podejrzewam, że nie jest to nawet prędkość zbliżona do prędkości światła ;).

 

Aktualnie chyba nie ma innego dowodu na to, że wszechświat się rozszerza niż przesunięcie widma ku czerwieni oraz zależność wielkości przesunięcia od odległości (im dalej tym większe przesunięcie -> większa szybkość oddalania się od nas).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Może trochę źle sformułowałem pytanie. Chodziło mi o to, że parząc na coraz dalsze obiekty w przestrzeni patrzymy jednocześnie na coraz bliższe w czasie wielkiemu wybuchowi, oczywiście nie liczę na to, że możemy zobaczyć jednocześnie tan sam obiekt w różnych momentach czasu. Więc skoro patrzymy na obiekty z różnych momentów rozwoju wszechświata, to czy jest brane pod uwagę, że te które wydają się oddalać szybciej są wcześniejsze od tych, które oddalają się wolniej?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Czy według tej teorii może dojść do anihilacji materii z antymaterią? Pytam gdyż analogiczna wydaje mi się sytuacja kiedy chcemy zbliżyć do siebie dwa magnesy tymi samymi biegunami. Kiedy będą od siebie daleko będzie to łatwe,ale kiedy zbliżamy je do siebie to siła z jaką się odpychają uniemożliwi ich złączenie.Tak więc jeżeli antymateria z materią się odpychają to jak może dojść do anihilacji? 

Share this post


Link to post
Share on other sites

No i mamy rozwiązany dylemat rzekomej nierównej ilości materii i antymaterii we wczesnym stadium wszechświata. Jeśli bowiem Villata ma rację, to w owym stadium powstały równe ilości materii i antymaterii, a nie doszło do ich anihilacji, bo się wzajemnie odpychały. Tak więc w kosmosie być może istnieją ciała niebieskie zbudowane z antymaterii, lecz (dopuki do nich nie dotrzemy) nie ma sposobu by to stwierdzić. Przy okazji: antyfotony nie istnieją, fale elektromagnetyczne emitowane zarówno przez materię, jak i antymaterię są identyczne. Anihilacja materi i antymaterii jest możliwa - siły grawitacji, czy w tym wypadku antygrawitacji między cząstkami są bardzo małe, a siły przyciągania elektrostatycznego znacznie większe, tak więc elektron zetknie się i anihiluje z pozytonem, proton z antyprotonem. Neutrony i antyneutrony, oraz obojętne atomy z antyatomami też maogą się połącyć, jeśli zderzą się z odpowiednią (nie tak znów dużą) prędkością. Ciekawe jak by wyglądało zderzenie "antymeteorytu" z "materialną" planetą. Przypuszczam, że nie był by to nuklearny wybuch, a raczej "nuklearny superpożar", bo anihilacja następowała by tylko na granicy między antymaterialnę chmurą odparowanego bolidu i materialnym otoczeniem.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jest tylko jeden problem w tej teorii. Ta antygrawitacja dla antymaterii. Jak uzyskamy jakąś większą ilość antymaterii to się przekonamy czy lata.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wg teorii super strun, materia to drgania strun w innych wymiarach które się z jakiegoś powodu zapadły do małych rozmiarów. A jeśli te drgające struny są tymi właśnie wymiarami, które wciąż się zapadają? Oddziaływania pomiędzy cząsteczkami trzyma materię "w kupie" ale w skali kosmicznej to ciągłe zapadanie się wymiarów jest obserwowane jako rozszerzanie się wszechświata. Innymi słowy materia ma coraz mniejsze rozmiary, ale nie sposób to zmierzyć bo jednostki miary oparte na materii również się zmniejszają. Co więcej, Wielki Wybuch nie przypominałby wybuchu np bomby z materią rozchodzącą się promieniście od jakiegoś centrum, ale to zjawisko zachodziłoby w całej objętości wszechświata (mniej-więcej równomiernie + fluktuacje kwantowe) . Ta "teoryjka" powoduje, że materia nie jest już aktorem a czasoprzestrzeń sceną, ale są przejawem istnienia i wzajemnie oddziałujących ze sobą wymiarów. Wielki Wybuch był "tylko" przejściem fazowym pomiędzy jedną a inną formą oddziaływania.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wg teorii super strun, materia to drgania strun w innych wymiarach które się z jakiegoś powodu zapadły do małych rozmiarów(...)

