SHON - Czech corner

Datum zveřejnění tohoto článku: 20. leden 2010

Hypotéza rozpínajícího se vesmíru je zřejmě chybná

Tisková zpráva Alternative Cosmology Group ze dne 9. července 2009

(Z anglického originálu, viz http://www.cosmology.info/press/2009.07.10_why_the_silence.pdf, přeložil Petr Molík)

Přibývá důkazů proti "standardnímu kosmologickému modelu" (poznámka překladatele: předpokládajícímu rozpínání vesmíru vzniklého tzv. velkým třeskem), ale nikdo ze zastánců tohoto modelu na ně nereaguje. Proč mlčí?

V uplynulém roce a zejména v posledních třech měsících vzrostl počet astrofyzikálních článků s výsledky, jež jsou v zásadním rozporu s pojetím "přesné kosmologie". Tyto články vyvrátily téměř všechny pozorovací důkazy domněle potvrzující široce uznávaný standardní kosmologický model. Poukázaly na velké chyby, kterých se dopustil tým zpracovávající měření kosmického reliktního záření získaná sondou WMAP (poznámka překladatele: Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), a tím zpochybnily všechny závěry založené na těchto pozorováních. Ukázaly, že předpovědi množství lithia, které mělo vzniknout nukleosyntézou při velkém třesku, jsou chybné, a že nesouhlas těchto předpovědí s pozorováním se zvětšuje s tím, jak jsou získávána lepší pozorovací data. Objevily existenci stále větších vesmírných struktur, struktur mnohem větších, než jaké mohou vzniknout podle "standardního kosmologického modelu". Ukázaly, že velikost a plošná jasnost vzdálených galaxií jsou v příkrém protikladu k předpovědím vyplývajícím z kteréhokoliv modelu rozpínajícího se vesmíru avšak blíží se hodnotám předpovězeným pro nerozpínající se vesmír. V každé z těchto oblastí výzkumu jsou tyto důkazy posíleny několika různými články z poslední doby, pocházejícími od nespřízněných vědeckých týmů.

Kdyby měl standardní kosmologický model problémy v jedné oblasti a přitom zaznamenával úspěchy v jiných oblastech, bylo by možné pochopit, že přední kosmologové opomíjejí některé výsledky a považují je za odchylky od standardu, kterým není třeba věnovat pozornost. Nedávné články však vyvrátily ne jeden, ale prakticky všechny důkazy používané k opodstatnění tvrzení, že moderní kosmologie je "přesně" správná. Za těchto okolností by se dalo očekávat, že zastánci standardního kosmologického modelu zareagují alespoň na některé z těchto článků. Ve skutečnosti je jejich odpovědí mlčení.

Tato zpráva shrnuje obsah a upozorňuje na důležitost několika zásadních článků z posledních tří měsíců a tam, kde je to třeba, odkazuje i na další články z celého uplynulého roku.

1) Chyby při zpracování údajů získaných sondou WMAP

Ti-Pei Li a spoluautoři v květnu zaslali do elektronické článkové databáze arXiv svůj článek poukazující na závažné chyby, jichž se dopustil vědecký tým zpracovávající měření získaná kosmickou sondou WMAP. Zpracovaná měření a výsledné mapy kosmického reliktního záření jsou tímto týmem a dalšími vědci využívány k tvrzení, že údaje ze sondy WMAP skvěle potvrzují předpovědi vyplývající ze šestiparametrového LCDM (zahrnujícího temnou hmotu a temnou energii) modelu vesmíru. Avšak nový článek "Souvislost údajů ze sondy WMAP s počtem pozorování" Ti-Pei Liho a spoluautorů (viz http://arxiv.org/abs/0905.0075), který byl přijat k uveřejnění v časopise MNRAS (poznámka překladatele: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society), ukazuje, že onen vědecký tým při zpracování dat z kosmické sondy WMAP vnesl do mapy kosmického reliktního záření falešné hodnoty teplot. V důsledku toho jsou zpochybněny všechny závěry založené na těcho údajích. Dr. Li je pracovníkem Čínské akdemie věd.

