Docsity
Docsity

Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity


Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium


Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki

Ciemna materia i czarna energia a prędkość światła, Publikacje z Astrofizyka i kosmologia

Opracowanie z zakresu tematu

Typologia: Publikacje

2019/2020

Załadowany 26.08.2020

Bazyli
Bazyli 🇵🇱

4.9

(15)

268 dokumenty

1 / 2

Toggle sidebar

Ta strona nie jest widoczna w podglądzie

Nie przegap ważnych części!

bg1
Ciemna materia i czarna energia a prędkość światła
W końcu lat 90tych dwa niezależne zespoły badawcze prowadząc pomiary prędkości
ucieczki odległych galaktyk otrzymały w ich wyniku zaskakujący rezultat. Okazało
się, że wszechświat rozszerza się coraz szybciej. Innymi słowy stała Hubble'a rośnie
wraz z odlegloscia od naszej galaktyki. Ten nieoczekiwany rezultat pomiarów
postawił naukę wobec problemu znalezienia przyczyny tego faktu. Dotąd oczekiwano
raczej, że ucieczka galaktyk będzie spowalnia przez siłę grawitacji.
Przyczynę wzrostu prędkości ucieczki galaktyk uzasadniono istnieniem czarnej
energii - nieznanej nam dotąd formy energii, która ma wypełniać wszechświat.
Wkrótce powstał także termin ciemnej materii. Nieznanej nam postaci masy, której
grawitacja sprawia, że wirujace galaktyki nie rozpadają się pod wpływem siły
środkowej. Okazało się bowiem, że szacowana na podstawie ilości gwiazd masa
galaktyk nie wystarcza by uzasadnić szybkość zarówno ich ruchu wirowego jak
I ruchu wzajemnego w gromada galaktyk. Z grubsza biorąc 80% masy galaktyk musi
stanowić ciemna materia by prawa fizyki zostały zachowane.
Przyczyną, dla której wprowadzono pojęcia czarnej energii i ciemnej materii zbyt
duże przesunięcia dopplerowskie jakie otrzymano mierząc promieniowanie
pochodzące od gwiazd wchodzących w skład galaktyk. Implikowalo ono za duże,
wobec oczekiwanych, prędkości - czy to ucieczki galaktyk, czy też ich ruchu
obrotowego.
Przesunięcie dopplerowskie wiąże z prędkością wzajemną źródła i obserwatora prosty
związek. Ich wzajemna prędkość tak się ma do prędkości światła jak zmiana długości
emitowanej fali świetlnej do jej rzeczywistej długości. (Dla uproszczenia nie
uwzględniam tu poprawki relatywistycznej).
Gdyby założyć, że w chwili emisji fali, prędkość światła była mniejsza niż w chwili
jej detekcji okazałoby się, że wartość wzajemnej prędkości źródła i detektora
zostałaby zawyżona.
OTW nie zakazuje zmiany prędkości światła w czasie. Żąda jedynie by w każdym
układzie inercjalnym jej pomiar dawał te samą, jednakową dla wszystkich układów
wartość. Mam tu własne spostrzeżenie. Zasada działania każdego zegara jakiego
użyjemy do pomiarów polega na transporcie energii. Czy to będzie klepsydra, zegarek
ręczny czy atomowy - zasada jego działania będzie transport energii na odległość.
A ten transport ZAWSZE ODBYWA SIĘ Z PRĘDKOŚCIĄ ŚWIAA. Jedynym
nośnikiem energii są bowiem kwanty. W istocie więc mierzymy predkosc światła przy
pomocy niej samej. Można powiedzieć, że czas płynie z PRĘDKOŚCIĄ ŚWIATŁA.
Nic więc dziwnego, że zawsze otrzymujemy ten sam rezultat.
Zakładając, że prędkość światła w chwili emisji kwantow z odległych galaktyk była
mniejsza niż jest obecnie ( pamiętajmy, że światło zdążało ku nam prze wiele
milionów, jeśli nie miliardów lat) , otrzymujemy szansę na wyjaśnienie opisanych
wstępie faktów bez uciekania się do nieznanych nam postaci energii i materii.
Hipoteza poddaje się weryfikacji doświadczalnej. Im dalsza galaktyka tym większy
powinien być w niej udział ciemnej materii, by zrównoważyć siłę odsrodkową jej
pf2

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz Ciemna materia i czarna energia a prędkość światła i więcej Publikacje w PDF z Astrofizyka i kosmologia tylko na Docsity!

