|
|
Cosmology on Small Scales 2022: Dark Energy and the Local Hubble Expansion Problem
Křížek, Michal ; Dumin, Y. V.
One hundred years ago, Russian mathematician and physicist Alexander A. Friedmann applied the system of Einstein equations to the three-dimensional sphere with a time varying radius. In this way, he obtained a nonlinear ordinary differential equation which is called the Friedmann equation after him and serves now as a cornerstone of the standard cosmological model. Unfortunately, it is well known that this model exhibits a number of paradoxes. Thus, the main goal of the CSS 2022 Conference Proceedings is to discuss whether and how the Friedmann equation can be applied at the various spatial scales, from our local cosmic neighborhood up to the whole Universe, and if the existence of dark matter and dark energy are merely artifacts of the excessive extrapolations.
|
|
|
100 years of the Friedmann equation
Křížek, Michal
In 1922, Alexander Friedmann applied Einstein’s equations to a three-dimensional sphere to describe the evolution of our universe. In this way he obtained a nonlinear ordinary differential equation (called after him) for the expansion function representing the radius of that sphere. At present, the standard cosmological ΛCDM model of the universe is based just on the Friedmann equation. It needs a significant amount of dark matter, about six times that of the usual baryonic matter, besides an even larger amount of dark energy to be consistent with the real universe. But to date, both dark matter and dark energy have remained without concrete evidence based on direct physical measurements. We present several arguments showing that such a claimed amount of dark matter and dark energy can only be the result of vast overestimation, incorrect extrapolations, and that it does not correspond to the real universe. The spatial part of our universe seems to be locally flat and thus it can be locally modeled by the Euclidean space. However, Friedmann did not consider the flat space with zero curvature. Therefore, in the second part of this paper we will derive a general form of the corresponding metric tensor satisfying Einstein’s equations with zero right-hand side.
|
|
|
Slupkové galaxie a modifikovaná Newtonova dynamika
Bílek, Michal ; Jungwiert, Bruno (vedoucí práce) ; Růžička, Adam (oponent)
Práce má dvě rešeršní části. První pojednává o slupkových galaxiích a shrnujeme v ní přehled pozorovacích faktů, různé modely jejich vzniku a možnosti určovat tvar gravitačního potenciálu pomocí poloh slupek. V druhé části se věnujeme modifikované Newtonově dynamice (MOND). Vysvětlujeme, v čem spočívá, jaké jsou její důsledky a jakým způsobem ji lze experimentálně testovat. Třetí část je věnována výsledkům našich numerických simulací vývoje slupkových galaxií v modifikované a klasické dynamice. Jejím cílem je jednak podat zdůvodnění rozdílů ve výsledcích simulací a jednak ověřit, zda modifikovaná simulace není v rozporu s pozorováním slupek galaxie NGC 3923. Závěr je, že ne, ale že náš test není příliš přísný.
|
|
|
Global Imbalances Reflected in the Eurozone's Accounting
Pleticha, Petr ; Janský, Petr (vedoucí práce) ; Paulus, Michal (oponent)
V této práci zkoumám nesrovnalosti mezi vývojem mezinárodní investiční pozice a čistým investičním příjmem států Eurozóny. K jejich analýze využívám konceptu temné hmoty, který umožňuje tyto nesrovnalosti kvantifikovat. Tato studie má dva cíle: představit alternativní pohled na vývoj mezinárodní investiční pozice Eurozóny a ověřit platnost myšlenky temné hmoty rozborem její interakce s hlavními ekonomickými veličinami jako například se směnným kurzem či s cenou energií. Předchozí studie byly převážně zaměřeny na Spojené státy americké a nesoustředily se na temnou hmotu v širším ekonomickém kontextu. Doposud se pak žádná studie nezabývala původem chování temné hmoty. Výsledky této práce odhalují předvídatelné chování temné hmoty, ačkoliv navzdory mým očekáváním její kolísání zřejmě není ovlivněno vývojem směnného kurzu. Po započítání temné hmoty se i mezinárodní investiční pozice Eurozóny jeví optimističtěji, a rozptyluje tak obavy o neudržitelnosti jejího vývoje. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Dynamical systems in cosmology
Knob, Lukáš ; Acquaviva, Giovanni (vedoucí práce) ; Loukes Gerakopoulos, Georgios (oponent)
Hlavním cílem této práce je analýza různých kosmologických modelů z pohledu te- orie dynamických systémů. Uvažujeme především FLRW modely s prostorovou křivostí s různými zdrojovými členy, z nichž jsou některé kandidáty na temnou hmotu a ener- gii, konkrétně s lineárními barotropními tekutinami, zobecněným Čaplyginovým plynem a kanonickým skalárním polem s exponenciálním a obecným tvarem potenciálu. Kos- mologické rovnice jsme přepsali do tvaru soustavy obyčejných diferenciálních rovnic v bezrozměrných proměnných a poté globálně studovali jejich fázový prostor a stability rovnovážných bodů. Uvádíme také několik zajímavých vlastností modelů s interakcemi mezi dvěma složkami kosmické tekutiny a zmiňujeme také vlastnosti dynamiky ortogo- nálních Bianchiho I modelů. 1