Sonda WMAP mapovala jemné nerovnoměrnosti v teplotě kosmického reliktního záření porovnáváním signálů ze dvou přijímacích aparatur odchýlených od sebe o 141 stupňů a tak, jak rotovala, proměřila celou oblohu. Pomocí složitých matematických postupů byla z rozdílů v signálech z obou přijímačů vytvořena mapa absolutních teplot či intenzit záření ve všech místech oblohy. Výše citovaní autoři však ukazují, že když byl počet pozorování daného místa oblohy (čili kolikrát bylo v daném místě oblohy měřeno) jedním z přijímačů odlišný od počtu pozorování téhož místa druhým přijímačem, došlo při zpracování dat k falešnému zvýšení teploty v tomto místě. Z toho důvodu existuje zřejmá závislost mezi teplotou jednotlivých míst oblohy v mapách vědeckého týmu, jenž zpracovával údaje ze sondy WMAP, a počtem pozorování každého jednotlivého místa a je to jasný důkaz chyby způsobené použitou metodou zpracování dat. Citovaný článek navazuje na Liův a Liho předchozí článek na totéž téma (viz http://arxiv.org/abs/0806.4493). V tomto předchozím článku oba autoři upozornili na další chyby ve zmíněných mapách: ukázali, že místa vzdálená 141 stupňů od dvou tisíc nejteplejších míst na mapě jsou průměrně o 12 až 14 mikrokelvinů chladnější než je celkový průměr všech míst. To je několiksetkrát více než očekávané náhodné odchylky.

Z těchto článků je tedy zřejmá existence falešných nerovnoměrností v teplotě kosmického reliktního záření, jejichž velikost je srovnatelná s celkovým rozsahem nerovnoměrností nacházejících se na mapách týmu, který zpracovával údaje ze sondy WMAP. Proto veškeré výpočty kosmologických parametrů vycházející z těchto map mají pochybnou hodnotu. Je vskutku velkou záhadou jak mohou měření tolik zatížená chybami ve všem tak přesně souhlasit s parametry očekávanými u LCDM modelů vesmíru. (Poznámka překladatele: Je opravdu pozoruhodné, že pomocí "hausnumer", která o skutečném rozložení teplot kosmického reliktního záření na obloze v podstatě nic nevypovídají, mohly být určeny přesné parametry současného vesmíru, např. stáří 13,72 miliardy let, hodnota Hubblovy konstanty 70,5 km/s/Mpc, podíl baryonové čili "normální" hmoty složené z atomů 4,6 %, podíl temné hmoty 22,8 %, podíl temné energie 72,6 % a další. Neméně pozoruhodné je, že ještě teď, v lednu 2010, se zastánci hypotézy rozpínajícího se vesmíru chovají jako kdyby bylo všechno v pořádku a k žádným chybám nedošlo.)

Mnoho jiných nedávných článků prezentuje výsledky, jež mohou být vysvětleny těmito chybami ve zmíněných mapách. Například Bi-Zhu Jiang, Richard Lieu a Shuang-Nan Zhang (článek "Spektrální proměnnost jednostupňových anizotropií v pětiletých datech sondy WMAP", viz http://arxiv.org/abs/0904.2513, poznámka překladatele: v listopadu 2009 byla zveřejněna revidovaná verze tohoto článku, v níž je změněn jeho název a přidán jeden autor, Bart Wakker, jeho závěry jsou však stejné) v dubnu ukázali, že první akustický vrchol v mapách získaných z pozorování sondy WMAP nemá spektrum absolutně černého tělesa a je asymetrický, a to odlišně na severní a jižní polokouli. Takovýto jev by mohl být alespoň částečně vysvětlen chybami v mapách, na něž upozornil Li se spolupracovníky, které jsou nestejné v jednotlivých pásmech elektromagnetických vln a také asymetrické, způsobené metodou přehlídkového měření použitou na sondě WMAP. Podobně J. M. Diego a spoluautoři v lednu referovali o tom, že mapa týmu zpracovávajícího údaje ze sondy WMAP má teplejší pás táhnoucí se podél ekliptiky, tedy roviny dráhy oběhu Země kolem Slunce, který by také mohl být důsledkem chyb při zpracování dat (článek "Anomální signál v rovině ekliptiky pozorovaný sondou WMAP", viz http://arxiv.org/abs/0901.4344).

