Traduction non disponible. Affichage de la version française.

Nový přístup k kosmologii a teoretické fyzice

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • Současná kosmologie je založena na temné hmotě a temné energii, dvou konceptech, které zatím nebyly experimentálně ověřeny.
  • Standardní model kosmologie je kritizován z důvodu chybějícího pevného fyzikálního základu a používání ad hoc předpokladů.
  • Model Janus představuje alternativu tím, že zahrnuje zápornou hmotu pro vysvětlení zrychlení rozpínání vesmíru.

2023-12-18-editoriál

  1. února 2023.

**Proč je kosmologie, astrofyzika a teoretická fyzika zablokována už 50 let.

**

„Současný standardní model“ funguje pouze díky dvěma složkám: temné hmotě a temné energii. Temná hmota, s kladnou hmotností, má zajistit uzavření galaxií a skupin galaxií, vysvětlit rovinný tvar jejich rotacních křivek, a to naprosto ad hoc. Jak totiž určit její rozložení ve vesmíru? Jednoduše tak, že se zvolí takové rozložení, které opět dává tyto rotacní křivky. Všude jsme vynaložili miliony, abychom ji zachytili – v dolách, tunelech, ve vesmíru. Bylo publikováno tisíce článků v nejvyšších odborných časopisech, které jsou jen spekulacemi o její povaze. Všechno marně. Snažili jsme se zachytit nejpravděpodobnějšího kandidáta, neutralina, v jednom kilogramu xenonu, pak deseti, sto, pak jedné tuně, několika tunách.

Žádný neutralin, žádný máslo na špici.

Temné energii byla přiřazena kladná hodnota energie a záporný tlak, což může znít paradoxně, protože tlak (skalár) je především objemová hustota energie. Zákona rozšíření vesmíru lze odvodit z řešení Einsteinovy rovnice pole. „Zdroj“ této dynamiky se nachází v druhé straně rovnice. Jedná se o objemovou hustotu energie ρc². Získáváme tak dva členy. První vyjadřuje působení hmoty, v souladu s slavnou Einsteinovou rovnicí E = mc². Druhý člen je tlak. Vše je homogenní, měří se v joulech na metr krychlový.

Co tento druhý člen vysvětluje? V době hmoty jde o objemovou hustotu kinetické energie hmot, které tvoří vesmír, podle stavové rovnice:

V radiativní době, kromě objemové hustoty energie fotonů: hν, vynásobené počtem fotonů na metr krychlový, máme tlak záření, který odpovídá následující rovnici, což je ekvivalent „stavové rovnice pro fotonový plyn“:

Podle Einsteinovy rovnice, základu obecné teorie relativity:

Kladný tlak je synonymem zpomalení pohybu rozšiřování

Naopak, aby bylo možné vysvětlit pohyb zrychlení vesmírného rozšiřování, je třeba mít něco, co je spojeno s záporným tlakem.

Pokud považujeme tento tlak spojený s temnou energií za objemovou hustotu energie, mělo by to vést k závěru o existenci stavů s negativní energií (viz práce Nathalie Debergh).

Ty však vylučujeme kouzelným trikem tím, že tomuto novému komponentu neznámého původu přiřadíme „stavovou rovnici“:

Volba w = -1 (která není žádným způsobem zdůvodněna) umožňuje získat ekvivalentní objemovou hustotu v kilogramech na metr krychlový, která je kladná. To umožňuje dokončit kola, která popisují složení vesmíru: pozorovaná hmota, nepozorovaná kladná hmota (temná hmota), a „ekvivalent hmoty“, který vyjadřuje (v kilogramech na metr krychlový) záhadnou odpudivou sílu vakua spojenou s kosmologickou konstantou Lambda.

V modelu Janus interpretujeme zrychlení vesmírného rozšiřování jako součet dvou členů:

  • Hustota energie (záporná) spojená s hmotou podle E = m c^2, kde E a m jsou záporné.

  • Záporný tlak, považovaný za zápornou objemovou hustotu energie spojenou s kinetickou energií, která je záporná, těchto samých částic.

