Kosmologie není ani na úrovni astrofyziky
Nyní pracujeme na odborných a jazykových korekturách a na přípravě grafiky.
Link na článek v angličtině: Cosmology is not even astrophysics
Autor: John Hartnett
V originále vydáno: Cosmology is not even astrophysics, 3. prosince 2008
Obrázek
Tuto frázi zřejmě vymyslel první kvantový fyzik Wolfgang Pauli, který byl známý svými barvitými námitkami proti nesprávnému a nedbalému myšlení.1 Podle Wikipedie se říká, že „o zdánlivě vědeckém argumentu se říká, že není ani špatný, pokud je založen na předpokladech, o nichž je známo, že jsou nesprávné, nebo alternativně na teoriích, které nelze falzifikovat nebo použít k předpovědi čehokoli.“2 Vědci se domnívají, že je nesprávný. [zvýraznění přidáno].
Zdá se, že takový je stav dnešní kosmologie. Je to proto, že neověřitelné výchozí předpoklady jsou chybné ze své podstaty? Někteří odvážní fyzikové mají odvahu zpochybnit vládnoucí paradigma – standardní inflační kosmologii velkého třesku LCDM.2 Jedním z nich je Richard Lieu z katedry fyziky Alabamské univerzity.
Podle Lieua „kosmologie není ani astrofyzika: všechny hlavní předpoklady v tomto oboru jsou neověřené (nebo neověřitelné) v laboratoři … .“. V nedávném článku3 Lieu uvádí, že „protože vesmír nenabízí žádný kontrolní experiment, tj. bez nezávislých kontrol, je nutně velmi nejednoznačný a degenerovaný“. To se zdá být spravedlivá analýza, protože „kosmologové“ dnes vymýšlejí nejrůznější věci, které mají právě ty správné vlastnosti, aby jejich teorie fungovaly, ale věci, které nikdy nebyly pozorovány v laboratoři. Začali si „pohodlně vymýšlet neznámé, aby vysvětlili neznámé“.
Kosmologové nám říkají, že žijeme ve vesmíru plném neviditelných, nepozorovaných látek – 74 % temné energie a 22 % temné hmoty. Co je to ale za hmotu, kterou nedokážeme detekovat, a přesto by měla být všude kolem nás? Již 40 let se v laboratoři hledá ta či ona forma temné hmoty, například axion.
Obrázek
Již dlouho předtím se vědci odvolávali na temnou hmotu, aby vysvětlili záhadnou dynamiku ve sluneční soustavě, například planetu Vulkán skrývající se za Sluncem, aby vysvětlili rozpor s oběžnou dráhou planety Merkur. Einstein však tento problém vyřešil svou obecnou teorií relativity. Bylo zapotřebí nové fyziky, a ne nějaké neviditelné temné hmoty. Je tomu tak i dnes? (Beam me up Scotty!) Viz také: Byla temná hmota skutečně prokázána?
Dnes však máme také temnou energii, která údajně rozbíjí vesmír ještě rychleji než v minulosti. Dne 30. května 2004 Physicsworld.com uvedl4
„Nové důkazy potvrdily, že rozpínání vesmíru se zrychluje pod vlivem gravitačně odpudivé formy energie, která tvoří dvě třetiny vesmíru.“
„Je ironií přírody, že nejrozšířenější forma energie ve vesmíru je zároveň tou nejzáhadnější. Od přelomového objevu, že se rozpínání vesmíru zrychluje, se objevil konzistentní obraz, který naznačuje, že dvě třetiny vesmíru jsou tvořeny „temnou energií“ – jakýmsi druhem gravitačně odpudivého materiálu.“ [zvýraznění přidáno]
Temná energie je zjevně potvrzeným faktem. Potvrzuje však tento důkaz, že se rozpínání vesmíru zrychluje? Mají pravdu v ironii, že ačkoli je tato energie tak hojná, nelze ji lokálně pozorovat v laboratoři. Je to skutečně dnešní stav vesmíru? Nebo císař potřebuje nové šaty?
