Když Isaac Newton před více než 300 lety sledoval padající jablko, pravděpodobně netušil, že jeho vzorec bude ovládat i ty nejvzdálenější kouty vesmíru. Dlouhou dobu jsme si mysleli, že na obřích škálách se gravitace „rozbije“ a přestane dávat smysl. Nejnovější měření pohybu galaxií však potvrdila opak.
Vědci se zaměřili na gigantické kupy galaxií vzdálené až 7 miliard světelných let. Pokud by gravitace fungovala jinak, než nás učili ve škole, tyto objekty by se pohybovaly úplně jinou rychlostí. To, co astronomové zjistili, ale vrací do hry jednu z největších záhad moderní vědy.
Test, který mohl přepsat učebnice
V mé praxi se málokdy setkávám s tím, že by tak stará teorie obstála v tak extrémním testu. Tým výzkumníků analyzoval pohyb téměř 700 000 galaxií. Chtěli zjistit, zda gravitace se vzdáleností slábne přesně tak, jak Newton předpověděl, nebo zda se na koncích vesmíru chová „líně“.
- Vzdálenost: Sledované objekty jsou od nás 5 až 7 miliard světelných let.
- Rychlost: Vědci měřili, jak rychle se k sobě kupy galaxií přitahují.
- Metoda: Použili k tomu ozvěnu velkého třesku, takzvané mikrovlnné pozadí.
Temná hmota vyhrává nad jinými vysvětleními
Tady to začíná být zajímavé. Existují dva tábory: jeden věří, že vesmír je plný neviditelné „temné hmoty“, a druhý tvrdí, že jen špatně chápeme gravitaci. Tento test zasadil citelnou ránu kritikům Newtona a Einsteina.
Zajímavé články:
Ukázalo se, že gravitace slábne s druhou mocninou vzdálenosti přesně podle tabulek. To znamená, že podivné pohyby galaxií, které pozorujeme, nejsou způsobeny chybou ve fyzice, ale právě onou tajuplnou temnou hmotou, která tvoří asi 85 % vesmíru. Je to jako pozorovat tanec neviditelného partnera – nevidíte ho, ale podle pohybů toho druhého přesně víte, kde stojí.
Jak se měří něco tak vzdáleného?
Využívá se k tomu trik zvaný kinematický Sunjajevův-Zeldovičův jev. Představte si to jako světelný filtr: záření z počátku vesmíru prochází horkým plynem mezi galaxiemi. Pokud se galaxie hýbe, toto světlo se mírně změní. Právě z této drobné změny dokážeme vypočítat rychlost objektu, který je pro nás jinak nedosažitelný.
Proč by nás to mělo zajímat v Česku? Možná se to zdá jako téma pro pár lidí v laboratoři, ale pochopení gravitace je základem pro vše od GPS ve vašem telefonu až po předpověď budoucího klimatu na Zemi. Bez Newtonových zákonů bychom se v podstatě vrátili do středověku.
Bylo by pro vás snesitelnější žít ve vesmíru, kde platí jiná pravidla fyziky, než v tom, kde je většina hmoty neviditelná a neznámá? Dejte mi vědět v komentářích, co vás děsí víc!