Mezi těmito dvěma interpretacemi existuje zásadní rozdíl. Protože kosmologická konstanta je, jak její název napovídá, časově invariantní, odpovídá to záhadné odpudivé síle vakua, která je spojena s konstantní objemovou hustotou energie, nesmírně nezávislou na pohybu rozšiřování a na poklesu hustoty způsobeném rozšiřováním. Pokud je a „měřítko“ (vztažné měřítko), které vyjadřuje „velikost vesmíru“, pak každá hustota něčeho se bude měnit předem v 1/a^3.

Důsledkem je, že vesmír, který je takto poháněn konstantním záporným tlakem spojeným s hypotetickou „energií vakua“, se pak rozšiřuje podle exponenciální závislosti na čase.

V modelu Janus ve fázi hmoty je dynamika rozšiřování připsána hlavnímu obsahu záporné hmoty: tato záporná hmota přebírá dva role – tu, kterou hraje temná hmota, a tu, kterou hraje temná energie. Tato hustota energie tedy klesá v 1/(a^3). Budoucnost vesmíru je pak jiná. Bez tohoto pohonu v průběhu času se jeho rozšiřování stane téměř lineárním a blíží se asymptotě.

Tyto dvě způsoby pohledu by měly být v perspektivě. Vytvořili jsme článek, velmi strukturovaný, nejprve odeslaný na Physical Review D v listopadu 2022. Okamžitý odmítnutí, bez odeslání recenzentům, s jediným komentářem „nevhodné“ („not suitable“). Druhé odeslání na Astrophysical Journal. Stejně, 12. února 2023, opět odmítnutí odeslání recenzentům. Přečtěte si obsah těchto odpovědí před článkem.

Francouzská verze

Anglická verze.

Ve skutečnosti časopisy systematicky odmítají odesílat naše články recenzentům už pět let. Bylo tak tedy zahájeno deset odmítnutí.

To ukazuje základní selhání systému vědeckého publikování. Přesto jsou však otevřené spekulacím. Můžeme uvést dva příklady. Pro Physical Review D uveďme článek, kde se významná postava francouzské kosmologie Aurélien Barrau (všimněte si výjimečné bohatosti jeho stránky na Wikipedia) objevuje jako spoluautora

[Na Physical Review D, 2019](article
Barrau)

Na arXiv

Co navrhují autoři tohoto článku? Model, kde temná hmota by mohla být „zbytkem“ srážek mezi „miničernými dírami“, které se nacházely „v době Plancku“, tedy v nejvzdálenějším stavu vesmíru (nedostupném jakékoli pozorování). Hypotetické „miničerné díry“. Přeložme název:

  • **Temná hmota jako zbytek době Plancku bez příliš mnoha exotických předpokladů **(...). *

Navržené testy vzhledem k možným pozorovacím datům: nic. Dokonalý příklad výroku matematika Jean-Marie Souriau:

*- Fyzika bez experimentu a matematika bez přísnosti.

Co se týče temné energie, vědecká komunita je vzhůru nohama od vydání dvou článků v Astrophysical Journal a Astrophysical Letters.

První.** Druhý. ****Vědecký bloger tu dává svůj komentář**.

Zjednodušeně, na stránce blogera si poslechněte jeho hlasový komentář.

O čem jde?

Ukázalo se, že zvláštností této temné energie je, že se prezentuje jako komponenta s konstantní objemovou hustotou, nezávislá na jevu vesmírného rozšiřování. Uvažujme tedy objekty, které by mohly tento obsah vyjadřovat. Aby se tato hustota energie udržela, muselo by se podle neznámého fyzikálního mechanismu energie obsažené v nich zvýšit s časem podle a^3.

Článek uvádí studii hmotností „velkých černých děr“ nacházejících se v jádře eliptických galaxií. Závěr je, že tyto hmotnosti rostou podle a^3. Jakým mechanismem? Děje se to neříká. Zdá se, že to nemůže být „akréce“, tedy pohlcování hvězd kolem nich. To by nemohlo vysvětlit takový jev, protože populace hvězd v těchto eliptických galaxiích zůstává konstantní. To je skvělý příklad jevu, který víc než vůbec nevypadá jako temná energie! Ale řeknete mi, že hmotnost těchto velkých černých děr je kladná. Pokud jejich hmotnost roste, jde o ... růst kladné hmoty, že ano?

Nepochopili jste. Použijte své mozkové buňky a znovu si přečtěte stavovou rovnici spojenou s touto temnou energií. Růst kladné energie v jádře velkých černých děr způsobuje růst záporného tlaku. Rozumíte? Když je hmotnost kladná, je temná energie kladná, ale ... tlak je záporný. Už máme modely černých děr „bez singularity“, které používají právě toto.