Lieu říká: „ … astronomická pozorování sama o sobě nikdy nemohou sloužit k prokázání „nade vší pochybnost“ nějaké fyzikální teorie. Je to proto, že žijeme pouze v jednom vesmíru – nepostradatelný „kontrolní experiment“ není k dispozici“. Neexistuje způsob, jak interagovat s vesmírem a získat odezvu, která by ověřila danou teorii, jak by to mohl udělat experimentátor v laboratorním pokusu. Kosmolog nanejvýš shromáždí co nejvíce údajů a pomocí statistických argumentů se snaží prokázat, že jeho závěr je pravděpodobný. Lieu znovu: „Proto je slib, že vesmír bude použit jako laboratoř, z níž lze stanovit nové neporušitelné fyzikální zákony bez podpory laboratorních experimentů, absurdní…“.
Ve své tabulce 2 Lieu uvádí pět důkazů, kdy kosmologové používají „neznámé“ k vysvětlení „neznámých“, a proto říká, že nejsou skutečnými astrofyziky. Přesto tvrdí, že všechny tyto důkazy vysvětluje (a v případě CMB5 dokonce předpovídá6) inflační model LCDM. Žádný z nich se nezakládá na laboratorních experimentech a je nepravděpodobné, že by někdy byly takto vysvětleny. Jsou to např:
- červený posuv světla z galaxií, vysvětlovaný rozpínáním prostoru,
- CMB, vysvětlovaná jako dozvuk velkého třesku,
- rotační křivky spirálních galaxií7 , vysvětlované temnou hmotou,
- vzdálené supernovy jsou slabší, než by měly být, a proto se vesmír zrychluje, což se vysvětluje temnou energií,
- plochost a izotropie,8 vysvětlovaná inflací.
Jako experimentátor vím, že standardy používané v takzvaných „kosmologických experimentech“ by v mé laboratoři nikdy neprošly. Přesto se říká, že nyní žijeme v éře „přesné kosmologie“.
Jako experimentátor vím, že standardy používané v takzvaných „kosmologických experimentech“ by v mé laboratoři nikdy neprošly. Přesto se říká, že nyní žijeme v éře „přesné kosmologie“.9,10,11
Max Tegmark nedávno řekl: „ … před 30 lety byla kosmologie většinou považována za něco mezi filozofií a metafyzikou. Mohli jste u hromady piv spekulovat o tom, co se stalo, a pak jste mohli jít domů, protože nic jiného se dělat nedalo“. Nyní se však blíží „konzistentnímu obrazu toho, jak se vesmír vyvíjel od nejstarších okamžiků až po současnost“.10
Jak to může být pravda, když žádnou z pěti Lieuem vyjmenovaných položek nelze vysvětlit pomocí „knowns“? Byly vysvětleny tím, že se uchýlil k „neznámým“ s obratností, která autorovi umožňuje říci, že „se blížíme k pravdě“. Vzpomínám si na projev nositele Nobelovy ceny Stevena Chu k velkému shromáždění středoškoláků u příležitosti Národního kongresu Australského fyzikálního institutu na ANU v Canbeře v roce 2005. Řekl, že nyní rozumíme téměř všemu, co se dá o vesmíru vědět, až na několik drobností, jako například co je temná energie a temná hmota, které [údajně] tvoří 96 % hmoty ve vesmíru. Jak by řekl Homer Simpson: „Duh!“.
