Dark energy (mörk energi)

När vi tittar på galaxer med våra teleskop ser vi att Newtons lagar inte förklarar varför massa i ytterkanterna av galaxen kretsar för snabbt. Fenomenet är ungefär som om Pluto skulle åka ett varv runt solen lika snabbt som jorden gör.

Det forskare gör idag är att anta "mörk energi" (eftersom det krävs energi för att spinna någonting) och denna mörka energi kanske finns i rumtid: vacuumenergi. Eftersom det finns rumtid och de yttersta stjärnorna i en galax åker genom mycket rumtid kanske det gör att de spinner snabbare än vi förväntar oss. Vad är då denna mörka energi som inte upptäcks i lab och som vi bara vet om genom att titta på snabbspinnande objekt i andra galaxer? Det vet forskarna inte.

Jag har en teori:
13.7 miljarder år sedan: oändlig rumtid är packad, fylld med oändlig energimassa (det som senare skulle expandera, svalna och bli de första atomerna).
Oändlig energimassa tätt sammanpackad (oändligt tätt sammanpackad?) i oändlig rumtid sprack (drogs isär såsom energimassa gör när den är het och tät) och började drifta isär. Vissa delar av energimassa var tätare än andra och vi fick struktur (galaxer) istället för exakt jämnt utspridd helium. Tack vare den initiala pushen fick vissa galaxer spinn och det är det vi observerar som "stjärnorna längst bort från mitten roterar för snabbt för att rotationen ska orsakas av gravitation mot galaxens mitt".

Det förklarar "mörk energi": det fanns en initial push där energimassa började drifta isär (och drifter isär än idag) där vissa galaxer fick en initial spinn (inte svårt att föreställa sig).

Till sist en fråga som har med Einsteins relativitetsteori att göra: om vår galax spinner (solen roterar runt galaxens center) och vi observerar en galax långt borta som till synes står still:
spinner den galaxen i samma riktning och lika snabbt som vår galax gör? Finns det något absolut referensram för rotation? Säger de galaxer som vi observerar spinna jättesnabbt att vår galax spinner jättesnabbt? Vems referensram mäter vi galaxers rotation ifrån?

Galaxer ser visserligen likadana ut även om vi skulle stanna (stoppa) vår galaxs spinn: de skulle fortfarande vara formade som galaxer och vi skulle kunna konstatera åt vilket håll de roterar. Men tänk dig två tallrikar med 10 cm mellan varandra roterandes åt samma håll: om jag står i en punkt på den understa tallriken och tittar mot den översta skulle jag säga att tallrikens spinn är långsammare (0) jämfört med om min tallrik stod still medan tallriken jag tittar på spinner.

Klurar på detta lite till, kanske någon kan hjälpa mig på traven.

http://oneinzero.me/wp-content/uploads/2010/03/energymass..jpg

Problemet är att de yttre stjärnorna i galaxerna borde lämna sina cirkelbanor eftersom de har en så hög hastighet. Centripetalkraften som håller kvar de yttre stjärnorna i cirkelbanor är större än vad gravitationen av galaxen borde ge upphov till och ekvationen går inte ihop.

En lösning är att det finns mycket mer materia i galaxen än vad som kan observeras. Denna materia kallar man mörk materia, eftersom den, om den existerar, varken avger eller reflekterar ljus (ingen EMS öht), och märks inte annat än genom dess gravitation.

Det finns även alternativa lösningar till denna förklaring. Bland annat tror vissa forskare på att newtons gravitationslag behöver modifieras (exempel MOND-teorin).

Att lösa detta med att säga att galaxerna ursprungligen fick ett sådant "spinn" räcker inte som förklaring. De yttre stjärnorna skulle då lämna galaxen eftersom kraften att hålla kvar dem är för låg.


Din fråga angående absolut referensram när det gäller rotation:
Inertialsystem (icke-accelererande system) är de referenssystem som är mest fundamentala och där alla fysiska lagar gäller. Inget inertialsystem är föredraget före ett annat, alla personer som ej accelererar kan med lika rätt hävda att de befinner sig i vila.

Ett roterande system är inget inertialsystem eftersom om man rör sig i en cirkelbana så accelererar man mot rotationscentrum. De som befinner sig i "vila" i ett roterande system kommer att uppleva tröghetskrafter (centrifugal- och corioliskrafter).

