3.5 Kosmická expanze a červený posuv: pohled z rekonstrukce napětí „moře energie“

Domů ／ Kapitola 3: Makroskopický vesmír (V5.05)

I. Jevy a otázky

• Zákon červeného posuvu–vzdálenosti: Čím je objekt vzdálenější, tím více se jeho spektrální čáry posouvají k červené. Toto empirické pravidlo je robustní a široce potvrzené.
• Dále, slaběji a s „pomalejším tempem“: Některé standardní svíčky při velkém červeném posuvu působí slabším dojmem a jejich světelné křivky vypadají protaženě; často se to vykládá jako známka „zrychlené expanze“.
• Neshody metod a závislost na směru: Při odvozování „rychlosti expanze“ různými postupy nedostáváme přesně stejné hodnoty; část dat navíc vykazuje slabé korelace se směrem na obloze a hustotou prostředí. To naznačuje, že převod z „frekvence, jasnosti a doby letu“ na „geometrii“ může obsahovat systematické odchylky dané stavem prostředí.

II. Fyzikální výklad (rekonstrukce napětí moře energie)

Ústřední obraz: Vesmír se nevyvíjí v „prázdné geometrické krabici“, ale v moři energie, které události v reálném čase nepřetržitě přeuspořádávají. Napětí tohoto moře určuje lokální horní mez šíření vln i „vnitřní tempo“ zdrojů záření. Pozorovaný červený posuv proto nemá jediný původ; je součtem dvou příspěvků:

1. 1. Kalibrace na straně zdroje: „tovární razítko“ dané místním napětím
   Vnitřní tempo zdroje určuje lokální napětí—vyšší napětí zpomaluje tempo a snižuje vlastní frekvenci; nižší napětí tempo zrychluje a frekvenci zvyšuje. Ilustruje to gravitační červený posuv i výškově závislé změny frekvence atomových hodin. Porovnáme-li raný vesmír s dneškem: pokud tehdy platila jiná kalibrace napětí, pak „od narození červenější a pomalejší“ představuje první zdroj posuvu a dilatace času.
   Klíčové: Jde o vlastnost na straně zdroje; světlo se na cestě nemusí „natahovat“. To také vysvětluje, proč může tatáž třída standardních svíček působit „pomaleji“ v hlubokých potenciálových jámách či ve vysoce aktivním prostředí.
2. 2. Vývojový posuv podél trasy: když se „mapa“ po cestě mění, „ciferník“ se přenastaví
   Světlo je vlnový paket šířící se v moři energie. Pokud se napěťová krajina liší jen v prostoru a v čase je stálá, účinky při vstupu a výstupu se vyruší a čistý posuv frekvence nevznikne (i když se změní doba letu a zobrazení). Jestli však paprsek prochází oblastí, kde se napětí vyvíjí—například velkou dutinou, která „se vrací“, nebo potenciálovou jámou, jež mělkne či se prohlubuje—symetrie vstup/výstup se poruší a zůstane achromatický čistý posuv do červena či do modra. To je „otisk trasy“, na který ukazují struktury typu kosmické „chladné skvrny“.
   Klíčové: Vývojový posuv závisí na době, po kterou vlnový paket setrvá v měnící se oblasti, a na směru i velikosti změny; je nezávislý na barvě.
3. 3. Rozdíly doby letu: napětí určuje také „jak rychle lze jít“
   Vyšší napětí zvyšuje lokální mez šíření; nižší ji snižuje. Při průchodu oblastmi s rozdílným napětím se celková doba letu stává závislou na zvolené trase. To známe z „dodatečných zpoždění“ v rámci Sluneční soustavy i z „časových zpoždění“ u gravitačních čoček. V kosmologických měřítkách tak podle směru a prostředí vznikají jemné rozdíly v kombinaci „doba letu + červený posuv“. Pokud je neoddělíme, mohou být členy patřící prostředí omylem připsány geometrii, což vede k systematickým rozdílům v odhadech „rychlosti expanze“.
4. 4. Rekonstrukce napětí: co neustále „přenastavuje mořskou hladinu“?
   Vesmír není stojatá voda. Vzniky, rozpady, slévání a trysky—silné děje—opakovaně ve velkých škálách znovu napínají moře energie:
   • Hladká dovnitř směřující tendence se hromadí z krátkodobého přitahování mnoha nestabilních částic a po zprůměrování v časoprostoru časem „prohlubuje“ vodicí reliéf.
   • Jemné pozadí „zrna“ vzniká z vlnových paketů vyvrhovaných při anihilaci nestabilních částic a dodává trajektoriím a obrazům lehkou „zrnitost“.
     První určuje „základní tón“ široké krajiny, druhé dolaďuje detaily. Společně přepisují „mapu napětí“ a ovlivňují (a) výchozí tempo zdroje, (b) dobu letu a (c) vývojový posuv podél trasy.

