Ytterligare en studie som visar på att mörk materia (kanske) inte finns.

 

I en banbrytande upptäckt utmanas den konventionella förståelsen av kosmologi av forskare vid Case Western Reserve University vilkas nya rön  kan förändra vår uppfattning om kosmos.

Tobias Mistele, en postdoktoral forskare inom Institutionen för astronomi vid Case Western Reserve's College of Arts and Sciences har banat väg för en revolutionerande teknik som använder "gravitationslins"  i studiet av den mörka materian. Han fann att galaxers rotationskurvor förblir platta under miljontals ljusår utan något slut av detta tidsmässigt. 

Forskare har tidigare ansett att galaxernas rotationskurvor måste minska ju längre ut man kikar ut i rymden (ju längre ut ju längre bak i tiden).

 Enligt Newtons gravitationsteori borde stjärnor i ytterkanterna av en galax vara långsammare i sin rörelse runt galaxens centrum på grund av minskad gravitationskraft från centrum av galaxen där flest stjärnor och det svarta hålet finns. Detta kan ej bekräftas av forskare.

Misteles analysresultat  motsäger förväntan ger ett häpnadsväckande avslöjande: inflytandet från det vi kallar mörk materia skulle då sträcka sig långt bortom tidigare uppskattningar och minst en miljon ljusår från Vintergatans centrum.

En sådan långdistanseffekt kan tyda på att mörk materia – som vi förstår den – kanske inte existerar alls (eller visar på något annat).

"Detta fynd utmanar befintliga modeller", beskriver han, och föreslår att det antingen finns kraftigt utbredda halos av mörk materia som kan förklara det eller att vi i grunden måste omvärdera vår förståelse av gravitationsteorin.

Stacy McGaugh, professor och chef för Institutionen för astronomi vid College of Arts and Sciences, beskrev Misteles resultat, som planeras att publiceras i Astrophysical Journal Letters som ett arbete som tänjer på traditionella gränser.

"Implikationerna av denna upptäckt är djupgående", beskriver McGaugh. "Det kan inte bara omdefiniera vår förståelse av mörk materia utan lockar oss också att utforska alternativa gravitationsteorier vilket utmanar själva strukturen i modern astrofysik och vänder upp och ner på Einsteins teori.”

Den primära tekniken som Mistele använde i sin forskning, gravitationslinsning, är ett fenomen som förutspåddes av Einsteins allmänna relativitetsteori. En gravitationslins är ett astronomiskt fenomen som har förmåga att bryta ljuset från en ljuskälla på dess väg till observatören och därmed förstorar ljuskällan.

Som en del av forskningen ritade Mistele upp vad som kallas Tully-Fisher-relationen på ett diagram (se bild ovan och text nedan) för att belysa det empiriska förhållandet mellan den synliga massan av en galax och dess rotationshastighet. "Vi visste att den här relationen fanns", beskriver Mistele. – Men det var inte självklart att relationen skulle hålla i sig ju långt ut från centrum av galaxen och vidare ut i rymden. Hur långt kvarstår det här beteendet? Det är frågan,  det kan inte vara gränslöst."

Mistele beskriver att hans upptäckt understryker nödvändigheten av ytterligare forskning och samarbete inom det vetenskapliga samfundet – och möjligheter att analysera andra slag av data.

McGaugh noterade de herkuliska – men hittills misslyckade – ansträngningarna inom det internationella partikelfysiksamfundet i att upptäcka och identifiera partiklar av mörk materia.

"Antingen är halos av mörk materia mycket större än vi förväntat oss eller så är hela paradigmet fel", beskriver McGaugh. – Teorin som förutspådde detta beteende i förväg är den modifierade gravitationsteorin som Moti Milgrom lade fram som ett alternativ till mörk materia 1983. Så den uppenbara och oundvikligen kontroversiella tolkningen av detta resultat är att mörk materia är en chimär; kanske pekar det på en ny gravitationsteori bortom vad Einstein lärde oss är förklaringen."

Mitt förslag är däremot att undersöka med hjälp av strängteorin. 

Bild https://thedaily.case.edu/ Den primära tekniken som Mistele använde i sin forskning, gravitationslinsning, ett fenomen som förutspåddes i Einsteins allmänna relativitetsteori. Som en del av forskningen ritade Mistele upp vad som kallas Tully-Fisher-relationen på ett diagram för att belysa det empiriska förhållandet mellan den synliga massan i en galax och dess rotationshastighet.

Nej, detta är inte ett svart hål utan en defekt i själva universums struktur.

 

Ett lag av teoretiska fysiker har upptäckt en udda struktur i rumtiden som för en utomstående observatör ser ut som ett svart hål men vid närmare granskning kan vara defekter i själva universums struktur.

