Czarno to widzę – ciemna materia i ciemna energia

Published on: Wrzesień 3, 2016

Filled Under: Nauka popularna, Top

Views: 784

Tags:

Jakiś czas temu napisałem o tym, że jest więcej gwiazd we Wszechświecie niż ziarenek piasku na planecie Ziemia. Biorąc pod uwagę potężne rozmiary gwiazd, trudno sobie to wszystko wyobrazić. Jakby tego było mało, widoczna i w miarę zrozumiała dla nas materia, z której to wszystko jest zrobione, najprawdopodobniej stanowi zaledwie 5% całego Wszechświata. Pozostała część to ciemna materia i ciemna energia.

Ciemna materia: ~27% Wszechświata

Nie jest to antymateria, która w zetknięciu ze zwykłą materią powoduje jej anihilację, czego efektem jest emisja promieniowania gamma. Nie jest to zwykła materia, z której zbudowane są gwiazdy, galaktyki, drzewa, ciastka czekoladowe czy np. ludzie, ponieważ ten rodzaj materii jest widoczny, natomiast ciemna materia nie emituje i nie odbija promieniowania elektromagnetycznego. W takim razie czym jest to o czym mowa? Nikt nie wie. Wiadomo jedynie, że jest coś co oddziałuje grawitacyjnie z resztą Wszechświata. Nie można tego zobaczyć, bo jedyny sposób w jaki wpływa na cokolwiek, to siła grawitacyjna – tylko tyle i aż tyle. Gdyby nie ta „dodatkowa porcja grawitacji”, wirujące galaktyki po prostu by się rozleciały, jako że zwykła materia z której są zbudowane, zapewnia zbyt mało grawitacji do utrzymania tego wszystkiego razem. To samo tyczy się występujących we Wszechświecie gromad galaktyk – duża ilość galaktyk skupionych blisko siebie, które razem wytwarzają tak silną grawitację, że działają jak wielkie soczewki załamujące światło, tym samym deformując obraz który dociera np. do nas na Ziemię. Przykład soczewkowania grawitacyjnego wygląda następująco:

soczekowanie-grawitacyjne-gromada-galaktyk

Wszystko fajnie, ale siła z jaką działają te kosmiczne soczewki jest kilkukrotnie większa niż mogłaby to spowodować zawarta w nich materia. Natomiast prędkość z jaką galaktyki poruszają się wewnątrz takiej gromady jest tak duża, że całość powinna się rozlecieć. Gdyby nie ciemna materia i dodatkowa grawitacja jaką ze sobą niesie, każda z tych galaktyk zostałaby wystrzelona w innym kierunku, a gromada przestałaby istnieć. Jest to świetnie zwizualizowane oraz omówione na poniższym filmiku, do którego obejrzenia gorąco cię zachęcam:

Ten tajemniczy twór odegrał niezwykle istotną rolę w formowaniu się znanego nam Wszechświata. Gdyby nie ciemna materia, prawdopodobnie nigdy byśmy nie powstali. Być może to jakaś egzotyczna nieznana ludzkości cząsteczka. Być może to tylko nasz brak zrozumienia tego jak naprawdę działa grawitacja. Być może to po prostu oddziaływanie grawitacyjne zwyczajnej materii, znajdującej się w równoległym Wszechświecie. Być może to coś zupełnie innego, o czym dowiemy się dopiero za tysiąc lat, a być może nigdy tego nie zrozumiemy, tym samym skazując się na niewiedzę w zakresie ~27% tego co nas otacza.

Ciemna energia: ~68% Wszechświata

Jakby na to nie spojrzeć sporo tej grawitacji. Trochę tu, trochę tam, a potem jeszcze więcej ze względu na ciemną materię. Inna sprawa, że Wszechświat nieustannie się rozszerza. Łącząc te dwie informacje tak na chłopski rozum, można dojść do wniosku, że z czasem grawitacja spowolni proces rozszerzania się Wszechświata, albo nawet go zatrzyma i spowoduje jego całkowite zapadnięcie się. Prawda? Nie bądź naiwny, przecież mówimy o Wszechświecie… ten drań uwielbia wszystko komplikować. Gdy dokonano obserwacji supernowych typu Ia, które charakteryzują się największym wyzwoleniem energii spośród innych znanych nam supernowych, a dodatkowo ich jasność absolutna jest niemal identyczna, przez co stanowią idealne narzędzie do pomiaru prędkości rozszerzania się Wszechświata (wystarczy mierzyć ich przesunięcie ku czerwieni oraz odległość), wniosek mógł być tylko jeden… Wszechświat nie zwalnia, zamiast tego przyspiesza swoją ekspansję. Jakaś energia to wszystko napędza i przeciwstawia się wszechobecnej sile grawitacji. Nikt nie wie co to za energia. Nie jesteśmy w stanie jej zmierzyć ani wykryć. Czyżby pusta przestrzeń miała taką właściwość, że poza pustką jest w niej energia, której przybywa wraz z przestrzenią, a to z kolei napędza proces generowania nowej przestrzenia jeszcze bardziej? Być może jest to coś innego, na przykład liczne wirtualne cząstki, które powstają z nicości i natychmiast znikają, zostawiając po sobie tylko dodatkową energię w czasoprzestrzeni? Nikt tego nie wie. Wszystko co istnieje ma przed nami jeszcze wiele sekretów czekających na odkrycie. Póki co zaobserwowaliśmy, że chyba istnieje jakaś forma niewykrywalnej, wszechobecnej energii, więc nadaliśmy jej miano ciemnej energii i pozostajemy ciemni w tym zakresie.

A może po prostu żyjemy w symulacji, a Wszechświat jest jaki jest, bo ktoś wpisał takie a nie inne parametry. Co najciekawsze, użytkownik tej prostej aplikacji patrzy na nas z niedowierzaniem, mówiąc pod nosem:

– Wydaje mi się, że oni nie powinni tego robić. Dlaczego zastanawiają się czy są symulacją? Chyba poproszę o zwrot pieniędzy… I nie rozumiem czemu wysyłają te sondy, przecież mieli siedzieć na swojej planecie. Jakiś Elon Musk planuje kolonizację Marsa? Co jest do cholery!

uzytkownik-symulowanego-wszechswiata