2) Pozorované koncentrace lithia jsou v rozporu s teorií nukleosyntézy při velkém třesku

Již dlouho je známo, že předpovězené množství lithia, které mělo vzniknout nukleosyntézou při velkém třesku, je asi třikrát větší, než jeho skutečné množství pozorované v trpasličích hvězdách chudých na těžší prvky, vzniklých v rané historii naší Galaxie. Tento problém se v poslední době ještě zhoršuje s tím, jak přibývá objevů trpasličích hvězd stále chudších na těžší prvky, které také obsahují stále nižší koncentrace lithia. Wako Aoki a spoluautoři (článek "Koncentrace lithia v trpasličích hvězdách opouštějících hlavní posloupnost a mimořádně chudých na těžší prvky", Astrophysical Journal, Vol. 698, pp. 1803-1812, viz též http://arxiv.org/abs/0904.1448) v dubnu zkoumali soubor trpasličích hvězd s tisíckrát až desetitisíckrát nižšími koncentracemi železa než má Slunce, u nichž se předpokládá lepší zachování počátečního složení než u trpasličích hvězd s větším poměrným obsahem železa. Zjistili klesající trend v koncentracích lithia, přičemž u hvězd s nejmenším poměrným obsahem železa našli koncentrace lithia pětkrát nižší než jaké předpovídá teorie nukleosyntézy při velkém třesku. Tento klesající trend je v příkrém rozporu s rozšířeným předpokladem, že lithium vzniklo při velkém třesku, ale souhlasí s teoriemi, jež předpokládají, že lithium bylo vytvořeno ve hvězdách působením kosmického záření v raném období vývoje naší Galaxie. Anna Frebel a spoluautoři v minulém roce potvrdili tento klesající trend, když u hvězdy s nejnižším dosud zjištěným poměrným obsahem těžších prvků, která má stotisíckrát nižší obsah železa než Slunce, nenašli vůbec žádné lithium. Nejvyšší možnou koncentraci lithia v této hvězdě určili na jednu setinu množství předpovězeného teorií nukleosyntézy při velkém třesku (článek "HE 1327-2326, nevyvinutá hvězda s [Fe/H] < -5.0. Část II. Nové, metodou 3D-1D opravené koncentrace prvků určené ze spektrogramu získaného spektrografem UVES na Velmi velkém dalekohledu", Astrophysical Journal, Vol. 684, pp. 588-602, viz též http://arxiv.org/abs/0805.3341).

3) Velkorozměrové struktury jsou příliš velké

Již dlouho je zřejmé, že velkorozměrové struktury ve vesmíru jsou příliš velké na to, aby mohly vzniknout podle standardního kosmologického modelu. Nové práce využívající rozsáhlé přehlídky oblohy potvrzují tento závěr. Například Francesco Sylos Labini, Nikolaj L. Vasiljev a Jurij V. Baryšev (článek "Přetrvávající nepravidelnosti v rozmístění galaxií nalezené při přehlídce červených posuvů galaxií přístrojem se zorným polem dva čtvereční stupně", Europhysics Letters, Vol. 85, No. 29002) zjistili, že rozmístění galaxií není homogenní ani na vzdálenostech dosahujících 75 Mpc, zatímco předpovědi vycházející ze standardního kosmologického modelu předpokládají přibližování k homogenitě již na vzdálenostech 10 Mpc (poznámka překladatele: Mpc = milion parseků). N. V. Nabokov a Ju. V. Baryšev (článek "Pátrání po velmi velkých strukturách v přehlídkách vzdálených galaxií", viz http://arxiv.org/abs/0809.2390) dokonce našli důkazy existence velmi velkorozměrových struktur na vzdálenostech 1000 Mpc, které se objevují v takových přehlídkách galaxií jako je Hubblovo velmi vzdálené pole, a v rozdělení červených posuvů zdrojů záblesků gama záření. Takovéto obrovské struktury velmi silně odporují panujícímu kosmologickému modelu, který předpokládá, že vesmír vznikl z homogenního stavu před 14 miliardami let.