Om vår galax skulle rotera "jättesnabbt" skulle vi alltså märka av att tröghetskrafter verkar på oss.

Det måste finnas en skillnad mellan:
- ett solsystems yttre planeter roterar för snabbt för att hållas kvar i omloppsbana (de har raketmotorer som driver dem snabbare).
- ett solsystem roterar från första början som en disk, centrum kollapsar och de yttersta objekten "borde flyga iväg" ur ett annat solsystems perspektiv eftersom dess spinn inte är densamma.

Dvs: rotera två diskar ovanpå varandra och vi finner oss i en av diskarna. Vi tittar på andra diskar och om någon disk har samma spinn-referensram som vi (roterar lika snabbt) verkar naturens lagar följas. Om en disk däremot har en snabbare spinn-referensram ser vi det som om att de yttersta stjärnorna flyger för snabbt för att gravitation ska kunna förklara spinnet.

Dvs när vi tittar på galaxer med "mörk energi" tittar de tillbaka på oss som om vi hade mörk energi. Om vi skulle spinna lika snabbt som dem (efter den initiala pushen) skulle vi inte observera mörk energi.

Dvs om det inte finns någon absolut referensram för vilken galax som står stilla och vilken som spinner så väljer vi vår galax som vår referensram och tittar på andra galaxer när de spinner snabbare eller långsammare.

Dvs antagandet om att alla galaxer hade samma initiala push (rotation) är felaktig.

Vår galax roterar "jättesnabbt"; vi märker tröghetskraften genom att vi inte är i galaxens centrum (svarta hålet) just nu.

Men när vi från vår roterande galax tittar på andra galaxer: vad ger oss rätten att säga att deras stjärnor spinner för snabbt medan vi är den absoluta spinn-referensramen?

Kanske någon tittar på vintergatan och säger att vår galax har något annat än vanlig gravitation eftersom vi har en annan initial spinn (en annan spinnreferensram) jämfört med galaxen som observerar från dess spinnreferensram.

Dvs om vi ser en galax som roterar mycket snabbare än vår: den galaxen ser vår galax roterandes mycket snabbt.

Två tallrikar ovanpå varandra och referensramen är en prick på den understa tallriken. Om tallrikarna spinner lika snabbt verkar den översta tallriken inte ha mörk energi; om den översta tallriken spinner snabbare förklaras det med "mörk energi" (eller att initialspinnen var en annan jämfört med vår referensram).

Först och främst: det är mörk materia du menar, som deafen redan påpekat. Mörk energi är den hypotetiska kraft som tros ligga bakom det faktum att universums expansion verkar accelerera.

Sedan var det Kepler som kom på lagarna om planeters rörelse, inte Newton. Newton spann bara vidare på Keplers ekvationer och introducerade kraften som låg bakom; tyngdkraften. Och Newtons lagar kring gravitation har varit omoderna sedan Einstein.


Och du tror att den matematik som krävs för att kompensera för denna optiska illusion är bortom vår vetenskap? Inte riktigt... Och det finns flera hundra miljarder galaxer. Av dessa har vi observerat ganska många. Och av de vi observerat så är det flera som är väldigt lika Vintergatan både i massa, storlek och rotation. Om din hypotes stämde ens lite grann så skulle omloppsbanorna hos stjärnor i dessa galaxer stämma mer överens med Keplers lagar än i andra galaxer. Så är inte fallet. Istället är det som om extra tyngdkraft från materia vi inte kan observera eller mäta drar i dessa stjärnor. Mörk materia.

Hmmm, hur ska man kunna förklara det här pedagogiskt.. vet ej men gör ett försök.

Obs, detta är givetvis bara en teori men jag tror faktiskt det ligger en hel del i den.

För det första om det skulle vara oklart, mörk massa och mörk energi är helt olika saker, sannolikt har de väldigt lite med varandra att göra.

Den mörka energin finns absolut, man har inte alls identifierat den, men man ser att det är någon energi som trycker isär allt i universum. Man upptäckte också något som man inte alls trodde stämde, forskargrupperna trodde de hade kommit till helt fel resultat och att något var fel i uträkningarna. Det visade sig dock stämma. Universums expansion accelererar. Detta är nästan omöjligt att förstå, för det betyder en sak:

Universum blir större, något trycker isär allt, och ju mer det expanderar, desto starkare blir kraften.