Einsteins allmänna relativitetsteori förutsäger förekomsten av svarta hål som bildas när  stora stjärnor kollapsar. Men samma teori förutsäger även att dessas centra är singulariteter innebärande att de bör ha oändlig densitet. Eftersom vi vet att oändlig densitet  inte kan bildas i universum, ser vi detta som ett tecken på att Einsteins teori är ofullständig. Men ännu har ingen bättre teori än Einsteins teori om gravitation sett dagens ljus. Mycket ska stämma innan ett paradigmskifte kan accepteras.

Men flera nya sätt finns att se på verkligheten bla annat är en stark kandidat strängteorin. 

I strängteorin är alla partiklar i universum mikroskopiskt små vibrerande slingor av strängar. För att stödja strängteorin utifrån det stora utbudet av partiklar och krafter som vi observerar i universum kan dessa strängar inte bara vibrera i våra tre rumsliga dimensioner. Istället måste det även finnas extra rumsliga dimensioner som är hoprullade på sig själva till mångfalder så små att de undgår vardaglig uppmärksamhet och experiment.

Den exotiska strukturen i rumtiden gav ett team av forskare vid LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) i USA  de verktyg de behövde för att identifiera en ny klass av objekt, något som de kallar en topologisk soliton. I sin analys fann de att dessa topologiska solitoner är stabila defekter i själva rumtiden. 

Dessa objekt  består inte av materia eller  krafter för att existera - de är lika naturliga i rumtidens tyg som sprickor är i is. Forskarna studerade dessa solitoner genom att undersöka beteendet av hur  ljus som skulle passera nära dem visades. Eftersom de är föremål för extrem rumtid böjer de rum och tid runt dem vilket påverkar ljusets väg. För en avlägsen observatör skulle dessa solitoner se ut precis som vi förutspår att svarta hål ser ut. De skulle ha skuggor och ringar av ljus. Bilder härledda från Event Horizon Telescope av upptäckter gravitationsvågsignaturer skulle alla bete sig på samma sätt. 

Det är först om du kom nära dem som du skulle  förstå att det inte är ett svart hål. En av de viktigaste egenskaperna hos ett svart hål är dess händelsehorisont, en imaginär yta som om du skulle korsa den skulle göra dig oförmögen att fly därifrån. Topologiska solitoner är inte singulariteter, De har inte händelsehorisonter. Så du kan i princip komma intill  en soliton och röra den med handen förutsatt att du överlevde mötet. Dessa topologiska solitoner är dock hypotetiska objekt, baserade på vår förståelse om strängteorin. En teori vilket ännu inte har visat sig vara en accepterad uppdatering av vår förståelse av fysik. Dessa exotiska föremål fungerar dock som viktiga hypotetiska teststudier. Om forskarna kan upptäcka en viktig observationsskillnad mellan topologiska solitoner och  svarta hål, kan detta bana väg till att hitta ett sätt att testa om strängteorin stämmer.

För min del anser jag strängteorin en dag blir den gällande teorin inom fysik.

Bild från universetoday.com med texten översatt till svenska. Konstnärsvy av ett binärt svart hålsystem. Upphovsman: LIGO / Caltech / MIT / Sonoma State (Aurore Simonnet)

En ny materia kallad swirlon och dess annorlunda egenskaper.

 

Fiskstim, insektssvärmar och fågelformationer. Vi har sett hur dessa ser ut och tolkar det som att ju fler individer som rör sig gruppvis desto svårare för ett rovdjur att välja ut en individ. Ovanstående sker per automatik det är inget inövat av varje individ. Hur det kan ske utan att individerna krockar med varandra är ännu en gåta. Krafter vi inte förstår samverkar.

Nu visar ny forskning att denna typ av aktivt gruppbeteende även sker med viss materia. Ett så kallat virvlande tillstånd.

Fysiska lagar som Newtons andra rörelselag - som säger att när en kraft som tillämpas på ett objekt ökar, ökar dess acceleration och när objektets massa ökar minskar dess acceleration. Det gäller passiv, icke-levande materia, allt från atomer till planeter. Men mycket i världen är aktiv materia och rör sig under sin egen, självstyrda kraft, säger Nikolai Brilliantov, matematiker vid Skolkovo Institute of Science and Technology i Ryssland och University of Leicester i England. Levande saker så olika som bakterier, fåglar och människor kan interagera med krafterna av ett gruppbeteende vi inte helt förstår.