4) Předpovězené povrchové jasnosti a zdánlivé velikosti galaxií jsou v rozporu s pozorováním

Jednou z nejzávažnějších předpovědí panujícího modelu rozpínajícího se vesmíru je, že plošná jasnost objektů s velkými červenými posuvy má příkře klesat a jejich zdánlivá velikost se má zvětšovat, kdežto v nerozpínajícím se vesmíru zůstává plošná jasnost se vzrůstající vzdáleností stále stejná a zdánlivá velikost je nepřímo úměrná vzdálenosti. (Poznámka překladatele: V nerozpínajícím se vesmíru plošná jasnost objektů, tedy množství světla vycházejícího z jednotkové plochy objektu, se vzrůstající vzdáleností zůstává stejná, protože i když celkové množství přicházejícího světla klesá s druhou mocninou vzdálenosti, stejně tak se zmenšuje plocha, ze které světlo vychází. Naproti tomu v rozpínajícím se vesmíru má plošná jasnost vzdálených objektů klesat nepřímo úměrně čtvrté mocnině výrazu (z + 1), kde "z" je hodnota červeného posuvu.) Nynější články poukazují na narůstající rozpor mezi touto základní předpovědí, vyplývající z modelu rozpínajícího se vesmíru, a pozorováními. Eric Lerner v červnu zveřejnil výsledky rozsáhlého výzkumu plošných jasností diskových galaxií, při němž porovnával galaxie s velkým červeným posuvem pozorované Hubblovým dalekohledem a galaxie s malým červeným posuvem pozorované družicí GALEX (článek "Tolmanův test pro z = 0.1 až z = 5.5: předběžné výsledky odporují modelu rozpínajícího se vesmíru", viz http://arxiv.org/abs/0906.4284). Zjistil, že povrchové jasnosti galaxií jsou opravdu téměř neměnné v celém rozsahu použitých hodnot červeného posuvu a mnohem lépe se shodují s předpovědí podle modelu nerozpínajícího se vesmíru než s předpovědí vyplývající z LCDM modelu, dokonce i při použití všeobecně přijímaného modelu změn velikosti galaxií v průběhu jejich vývoje. Za pozornost stojí i to, že článek ukazuje, že předpovědi svítivosti galaxií podle jednoduchého nerozpínajícího se modelu jsou téměř totožné s předpověďmi svítivosti podle LCDM modelu. Redaktoři článkové databáze arXiv zřejmě považovali Lernerova zjištění za tak nepřijatelná, že jeho článek odstranili z astrofyzikální sekce, i když jiné články na stejné téma byly v této sekci zveřejněny (poznámka překladatele: Lernerův článek nebyl z databáze arXiv odstraněn úplně, ale byl přeřazen do sekce Obecná fyzika).