Účetní pravidla:

1. Velikost posuvu = kalibrace zdroje (pozadí) + vývojový posuv trasy (jemné doladění).
2. Okamžik příchodu = geometrické okliky + přepsaná doba letu vlivem napětí podél trasy.
3. Jasnost = vlastní emise × geometrie a napětí na trase (nepředpokládejte jednu „univerzální extrapolační rovnici“; posuzujte trasu po trase).

III. Přirovnání

Představte si jedinou bubnovou blánu napnutou na různé síly. Větší napnutí dává vyšší přirozené tempo a rychlejší běh vln; menší napnutí působí opačně. Nahlížejte na světlo i zdroj jako na „události na bláně“: napětí u zdroje nastaví počáteční tempo (kalibrace zdroje). Pokud někdo po cestě v daném úseku blánu přitahuje či povoluje, tempo i krok se za pochodu přenastaví (posuv trasy a rozdíl doby letu).

IV. Srovnání s tradičním výkladem

• Společný základ: Oba přístupy uznávají makroskopický zákon červeného posuvu–vzdálenosti. Oba také přijímají, že struktura podél zrakové dráhy přidává dodatečná zpoždění a drobné frekvenční efekty. Vysoce přesné testy v laboratoři i ve Sluneční soustavě zůstávají v souladu s konzistentní místní mezí rychlosti světla a s neměnnou lokální fyzikou.
• Hlavní rozdíly: Tradiční vyprávění vykládá posuv především jako globální natažení geometrické škály. Zde se zdůrazňuje, že na „účetnictví“ frekvence a doby letu také působí kalibrace závislá na prostředí u zdroje a časový vývoj napětí na trase—a že tyto dva příspěvky lze v zásadě oddělit. Když tyto členy prostředí zahrneme do inferenčního řetězce výslovně, rozdíly metod, směrové preference a vazby na prostředí působí přirozeněji, aniž bychom veškeré zbytky přisuzovali jediné „dodatečné složce“.
• Postoj: Nejde o popření možného rozpínání vesmíru; je to připomínka, že mapování od pozorovatelných veličin ke geometrii není nikdy jedním krokem. Pokud se napětí moře energie podílí na určování temp a mezí šíření, patří do účetních knih.

V. Závěr

Z pohledu „rekonstrukce napětí“ v moři energie:

• Červený posuv není jednozdrojový; spojuje kalibraci tempa u zdroje s achromatickým, vývojovým posuvem podél trasy.
• Doba letu nezávisí pouze na geometrické délce dráhy; odráží i mez šíření, kterou ukládá napětí na trase.
• Silné jevy ve velkých měřítkách stále „přenastavují“ „hladinu moře“, utvářejí v čase se měnící mapu napětí a společně ovlivňují frekvence, jasnosti i časové osy, které měříme.

Když se tyto tři části účtují odděleně, základní zákon červeného posuvu–vzdálenosti zůstává pevný a napětí mezi metodami i jemné rozdíly podle směru a prostředí získávají jasné fyzikální vysvětlení: nejde o selhání měření—promlouvá prostředí.