 Det finns exempel på detta även på icke-levande materia. Nanopartiklar som kallas "Januspartiklar" består av två sidor med olika kemiska egenskaper. Interaktionerna mellan de två sidorna skapar självgående rörelse. För att utforska aktiv materia använde Brilliantov och hans kollegor en dator för att simulera partiklar som kunde driva sig själv. Dessa partiklar interagerade inte medvetet med miljön, säger Brilliantov till Live Science. Snarare liknade de mer enkla bakterier än nanopartiklar med interna energikällor, men utan informationsbehandlingsförmåga. Likheter med vad vi nämnde i början av detta inlägg. Svärmrörelser utan beröring men full rörelse. Det är detta material om man nu kan kalla det material som kallas ny materia swirlon som får det att ske.

Ännu en gåta som jag tror många tänkt på (min anm.) Varför kan fågelsvärmar flyga i en svärm vända blixtsnabbt men likväl inte krocka för att inte säga hur bestäms att hela flocken ska änddra riktning sekundsnabbt och åter igen? Kan det finnas en ickefri vilja som styrs av något annat vi ännu inte förstår? Jag anser att swirlon är ett stadie av virvel som kan passa in i strängteorin 

Bild från pixabay.com som man kan tolka som snälla Gud finns du däruppe låt mig förstå vad verkligheten är.

Möjligheten att det finns flera universum i andra dimensioner ökar

Strängteorin är en teori som omfattar allt som fysiker hoppas en dag kommer att förklara ... Allt.

Alla krafter, alla partiklar, alla konstanter, alla saker under ett enda teoretiskt tak där allt som vi ser små vibrerande strängar. En idé teoretiker  arbetat med sedan 1960-talet och en av de första sakerna de insåg för att teorin ska fungera är kravet att det måste finnas fler dimensioner än de fyra vi är vana vid. Längd, höjd, bredd och tid.

I strängteorin manifesterar små slingor av vibrerande strängar (i teorin är de det grundläggande av verkligheten) sig som de olika partiklarna (elektroner, kvarkar, neutriner, fotoner, gluoner, gravitoner, etc.). Partiklar är inte partiklar utan vibrerande strängar.


Varje sträng är så liten att det förefaller oss som inget annat än nästintill ickeexisterande. Varje sträng vibrerar i olika lägen (beroende på vad den manifesterar, det vi ser som partikel) på samma sätt som du kan få olika toner ur en gitarrsträng.

 Men för verkligheten ska fungera enligt strängteorin måste det finnas mer än fyra dimensioner. Detta beror på att vår vanliga rumstid inte ger strängarna tillräckligt med "spelrum" för att vibrera på alla de sätt de behöver för att helt uttrycka sig som alla sorter av partiklar. Rum-tiden blir för begränsande.


Med andra ord, strängarna inte bara vickar i tre riktningar i tiden, de vicka hyperdimensionellt.


Nuvarande versioner av strängteorin kräver 10 dimensioner totalt medan en ännu mer hypotetisk über-string teori som kallas M-teori kräver 11. Men när vi ser oss omkring i universum, ser vi bara de vanliga tre rumsliga dimensionerna plus att vi ser dessa i dimensionen av tid. Vi är ganska säkra på att om universum hade mer än fyra dimensioner, skulle vi ha märkt vid det här laget säger många forskare.


Men andra säger motsatsen vi har bara inte instrument för att finna resten av dimensionerna som människor med vår begränsande intelligens och kunskap. För min del (min anm.) tror jag fullt och fast på strängteorin.


Bild från  som kan ge sken av hägring eller en spegel till en annan dimension.

Strängteorin ett steg närmre att bekräftas som sann.

Strängteorin är en beskrivning av materiens allra minsta byggstenar. De fundamentala byggstenarna inom strängteorin är endimensionella vibrerande strängar vilket innebär att de har en rumslig utsträckning till skillnad från tidigare fysikaliska modeller som baserades på punktlika (noll - dimensionella) partiklar. Själv (min anm.) är jag anhängare av strängteorin. 


Genom att använda denna modell av verklighetens uppbyggnad kan fysiker undvika vissa problem som annars uppkommer. Djupare studier utifrån strängteorin  har visat att strängteorin inte bara beskriver strängar utan även andra objekt, både punktlika objekt och objekt med högre dimensionalitet (fler dimensioner än de vi vanligen räknar med som höjd, bredd, djup och tid.


Strängteorin har som mål att lösa ett av de stora problemen inom teoretisk fysik, att förena kvantmekaniken med den allmänna relativitetsteorin. Tänk dig universum översvämmad med hundratals typer av nästan osynliga partiklar och att dessa tillsammans bildade ett nätverk av strängar. 


Det låter konstigt men kan tolkas in i  strängteorin vårt bästa (men ännu ofullständiga) försök till en teori om allt. Dessa bisarra, om än hypotetiska tillstånd av små partiklar kända som Axions  men ej bevisat existerande men troligen existerande enligt teorin likt Higginspartikeln som det tog lång tid att bevisa existensen av. Om så (Jag tror detta min anm.) lever vi i ett stort spindelnätliknande nätverk av strängar vilket  är uppbyggt av små strängar.