*Teď už víte, kde se nachází temná energie: v jádře velkých černých děr. ** ** **Všechno to je velká hříčka a magie (R. Kipling, „Příběhy jako tohle“). *

Ve vědě se nesmí nic odmítnout předem, zejména když myšlenka opírá o něco skutečného: růst hmoty hyperhmotných objektů v jádře eliptických galaxií. Skutečnost, kterou teoretici budou muset brát v úvahu. Tento jev růstu hmoty velkých černých děr přináší světlo o jejich hluboké podstatě. Už dříve měli teoretici problém modelovat jejich vznik akrecí, sloučením hvězdných černých děr. Teď nechme akreci, která je zastaralá. Problém je tedy fakticky téměř vyřešen. Mechanismus, který je vytváří, jako když kouzelník vytáhne zajíce z klobouku, je stejný jako ten, který zajišťuje jejich růst.

*Jde prostě o neznámý jev. *

Vrátíme se k druhému odmítnutí odeslání našeho článku recenzentům. Odpověď Physical Review D je jednoznačná. Naopak redaktor Astrophysical Journal uvádí, že odpovídání datům zrychlení vesmírného rozšiřování nestačí jako základ pro model. Model by měl vysvětlit i jiné věci. Dobře. Začal jsem novou verzi článku, který bude mít nový název:

**The Janus Cosmological Model. Part I: alternative interpretation of the acceleration of the cosmic expansion.

**

A pak bude následován druhým článkem:

**The Janus Cosmological Model. Part II: other successful comparisons to observational data.
**

Oba články budou odeslány současně. Budeme vás informovat.

*Získáme konečně, aby byly naše články odeslány recenzentům? Nevím. *

Co jiného?

Záznam přednášky, kterou jsem vystoupil v Paříži 14. ledna 2023 je online. Stejně tak 60 minut otázek a odpovědí, které následovaly. Rozšíření mělo určitý zpoždění, když jsme obdrželi zprávy od účastníků, kteří se obávali, že jejich jména a pracovní situace budou veřejně zveřejněny. Správně. Velká část vzpomínek se pak vrátila, o které mluvím v této krátké videokonferenci:

Opatrné opatření.

Museli jsme proto nahradit snímky ukazující účastníky snímkami ukazujícími přednášejícího, nahradit názvy útvarů „bipy“, zašumit snímky mé místnosti, tváře. Opatření, která mohou naznačovat tendenci vidět zlo všude. Ve skutečnosti, pokud chceme myslet svobodně, mimo jakékoli omezení z „vědecké inkvizice“, je třeba se pustit do nějakého druhu podzemní činnosti. Přemýšlím o gestu Guillaume de Baskerville, role ztvárněné Seanem Connerym v scéně z „V názvu růže“, když nadřízený kláštera, alias Michael Londsdale, vstoupí do jeho buňky mnicha. Guillaume pak rychle zakryje tajně astroláb, který leží na jeho lůžku.

V té době byla každá vědecká analýza narušující, protože mohla vyvrátit prvky církevních dogmat a mohla vést k popálení na hranici. Dnes je to stejné, jenže už nikdo nehoří. „Učenci zákona“, „držitelé ortodoxie“ jsou hvězdy příslušných oborů a určují chování, jinak hrozí hříšnost. Černé díry existují. Hawkingův záření existuje. Temná hmota a temná energie jsou součástí fyzikální reality. Pokud už nebráníme nesouhlasící, po jejich mučení, ztichneme jinak.

Kdo drží tyto „hlavní časopisy“? Samozřejmě držitelé současné ortodoxie. V tomto hře o výhodě z publikování v prestižních časopisech jsou oni a jejich studenti, přátelé, první, kdo se těší. Jejich kariéry získávají základ v citacích v časopisech s vysokým faktorem vlivu („impact factor“). Jakýkoli jiný kanál je okamžitě zařazen mezi „predátorové časopisy“ (často správně, musíme to říct). Systém je skvěle zvládnut: „Ty mi podepisuješ mé články, já ti podepisuji tvé. Já cituji tvé články, ty cituješ mé. Robot z Google Scholar dělá zbytek. Skvěle umělé sl