Vi har alltså att göra med en kraft/partikel, kalla det vad du vill, vars existens ökar. Normalt borde expansionen avta, i och med att densiteten (antalet sådana partiklar i universum får större avstånd mellan varandra) i universum blir lägre. Alltså ska expansionen avstanna då partiklar normalt inte kan "skapas" ur ingenting, och gravitationen hos den synliga massan ska få allt att dra sig samman igen.

Universum expanderar i en accelererande takt. Så trots expansionen så blir densiteten av den osynliga kraften högre, samtidigt som densiteten av den synliga massan blir lägre.

Något skapas ur ingenting???

Man kan förstå det men man måste ha en helt ny infallsvinkel ang. rödförskjutningen och dopplereffekten, de gamla teorierna verkar faktiskt inte stämma.

95% av universums "materia och energi" består av något vi inte kan se.

Det verkar finnas en kraft / partikel som har den motsatta funktionen jämfört med gravitationen. Problemet är att ju längre ifrån dessa partiklar vi kommer, desto större inverkan har de.

Alltså något finns som är en total motsats mot gravitationen. Gravitationen ökar när vi närmar oss ett objekt, den mörka energin ökar när vi kommer längre och längre bort.

Sedan finns faktiskt inga bevis för att expansionen eller framtida sammandragning är och kommer att vara linjär, expansionen kan lika gärna vända utan att vi fattar varför. Detta kan också ha hänt historiskt. Man tror sig veta universums historia genom att titta bakåt i tiden på "standard candles" långt långt bort. Det är och förblir bara en gissning.

Hoppas ni förstod något av ovanstående, får försöka förtydliga annars...

Detta stämmer inte. Som jag skrev är rotation en acceleration, ett roterande system är alltså inget inertialsystem. Om vi befinner oss i ett rotaterande system så gäller inte fysikens lagar som vanligt. Rörelsemängdens bevarande skulle exempelvis inte gälla i ett roterande system. Anledningen till att de yttersta masselementen i en roterande skriva sitter kvar, är att den elektromagnetiska kraften mellan atomerna är så stark. Gravitationen är mycket svagare och stjärnor långt ut i galaxer som roterar snabbt borde fara iväg.

Det är mörk materia som du menar när du skriver mörk energi. Det är en stor skillnad.

Som jag redan har sagt i mitt första inlägg, och som jag upprepar nu: Roterande referensramar är INTE inertialsystem. Dvs, det går ALLTID att säga vem som roterar och vem som inte roterar. Om man roterar så ACCELERERAR man detta kan INTE betraktas som att befinna sig i vila.

Ingen har antagit att alla galaxer roterar lika fort. Vissa kan rotera snabbare, andra långsammare. Ju snabbare rotation, desto större gravitation måste galaxen ha för att hålla kvar avlägsna stjärnor.

Igen, rotation är acceleration. Snabbare rotation ger större accelleration.

Ja, fast det går alltid att säga vem som roterar snabbast, sett från ett inertialsystem (där fysikens lagar gäller).

Du har missförstått. Vi vet precis hur snabbt vintergatan roterar, samt hur de andra galaxerna roterar, och hur de roterar i förhållande till varandra. Sett ur ett inertialsystem (ett system som inte roterar alls) gäller att gravitationen måste agera centripetalkraft (F = mv^2/r) för att ett objekt ska förbli i en cirkelbana. All synlig massa ger en för liten gravitation för att hålla kvar de avlägsna stjärnorna enligt våra nuvarande teorier.

Through the wormhole, en Discovery channel produktion med Morgan Freeeman tar i avsnitt 7 upp detta med mörk materia och mörk energi.

Del 1: http://www.youtube.com/watch?v=gwcNf1Qvig4
Del 2: http://www.youtube.com/watch?v=a3x5z8BTp7k&feature=related
Del 3: http://www.youtube.com/watch?v=FRz3ku00YDQ&feature=related
Del 4: http://www.youtube.com/watch?v=aF_DOl9Tm64&feature=related
Del 5: http://www.youtube.com/watch?v=pbHQdwfjOrw&feature=related

Rekomenderas starkt.

Övriga avsnitt av Through the wormhole är oxå sevärda och finns dom inte på youtube så finns dom på en torrent nära dig.

http://topdocumentaryfilms.com/ finnes alla ep att streama