Detta obegripligt stora nätverk av strängar kan upptäckas inom en snar framtid (om de finns) med mikroteleskop. Teleskop av detta slag är under uppbyggnad just nu.

Kommer strängteorin att visa sig stämma? Jag tror detta. Men sedan ser jag inte det som omöjligt att även denna teori om verkligheten kommer att visa anomalier   i det paradigm  vi skapar och har vetenskap under och lär ut utifrån  som gör att någon helt annorlunda verklighetsuppfattning ser dagens ljus där denna byggs upp eller byggts upp på ett för oss i dag otänkbart vis. Frågan är om vi någonsin hittar den verklighet som finns, om nu denna finns. Kanske vi bara söker en trygghet i att försöka bygga upp en kontroll av tillvaron så vi kan orientera oss i en verklighet vi kan förstå utifrån våra förutsättningar men aldrig kommer att förstå utifrån vad vi är och hur vi blev till eller varför. 


Bild från vikipedia med följande förklaringstext min tolkning. I strängteorin är de mest fundamentala byggstenarna de som många forskare fortfarande ser som punktpartiklar i själva verket små vibrerande strängar.

Kan det vara så att vårt universum vilar på en bubbla i en annan dimension?

På Uppsala Universitet har forskare utarbetat en ny modell för universum – en som kan lösa gåtan om mörk energi. I deras nya artikel publicerad i Physical Review Letters föreslår de ett nytt strukturellt koncept, inkluderande mörk energi där vårt universum ligger på en växande bubbla i en annan dimension.


Forskarna säger i artikeln att: Vi har känt till de senaste 20 åren att universum expanderar i en allt snabbare takt. Förklaringen till detta är den ”mörka energin” vilken genomsyrar alltet. Det har länge hoppats att strängteorin ska ge svaret på hur den mörka energin agerar i detta. 

Men forskarna i Uppsala föreslår nu en ny modell där mörk energi får vårt universum att följa med som medföljare på en växande bubbla av ett annat universum i en annan dimension. Hela vårt universum hysas i utkanten av denna växande bubbla som en egen bubbla.


Forskarna fortsätter med följande antagande: All befintlig materia i vårt universum motsvarar ändarna av strängar som sträcker sig in i en extra dimension. Forskarna visar också att expanderande bubblor av detta slag kan komma till stånd inom ramen för strängteorin. Det är därför tänkbart att det finns fler bubblor än vår (kanske oräknerliga) och härmed fler universum.


Jag anser att det är mycket möjligt att det finns obegränsat många universum likt det finns obegränsat (vilket jag tror) stjärnor, solsystem och galaxer därute och inte bara i rummet utan även i tiden. Strängteorin anser jag även vara mycket trolig.


Bilden anser jag vara spännande att fundera kring då man läser ovan.

Mycket tyder på att människan kan vara på mer än en plats samtidigt

Är vi uppbyggda av strängar (vågor) och då ljusvarelser eller är vi uppbyggda av atomer och dess mindre partiklar? Idag verkar en sammanhållen teori som kan stämma peka mot att vi och allt annat är uppbyggt av strängar och atomer  vilket ska vara samma sak.

Ett av de som ofta diskuteras just nu är att vårt universum inte är ensamt utan bara ett av kanske oräkneliga universum. Det ställer tillvaron och allt på ända i förståelse av verkligheten och människans plats i denna.

Två att ljus både är en partikel och en våg. Hur kan något vara både ock? Om så kan vi alla vara både en varelse och en ickevarelse. Både vara här och på en annan plats samtidigt?

Tre att en partikel tagit vägen från punkt A till punk B innebär inte att den tog en bestämd väg dit utan istället alla vägar och möjligheter dit. Samtidigt. Kvantmekaniken kommer detta från och dessa obestämda rörelser kan kanske vara något som sker inom allt utan att vi uppmärksammar det med våra hjärnor som behöver ordning och reda och därför väljer en väg för att förstå och få sammanhang fast allt skett samtidigt.

Fyra det finns bara en teori som innefattar allt och det är strängteorin eller den något annorlunda men idag intressantare M-teorin. Allt är uppbyggt av strängar och då det finns fem strängteorier vilka sammantaget måste sammanfogas för att förstå allt i en enda teori som håller ihop allt kallas den sammanlagda teori M-teorin.

Själv har jag genom åren förklarat strängteorin i min blogg. Men då fanns inte den nu förklarande M-teorin med.

Detta var fyra påståenden och teorier av sammanlagt åtta som nämns här från Stephen Hawkins bok The Grand Design.