Ciemna materia i czarna energia a prędkość światła

W końcu lat 90tych dwa niezależne zespoły badawcze prowadząc pomiary prędkości ucieczki odległych galaktyk otrzymały w ich wyniku zaskakujący rezultat. Okazało się, że wszechświat rozszerza się coraz szybciej. Innymi słowy stała Hubble'a rośnie wraz z odlegloscia od naszej galaktyki. Ten nieoczekiwany rezultat pomiarów postawił naukę wobec problemu znalezienia przyczyny tego faktu. Dotąd oczekiwano raczej, że ucieczka galaktyk będzie spowalnia przez siłę grawitacji. Przyczynę wzrostu prędkości ucieczki galaktyk uzasadniono istnieniem czarnej energii - nieznanej nam dotąd formy energii, która ma wypełniać wszechświat. Wkrótce powstał także termin ciemnej materii. Nieznanej nam postaci masy, której grawitacja sprawia, że wirujace galaktyki nie rozpadają się pod wpływem siły środkowej. Okazało się bowiem, że szacowana na podstawie ilości gwiazd masa galaktyk nie wystarcza by uzasadnić szybkość zarówno ich ruchu wirowego jak I ruchu wzajemnego w gromada galaktyk. Z grubsza biorąc 80% masy galaktyk musi stanowić ciemna materia by prawa fizyki zostały zachowane. Przyczyną, dla której wprowadzono pojęcia czarnej energii i ciemnej materii są zbyt duże przesunięcia dopplerowskie jakie otrzymano mierząc promieniowanie pochodzące od gwiazd wchodzących w skład galaktyk. Implikowalo ono za duże, wobec oczekiwanych, prędkości - czy to ucieczki galaktyk, czy też ich ruchu obrotowego. Przesunięcie dopplerowskie wiąże z prędkością wzajemną źródła i obserwatora prosty związek. Ich wzajemna prędkość tak się ma do prędkości światła jak zmiana długości emitowanej fali świetlnej do jej rzeczywistej długości. (Dla uproszczenia nie uwzględniam tu poprawki relatywistycznej). Gdyby założyć, że w chwili emisji fali, prędkość światła była mniejsza niż w chwili jej detekcji okazałoby się, że wartość wzajemnej prędkości źródła i detektora zostałaby zawyżona. OTW nie zakazuje zmiany prędkości światła w czasie. Żąda jedynie by w każdym układzie inercjalnym jej pomiar dawał te samą, jednakową dla wszystkich układów wartość. Mam tu własne spostrzeżenie. Zasada działania każdego zegara jakiego użyjemy do pomiarów polega na transporcie energii. Czy to będzie klepsydra, zegarek ręczny czy atomowy - zasada jego działania będzie transport energii na odległość. A ten transport ZAWSZE ODBYWA SIĘ Z PRĘDKOŚCIĄ ŚWIATŁA. Jedynym nośnikiem energii są bowiem kwanty. W istocie więc mierzymy predkosc światła przy pomocy niej samej. Można powiedzieć, że czas płynie z PRĘDKOŚCIĄ ŚWIATŁA. Nic więc dziwnego, że zawsze otrzymujemy ten sam rezultat. Zakładając, że prędkość światła w chwili emisji kwantow z odległych galaktyk była mniejsza niż jest obecnie ( pamiętajmy, że światło zdążało ku nam prze wiele milionów, jeśli nie miliardów lat) , otrzymujemy szansę na wyjaśnienie opisanych wstępie faktów bez uciekania się do nieznanych nam postaci energii i materii. Hipoteza poddaje się weryfikacji doświadczalnej. Im dalsza galaktyka tym większy powinien być w niej udział ciemnej materii, by zrównoważyć siłę odsrodkową jej

ruchu obrotowego. (zakładając, że wzrost prędkości światła w czasie jest monotoniczny). Niestety nie orientuję się jak zmiana prędkości światła wpływa na krzywą blasku supernowych typu Ia, będących świecami standardowym, służącymi do wyznaczania odległości we wszechświecie - o ile w ogóle wpływa. Z pomiarów prędkości obrotowej galaktyk i założenia, że nie ma w nich istotnej procentowo nieznanej nam niewidocznej masy łatwo można by oszacować jak zmieniała się prędkość światła w czasie. Te wyniki można potem zastosować do wyznaczenia rzeczywistej prędkości ucieczki galaktyk.

Sławomir Prochocki Ekwador grudzień 2017