Lieu dále uvádí několik protiargumentů k inflační kosmologii LCDM, které byly nebo jsou publikovány v nejlepších astronomických časopisech. Jsou to:
- křivka vývoje hustoty galaxií v kupách galaxií (i v nich existuje problém masivní temné hmoty) nesouhlasí s předpovědí LCDM se statistickou významností 7σ,
- zdá se, že pouze 50 % baryonů12 předpovězených modelem LCDM existuje při nízkých červených posunech – tzv. problém chybějících baryonů,
- žádné vysvětlení pro přebytek měkkého rentgenového záření z hvězdokup, například Abell 3112,
- rozdíl mezi hodnotami, které Sandage a spol. (H0 ≈ 62 km/s/Mpc) a Freedman a spol. (H0 ≈ 70 km/s/Mpc) určili pro Hubblovu konstantu na základě dvou nezávislých analýz dat z HST,
- se zdá, že skupiny galaxií, jako je naše Místní skupina, ukrývají příliš mnoho hmoty,
- velmi slabé SZE13 zjištěné pomocí WMAP – v popředí není vržen žádný stín, jak by se očekávalo od zdroje na pozadí; to bylo nyní testováno samostatnými autory na dvou souborech 31, resp. 100 bohatých hvězdokup,14
- Osa zla15 v oktopólových a kvadrupólových členech expanze CMB koreluje s mračny HI v Galaxii, kde Lieu dospěl k závěru, že významná část anizotropie WMAP v primárním akustickém píku16 není kosmologická,
- rotační křivky trpasličích galaxií. Data ukazují na jádra s konstantní hustotou, zatímco halo profily LCDM mají centrální hroty.
Tyto důkazy odpovídají jiným kosmologickým modelům lépe než LCDM, nicméně žádný model neodpovídá všem důkazům. (Srovnání s dalšími dvěma modely viz Lieuův obrázek 3 a podrobnosti v jeho článku).
Nositel Nobelovy ceny Steven Chu … prohlásil, že nyní rozumíme téměř všemu, co je třeba vědět o vesmíru, až na několik drobností, jako například co je temná energie a temná hmota, které [údajně] tvoří 96 % hmoty ve vesmíru.
Přetrvávají také nesrovnalosti zejména v analýzách dat z WMAP. Teprve nedávno lidé z NASA, kteří se zabývají WMAP, zveřejnili mapy jednotlivých let a rozdílové mapy anizotropních dat.17 Ty by měly být dobrým testem toho, zda jsou anizotropie kosmologické. Pokud jsou kosmologické, pak by měly být úrovně šumu zamrzlé v čase a neměly by být ovlivněny lokálními efekty z roku na rok. Rozdíly by měly být nulové na celé obloze, ale nejsou. V době psaní tohoto článku jsem však ještě neměl příležitost je podrobněji prozkoumat. Bylo mi však řečeno, že taková „mapa rozdílů“ mezi daty WMAP2 a WMAP3 byla prezentována na COSMO 06, mezinárodním semináři o částicové fyzice a raném vesmíru, který se konal 25.-29. září 2006 v Lake Tahoe v Kalifornii. Údajně vyvolala značný rozruch. Většina rozdílové mapy měla velmi mírné (malé) teplotní výkyvy, ale 5 % rozdílové mapy mělo podlouhlou oblast velmi vysokých teplotních výkyvů s nejvyššími teplotními rozdíly ve středu oblasti. Buď je chyba v redukci dat extrahujících efekty z Galaxie (které mají být ve zvoleném vysokofrekvenčním pásmu minimální), nebo efekt není kosmologický, ale způsobený něčím blíže k Zemi. Můj informátor, který tam byl, mi říká: „ … publikum přešlo do obranného režimu s výmluvami, náplastmi a obviňováním temné hmoty, cokoli. Řečník tvrdil, že to opravdu nebylo součástí jeho formální prezentace. Nálada byla taková, že ‚už to nebudeme opakovat a všichni víme, že data vypadají lépe, když dáme všechny roky dohromady, abychom dosáhli plánovaných cílů‘.“18
Kosmologové sice mají své plánované cíle, aby upevnili svou víru v model, který je založen na falešných a neověřitelných předpokladech, ale je to děravý kbelík, který nezadrží důkazy, jež budou nakonec zveřejněny proti němu.
Faktem je, že historii vesmíru nelze určit z modelu, který nelze nezávisle otestovat. Kosmologie velkého třesku je ověřena v myslích těch, kteří již tuto víru zastávají – že vesmír se stvořil zhruba před 14 miliardami let-ex nihilo. Pro mě je biblický velký obraz mnohem věrohodnější – jen nám zbývá doplnit detaily.