 

Ale jak ta teoria wyjaśniałaby obserwowalne przesunięcie ku czerwieni?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ale jak ta teoria wyjaśniałaby obserwowalne przesunięcie ku czerwieni?

Masz rację - nie wyjaśniałaby, wg tej teorii wszystkie punkty oddalały by się od siebie z podobną prędkością (w każdym bądź razie nie proporcjonalną do odległości tak jak to można zaobserwować).

No chyba że ta mierzona prędkość jest błędna, bo kwanty promieniowania elektromagnetycznego również podlegają podobnym zmianom, ponieważ same też są tymi wymiarami. Jeśli teoria superstrun jest prawdziwa to nasz wszechświat ma 10 lub 26 wymiarów. Te wymiary nie mogą być w naszym wszechświecie wytworem czysto wirtualnym, ale muszą mieć jakąś "namacalną" postać. Wg mnie istnieje taka sama ilość wzajemnych oddziaływań bo same oddziaływania są przejawem przemieszczania się jednych wymiarów w innych wymiarach. Np. cząstka naładowana elektrycznie poruszając się w "naszej" przestrzeni wytwarza pole magnetyczne.

Share this post


Link to post
Share on other sites

troche ta teoria jest bez sensu, skoro materia hamuje rozszerzanie sie wszechswiata, wiec byloby analogicznie z antymeteria, wiec wypadkowy efekt powinnien sie raczej niwelowac.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Już były pytania o to ostatnio, choć chyba temat ten nie był do końca poruszony w ten sposób:

 

Skoro widzimy galaktyki oddalone o 14 mld lat świetlnych, to 14 mld lat temu były oddalone od nas o 14 mld lat świetlnych... Interesuję się astronomią od dziecka i rozumiem wiele rzeczy z teorii zagadnień atronomii i fizyki, a to pytanie pojawiło się u mnie niedawno po latach zgłębiania tego tematu.

 

Jeśli 14 mld lat temu te galaktyki były oddalone od nas o 14 mld lat świetlnych, to chyba wszechświat był wtedy już ogromny, a nie raczkował? Czytam i czytam i cały czas widzę teorie o tym, że wszechświat cały czas się rozszerza, więc zaraz po wielkim wybuchu, te 14 mld lat temu, powinien być mały, a z mojego podejścia widzę, że już wtedy musiał mieć taką objętość, że teraz obserwowane galaktyki były tak oddalone. Rozumiem, że opieramy się o to, że zaraz po wybuchu miało miejsce nienaturalnie szybkie rozszerzanie, zwane inflacją. Ale nadal coś mi mówi, że to nie wygląda tak jak powinno - jak dla mnie te 14 mld lat temu wszechświat był już raczej po inflacji i był nader duży i rozwinięty, skoro były już w nim całkiem ukształtowane galaktyki i to tak odległe od nas.

 

Nie chcę zaprzeczać całej teorii, ale moim zdaniem jeśli wielki wybuch miał miejsce, to trochę wsześniej, skoro obserwujemy takie rezultaty. Dla mnie jest pewne, że czasoprzestrzeń jest relatywnym pojęciem dla nas, ale operując naszymi wskaźnikami, to raczej wszechświat jest starszy, albo też teoria wielkiego wybuchu traci trochę sens.

 

Może się mylę, ale nie znajduję nic na wytłumaczenie tego, co widzimy, więc może ktoś mnie oświeci?

Share this post


Link to post
Share on other sites

po pierwsze bledne jest stwierdzenie, że 'wielki wybuch miał miejsce', a

po drugie co to znaczy ze wszechswiat 'raczkowal', 'byl ogromny'?