|
|
|
Inhomogeneous cosmology and averaging methods
Kašpar, Petr ; Svítek, Otakar (vedoucí práce) ; Balek, Vladimír (oponent) ; Carloni, Sante (oponent)
V této práci jsme prozkoumali různé středovací metody v obecné teorii relativity a kosmologii. Vyvinuli jsme metodu založenou na středování Cartanových skalárů. Vypočetli jsme backreakci pro plochý LTB model se speciální volbou radiální funkce, která má stejné chování jako kladná kosmologická konstanta. V další části této disertační práce jsme zkoumali středování prostoročasů LRS třídy II se zdrojem ve formě prachu. Pro tuto třídu prostoročasů jsme středovali všechny Einsteinovy rovnice a výsledný systém rovnic zobecňuje Buchertovy rovnice. Numericky jsme zkoumali dva modely, ve kterých decelerační parametr mění své znaménko z kladného na záporné. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Global Imbalances Reflected in the Eurozone's Accounting
Pleticha, Petr ; Janský, Petr (vedoucí práce) ; Paulus, Michal (oponent)
V této práci zkoumám nesrovnalosti mezi vývojem mezinárodní investiční pozice a čistým investičním příjmem států Eurozóny. K jejich analýze využívám konceptu temné hmoty, který umožňuje tyto nesrovnalosti kvantifikovat. Tato studie má dva cíle: představit alternativní pohled na vývoj mezinárodní investiční pozice Eurozóny a ověřit platnost myšlenky temné hmoty rozborem její interakce s hlavními ekonomickými veličinami jako například se směnným kurzem či s cenou energií. Předchozí studie byly převážně zaměřeny na Spojené státy americké a nesoustředily se na temnou hmotu v širším ekonomickém kontextu. Doposud se pak žádná studie nezabývala původem chování temné hmoty. Výsledky této práce odhalují předvídatelné chování temné hmoty, ačkoliv navzdory mým očekáváním její kolísání zřejmě není ovlivněno vývojem směnného kurzu. Po započítání temné hmoty se i mezinárodní investiční pozice Eurozóny jeví optimističtěji, a rozptyluje tak obavy o neudržitelnosti jejího vývoje. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Temná hmota
Vraštil, Michal ; Mészáros, Attila (vedoucí práce) ; Heyrovský, David (oponent)
Temná látka tvořící přibližně 85% hmoty je nedílnou součástí našeho vesmíru. Jak četná astronomická pozorování na různých škálách vesmíru, tak i teoretické modely dokazují, že se zde nachází více hmoty, než jsme schopni přímo vidět. V tomto přehledu popisuji významné historické události a observační data od dob Zwickyho po současnost vedoucí k dnešnímu pohledu na temnou hmotu. V práci jsou dále představeny kosmologické důsledky přítomnosti temné hmoty - její vliv na formování struktur vesmíru a odraz ve fluktuacích reliktního záření. Zmiňuji zde i možné kandidáty na temnou hmotu - malý příspěvek baryonové látky a hlavní kandidáty na nebaryonovou látkou. Kromě možných nových částic vysvětlující chybějící hmotu popisuji i alternativy k teorii gravitace, které žádnou hmotu navíc nepotřebují, zejména se pak věnuji velmi úspěšné teorii MOND. Nakonec pak uvádím i stručný přehled dnešních možností přímého či nepřímého pozorování temné hmoty.
|
|
|
Slupkové galaxie a modifikovaná Newtonova dynamika
Bílek, Michal ; Jungwiert, Bruno (vedoucí práce) ; Růžička, Adam (oponent)
Práce má dvě rešeršní části. První pojednává o slupkových galaxiích a shrnujeme v ní přehled pozorovacích faktů, různé modely jejich vzniku a možnosti určovat tvar gravitačního potenciálu pomocí poloh slupek. V druhé části se věnujeme modifikované Newtonově dynamice (MOND). Vysvětlujeme, v čem spočívá, jaké jsou její důsledky a jakým způsobem ji lze experimentálně testovat. Třetí část je věnována výsledkům našich numerických simulací vývoje slupkových galaxií v modifikované a klasické dynamice. Jejím cílem je jednak podat zdůvodnění rozdílů ve výsledcích simulací a jednak ověřit, zda modifikovaná simulace není v rozporu s pozorováním slupek galaxie NGC 3923. Závěr je, že ne, ale že náš test není příliš přísný.
|
|
|
On the Friedmann equation for the three-dimensional hypersphere
Křížek, Michal ; Mészáros, A.
The present standard cosmological model of the evolution of our universe, is based on the Friedmann equation, which was published by Alexander Friedmann in 1922. He applied Einstein’s equations to an expanding threedimensional sphere which enabled him to avoid boundary conditions. However, his description was very brief. Therefore, the main objective of this article is to detailed a derivation of the Friedmann equation for an unknown expansion function a = a(t) representing the radius of the universe. Furthermore, we present serious arguments showing why the validity of Einstein’s equations should not be extrapolated to the entire universe.
|
host ::
RSS.