Několik málo dní po Lernerově článku publikovali Rik Williams a spoluautoři výsledky rozsáhlé studie velikostí galaxií, které posílily rozpory se standardním kosmologickým modelem (článek "Evoluční vztahy mezi velikostí, hmotností, plošnou hustotou a tvorbou hvězd u třiceti tisíc galaxií do hodnoty červeného posuvu z = 2", viz http://arxiv.org/abs/0906.4786). Stejně jako autoři několika dřívějších, méně rozsáhlých studií, zjistili, že při použití obvyklých vzorců vyjadřujících vztah mezi zdánlivou a skutečnou velikostí galaxií, vycházejí nejhmotnější galaxie s velkým červeným posuvem mnohem menší a hustší než kterékoliv podobně hmotné galaxie existující dnes. To vede k paradoxu, protože není znám žádný mechanismus, jenž by mohl způsobit značné zvětšení rozměrů galaxií bez toho, že by ztratily hmotu. A přece zjevně velmi malé galaxie měly stejnou hmotnost jako nejhmotnější galaxie existující dnes. Kam se tyto velmi husté a velmi hmotné galaxie, které by i v dnešním vesmíru patřily k těm nejhmotnějším, poděly? Možným řešením tohoto paradoxu je, že vzorce počítající s rozpínáním vesmíru silně podhodnocují skutečnou velikost galaxií s velkým červeným posuvem. Kdyby byly stejné pozorovací údaje vyhodnocovány za předpokladu, že se vesmír nerozpíná, vycházela by u galaxií s velkým červeným posuvem stejná skutečná velikost jako u galaxií s malým červeným posuvem.

Předložený souhrn zdaleka není vyčerpávající a mezi standardním kosmologickým modelem a pozorováním existují i další rozpory. Nicméně stačí k tomu, abychom se mohli ptát - proč to mlčení?

(Poznámka překladatele: Nevím, jestli se vesmír rozpíná, nebo ne - to, co je vydáváno za důkazy pro rozpínání vesmíru a jeho vznik tzv. velkým třeskem, ve skutečnosti žádné důkazy nejsou. Avšak nejen mně, ale každému, kdo je schopen nezaujatě samostatně myslet, je jasné, že dosavadní hypotéza rozpínajícího se vesmíru vzniklého velkým třeskem byla svými zastánci již dávno převedena za hranice vědy do oblasti bájesloví, kde jsou možné libovolné fantazie bez ohledu na realitu. Na rozdíl od pravé vědy, v níž je soustavné pochybování o správnosti dosavadních poznatků základem pro další pokrok poznání, nechtějí zastánci hypotézy rozpínajícího se vesmíru o tom, že by se mohli mýlit, nic slyšet. Například když jsem si v roce 1997 při recenzování knihy "Vesmír, jaký je", v reakci na její jednostranně zaujaté zaměření ve prospěch hypotézy rozpínajícího se vesmíru, dovolil vyslovit pochybnost o správnosti této hypotézy a napsal, že pozorovaný úprk galaxií a kvasarů by mohl být jenom klam a vesmír se možná vůbec nerozpíná (Astropis, 1997, roč. 4, č. 3, str. 23), autor této knihy, Dr. J. Grygar, to veřejně nazval nehorázností (Astropis, 1999, roč. 6, č. 1, str. 38). Profesionální hvězdáři, kteří se odváží pochybovat o hypotéze rozpínajícího se vesmíru nebo ji dokonce popírat, jsou na tom hůře. Není jim dovoleno publikovat svoje práce ve standardních vědeckých časopisech, je jim odmítán přístup k přístrojům potřebným pro jejich práci, nedostávají peníze na svůj výzkum a pokud svůj názor nezmění, jsou z vědecké práce, přinejmenším v jednom oboru, zcela vyřazeni. Pochopitelně i v tomto jsou výjimky: velké, ve svém oboru pevně zavedené vědecké osobnosti, jako byli Z. Kopal, F. Hoyle nebo H. Alfvén, kvůli tomu o zaměstnání nepřišly. V celkovém důsledku zastánci hypotézy rozpínajícího se vesmíru vzniklého velkým třeskem svým nepřátelským chováním k těm, kteří s nimi nesouhlasí, již po několik desetiletí brzdí pokrok v poznávání vesmíru. Přesto v posledních několika letech, navzdory kladeným překážkám, přibývá lidí, kteří se nedali zmást zastánci výše zmíněné hypotézy. Již to nejsou jednotliví "podivíni", ale desítky vědců, které zajímá, jak to se stavbou a vývojem vesmíru skutečně je. Jako příklad může sloužit skupina vědeckých pracovníků z různých zemí, nazvaná Alternative Cosmology Group, jejíž tiskovou zprávu přeloženou do češtiny jsem zde předložil čtenářům Českého koutku.)