Share this post


Link to post
Share on other sites

po pierwsze bledne jest stwierdzenie, że 'wielki wybuch miał miejsce', a

po drugie co to znaczy ze wszechswiat 'raczkowal', 'byl ogromny'?

 

Służę odpowiedzią!

 

Ad 1. Raczkował, tzn. pełzał sobie na kolankach w kosmicznym przedszkolu z innymi małymi wszechświacikami, siusiając w międzyczasie w pieluszki i popijając mleczko z cycka.

 

Ad 2. Coś ogromnego to wedle ogólnie przyjętych zasad i norm coś większego, niż coś dużego.

 

Jakby co, to chętnie odpowiem na kolejne bezsensowne pytania, polecam się :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zdaniem międzynarodowego zespołu naukowego, wszechświat jest pełen planet zawierających wodę. Uczeni uważają, że jest ona ważnym składnikiem egzoplanet o rozmiarach od 2 do 4 wielkości Ziemi.
      To była dla nas wielka niespodzianka, gdy zdaliśmy sobie sprawę, że musi być tak dużo wodnych światów, mówi główny autor badań, doktor Li Zen z Uniwersytetu Harvarda. Z badań, przeprowadzonych za pomocą teleskopów Keplera i Gaia wynika bowiem, że wiele ze znanych nam egzoplanet zawiera do 50% wody. Dla porównania, na Ziemi woda stanowi zaledwie 0,02% masy planety.
      Wiele z potwierdzonych dotychczas około 4000 egzoplanet można zaliczyć do jednej z dwóch kategorii: takich, których średnica wynosi około 1,5 średnicy Ziemi oraz takich o średnicy około 2,5 średnicy naszej planety. Po przeanalizowaniu średnic i mas badanych egzoplanet uczeni stworzyli model ich budowy.
      Sprawdziliśmy, jak masa ma się do średnicy i stworzyliśmy model wyjaśniający tę zależność, mówi Li Zeng. Wynika z niego, ze planety o średnicy do 1,5 średnicy Ziemi to zwykle światy skaliste o masie 5-krotnie większej niż masa naszej planety. Z kolei te o średnicy 2,5-krotnie większej od średnicy Ziemi mają masę 10-krotnie większą od naszej planety i są światami wodnymi.
      Tam występuje woda, ale nie jest ona tak powszechnie dostępna jak na Ziemi. Temperatury powierzchni tych planet wynoszą 200–500 stopni Celsjusza, są otoczone atmosferą zdominowaną przez parę wodną z płynną warstwą poniżej. W głębi planety woda ta, pod wpływem wysokiego ciśnienia, została prawdopodobnie zmieniona w lód. Jeszcze niżej jest skaliste jądro planety. Piękno naszego modelu polega na tym, że wyjaśnia nam, jak skład planety ma się do znanych nam danych na jej temat, mówi Li Zeng.
      Nasze dane wskazują, że około 35% egzoplanet większych od Ziemi powinno być bogate w wodę. Te wodne światy formowały się w podobny sposób, jak jądra dużych planet Układu Słonecznego. Niedawno rozpoczęta misja TESS pozwoli na znalezienie większej ich liczby, a w przyszłości teleskop Jamesa Webba pozwoli na zbadanie ich atmosfery. To ekscytujący okres dla badaczy egzoplanet, stwierdza uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Włosko-amerykańskiemu zespołowi naukowemu udało się odnaleźć ostatni we wszechświecie rezerwuar zaginionej materii. Tej materii, która jest widoczna i jest złożona z barionów. Dotychczas astrofizycy potrafili zlokalizować około 2/3 materii stworzonej podczas Wielkiego Wybuchu.
      Teraz międzynarodowy zespół naukowy stwierdził, że reszta znajduje się pomiędzy galaktykami, w postaci gazu o temperaturze około miliona stopni Celsjusza. Odkrycie jest bardzo ważne dla astrofizyki. Jednym z kluczowych elementów pozwalających na przetestowanie teorii Wielkiego Wybuchu jest dokonanie dokładnego spisu barionów helu, wodoru i wszystkich innych pierwiastków, wyjaśnia współautor badań Michael Shull.