Reference
- bez odkazu
- ΛCDM = kosmologie chladné temné hmoty s nenulovou kosmologickou konstantou, která zahrnuje také rychlou inflační fázi, aby se vyhladila shlukovitost raných změn hustoty a vyřešila řada dalších problémů, včetně neexistence monopólů atd. Další podrobnosti viz poznámka pod čarou 8 a Lisle, J., Light-travel time: a problem for the big bang, Creation 25(4):48–49, 2003.
- Lieu, R., LCDM cosmology: how much suppression of credible evidence, and does the model really lead its competitors, using all evidence? 17 May 2007.
- bez odkazu
- CMB=záření kosmického mikrovlnného pozadí.
- O logických a vědeckých chybách tohoto tvrzení viz. Sarfati, J., Nobel Prize for alleged big bang proof, 7–8 October 2006.
- Rychlosti plynů (a hvězd) ve vnějších oblastech disku spirálních galaxií jsou odvozeny z červených nebo modrých posuvů Dopplerových čar a nepodléhají keplerovskému pohybu, jak předpovídá Newtonův gravitační zákon.
- Plochost popisuje skutečnost, že vše, co ve vesmíru měříme, je euklidovské. Jedná se o problém kosmologického vyladění, a protože se vesmír v průběhu kosmického času odchýlil od potřebné kritické hustoty, musel se brzy po velkém třesku přiblížit dokonalé plochosti. Dalším problémem je problém horizontu, který souvisí s tím, že světlo nemělo od velkého třesku dostatek času na to, aby se pohybovalo mezi oblastmi viditelného vesmíru, které by měly být kauzálně spojité, což znamená, že nejsou kauzálně propojené. Například světlo z diametrálně odlišných stran vesmíru. Proč je tedy obecně izotropní v každém směru, kterým se díváme. Platí to zejména pro teplotu záření CMB, kde vidíme totéž – vesmír je izotropní, stejný ve všech směrech s přesností nejméně na 1 díl ze 104. V tomto případě je teplota záření CMB stejná. Tomu se říká problém hladkosti a je to ještě neuvěřitelnější, protože s tím, jak se vesmír rozpínal, se izotropie údajně zmenšovala, počínaje úrovní 1 dílu v 1040.
- Viz např., Ellis, R., New age of precision cosmology, physicsworld.com, 1 July 1999.
- Primack, J.R., Precision Cosmology, New Astron.Rev. 49:25–34, 2005.
- Tegmark M., Precision Cosmology, MIT World, 7 June 2008.
- Běžná hmota, protony, neutrony atd.
- Sunjajevův-Zel’dovičův jev je výsledkem toho, že elektrony s vysokou energií zkreslují záření kosmického mikrovlnného pozadí (CMB) prostřednictvím inverzního Comptonova rozptylu, při němž se část energie elektronů přenáší na fotony CMB s nízkou energií. Sunyaev [Сюняев], R.A. and Zel’dovich [Зельдович], Y.B., Small-scale fluctuations of relic radiation, Astrophysics and Space Science 7:3–19,1970.
- Lieu, R., Mittaz, J.P.D. and Shuang-Nan Zhang, The Sunyaev–Zel’dovich effect in a sample of 31 clusters: A comparison between the x-ray predicted and WMAP observed Cosmic Microwave Background temperature decrement, Ap. J. 648:176–199, 1 September 2006; Bielby, R.M. and Shanks, T., Anomalous SZ contribution to three-year WMAP data, MNRAS 382(3): 1196–1202, December 2007.
- Hartnett, J.G., CMB Conundrums, JoC 20(2):10–11, 2006.
- viz acoustic_physics.html
- viz WMAP Data Products and Three-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Beam Profiles, Data Processing, Radiometer Characterization and Systematic Error Limits.
- Soukromá e-mailová komunikace od Dona Wilsona, 2. listopadu 2008.