Jaké jsou některé nevyřešené problémy v kosmetologii?

Kosmologii, studium vesmíru, sužují četné nevyřešené problémy. Historicky tyto nevyřešené problémy vedly k novému vývoji ve fyzice, který pokračoval v revoluci v oboru, ale v poslední polovině století objevili kosmologové nové problémy a poskytovali méně odpovídajících řešení. Nalezení řešení těchto problémů může vyžadovat radikální nové myšlení a větší toleranci vůči najímání doktorandů, kteří mají sklon prosazovat své vlastní nápady, nikoli jen následovat nápady vyšších vědců.

Jedním z nejnápadnějších problémů v kosmologii je kosmologická konstanta, která řídí expanzi vesmíru, známá také jako temná energie. Podstatná část, asi 60%, masové energie ve vesmíru je ve formě tajemné energie, která tlačí vesmír kosmickou rychlostí. Co je to energie a odkud pochází? Kosmologové nemají skutečný nápad.

I když je pojmenováno podobné jméno, v kosmologii existuje další problém, tzv. Temná hmota, která ve skutečnosti nesouvisí s temnou energií, kromě případů, kdy se jedná o věci, kterým nerozumíme. Asi 90% hmoty ve vesmíru je ve zjevně neviditelné formě hmoty, kterou nazýváme temnou hmotou. Tuto temnou hmotu lze měřit pouze gravitačním tahem, který má na objektech kolem ní, a všechny galaxie, které pozorujeme, obsahují velké halos, často sahající po stovky tisíc světelných let za okraj světelné hmoty. Je tato temná hmota skutečnou záležitostí, jako jsou slabě interagující masivní částice (WIMP), nebo snad jde jen o pozorovací artefakt způsobený nesprávnou teorií gravitace? Každému kosmologovi, který by to zjistil, by byla prakticky zaručena Nobelova cena, ale žádný z nich nebyl úspěšný.

Další záhadou je to, že ve vesmíru je mnohem více hmoty než antihmota. Podle fyzických teorií jsou tyto formy hmoty v podstatě rovnocenné, ale konvenční hmota je pozorována v mnohem větším množství než antihmota. Bylo v ranném vesmíru velmi velké množství obou typů a většinou se navzájem zničili, aby zanechali dnešní záležitost? Nebo bylo od začátku mnohem konvenčnější záležitost? Pokud jste kosmolog, je to taková věc, která vás udržuje v noci.

Některé z odpovědí na výše uvedené otázky lze odvodit z antropického principu - myšlenka, že pozorované hodnoty byly hodně odlišné, vesmír by byl nepřátelský k životu, a tak by na tyto otázky nebyli žádní kosmologové. Ale jiní vidí antropický princip jako cop-out, protože nabízí pohodlné vysvětlení prakticky všeho, co chceme. Existuje mnoho dalších nevyřešených problémů v kosmologii, které mají co do činění s vytvářením hmoty pro neutrina, otázkou entropie v dávné minulosti a podmínkami vesmíru bezprostředně po Velkém třesku. Pokud se chcete dozvědět více, přečtěte si k tomuto tématu knihu od váženého kosmologa.