Temná hmota a energie tvoří 95% vesmíru — opravdu?
Dělení vesmíru
Standardní model kosmologie (ΛCDM) tvrdí, že vesmír se skládá z:
- 5 % normální hmota (atomy, hvězdy, planety, lidé)
- 27 % temná hmota (neviditelná, nedetekovatelná, "vědí" že tam je)
- 68 % temná energie (ještě tajemnější, odpovědná za zrychlené rozpínání)
Sečteno: 95 % vesmíru je něco neznámého.
Je to legitimní. Nebo podezřelé?
Co víme
Fakt: galaxie se točí rychleji, než by podle viditelné hmoty měly.
Fakt: vesmír se rozpíná zrychleně (potvrzeno v 1998, Nobelova cena 2011).
Fakt: rozložení CMB záření má určitý vzor, který potřebuje model s určitými parametry.
Tato fakta jsou pevná. Jsou změřená, ověřená, opakovaně potvrzovaná.
Co je model
Model: temná hmota je částice nějakého neznámého typu, která neinteraguje se světlem.
Model: temná energie je kosmologická konstanta Λ, nebo případně dynamické pole.
Model: model ΛCDM vysvětluje všechna pozorování s určitou sadou parametrů.
Tyto modely jsou pravděpodobné, ale nejsou prokázané. Jsou to nejlepší odpovědi, které dnes máme. Ne definitivní.
Co se zpochybňuje
Otázka není "existují fakta?" — ta existují. Otázka je "jsou modely pravdivé?".
40 let hledání temné hmoty v laboratořích nepřineslo žádný výsledek. To je slabá stopa, že model může být chybný.
Hubbleova tenze (dvě různá čísla pro Hubbleovu konstantu) je také trhlina v ΛCDM.
Máme dvě možnosti:
1. Model je v zásadě správný, jen potřebuje drobnou úpravu
2. Model je v zásadě chybný, a potřebuje přepsat
Je přirozené, že většina fyziků zatím věří první možnosti. Ale měli bychom být otevření i té druhé. 95 % neznámého by mělo vzbuzovat opatrnost.
Temná hmota tvoří 95% vesmíru
Žádný detektor na světě ji nezachytil. Žádný urychlovač ji nevyrobil. Desítky experimentů, miliardy dolarů, čtyřicet let. Výsledek: nula.
Co víme: galaxie rotují rychleji, než by měly. To je fakt.
Co nevíme: PROČ rotují rychleji.
Temná hmota je JEDNO možné vysvětlení. Není to fakt — je to hypotéza. Populární, dobře financovaná, ale neprokázaná.
Alternativa existuje: MOND (Modified Newtonian Dynamics). Jedna konstanta, g† = 1.2×10⁻¹⁰ m/s². Pod tímto prahem se gravitace chová jinak. Vysvětluje 175 galaxií bez temné hmoty.
Myšlenka k zamyšlení: co když problém není v chybějící hmotě, ale v chybějícím pochopení gravitace?