      Obecnie wiemy, że około 10% materii tworzy galaktyki, a około 60% znajduje się w chmurach gazu pomiędzy nimi. W 2012 roku Shull i jego zespół postawili hipotezę, że brakujące 30% barionów ulokowało się w ciepłym ośrodku międzygalaktycznym (WHIM, Warm-Hot Intergalactic Medium). W celu potwierdzenia hipotezy naukowcy zaczęli satelitarne obserwacje kwazara 1ES 1553. To bardzo jasno świecąca czarna dziura. Obserwując tego typu struktury, można określić, jak promieniowania rozchodzi się w kosmosie.
      Dzięki teleskopom Hubble'a i XMM-Newton odkryto sygnatury wysoce zjonizowanego tlenu leżącego pomiędzy kwazarem an Układem Słonecznym. Jego gęstość jest wystarczająca, by – po ekstrapolacji na cały wszechświat – można było powiedzieć o odnalezieniu brakujących 30% materii.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy pracujący w CERN-ie przy eksperymencie ALPHA dokonali kolejnego istotnego kroku na drodze ku zrozumieniu antymaterii i budowy wszechświata. Eksperymentalnie wykazali, że są w stanie zbadać strukturę wewnętrzną atomu antywodoru. Wiemy, że jest możliwe zaprojektowanie eksperymentu, który pozwoli nam na wykonanie szczegółowych pomiarów antyatomów - mówi Jeffrey Hangst, rzecznik prasowy eksperymentu ALPHA.
      Nasz wszechświat wydaje się niemal w całości zbudowany z materii. Antymateria gdzieś zniknęła. Tymczasem podczas Wielkiego Wybuchu powinno być jej tyle samo co materii. Zetknięcie materii i antymaterii prowadzi do ich anihilacji. Przewaga materii we wszechświecie sugeruje, że natura preferuje ją nad antymaterię. Jeśli uda się szczegółowo zbadać atomy antymaterii będziemy bliżsi odpowiedzi na pytanie o tę preferencję.
      W czerwcu ubiegłego roku informowaliśmy, że ekspertom z CERN-u udało się uwięzić i przechować atomy antywodoru przez 1000 sekund. Wówczas Joel Fajans, jeden z naukowców pracujących przy ALPHA mówił, że tysiąc sekund to aż nadto czasu, by wykonać pomiary schwytanego antyatomu. To wystarczająco długo, by np. zbadać jego interakcję z promieniem lasera czy mikrofalami.
      W skład atomu wodoru wchodzi elektron. Oświetlając atom laserem można doprowadzić do pobudzenia elektronu, który przeskoczy na wyższą orbitę, a następnie powróci na oryginalną orbitę, emitując przy tym światło. Możliwe jest bardzo precyzyjne zmierzenie spektrum tego światła, które w świecie materii jest unikatowe dla wodoru. Teoretycznie niemal identyczne spektrum powinniśmy uzyskać z pobudzenia atomu antywodoru. I właśnie dokonanie takiego pomiaru jest ostatecznym celem eksperymentu ALPHA.
      Wodór to najbardziej rozpowszechniony pierwiastek we wszechświecie. Jego strukturę rozumiemy bardzo dobrze. Teraz możemy zacząć odkrywać prawdę o antywodorze. Czy są one różne? Czas pokaże - mówi Hangst.
      Naukowcy dokonali właśnie pierwszych pomiarów antywodoru. Atomy najpierw zostały złapane w magnetyczną pułapkę. Następnie oświetlono je mikrofalami o precyzyjnie dobranej częstotliwości. To spowodowało zmianę orientacji magnetycznej antyatomów i uwolnienie się ich z pułapki. Wówczas antyatomy napotkały na atomy i doszło do ich anihilacji, co pozwoliło czujnikom na zarejestrowanie charakterystycznego wzorca tego zdarzenia. To z kolei dowiodło, że możliwe jest przeprowadzenie eksperymentu, w którym właściwości wewnętrzne atomu antywodoru zostaną zbadane za pomocą mikrofal.
×
×
  • Create New...