Z ničeho vzniklo všechno? Vědci stále nevědí, co bylo před velkým třeskem

Lidstvo je k vysvětlení původu vesmíru asi tak blízko, jako k cestování časem. Vědci si jsou jistí, že velký třesk proběhl ve zlomku vteřiny tak miniaturním, až se na něj prakticky nemohou vztahovat jakékoli fyzikální zákony. Co mu ale předcházelo? Jak z „ničeho“ mohlo vzniknout „všechno“? Existovalo vůbec někdy ono pověstné „nic“?

Teorie velkého třesku není pouze seriál, nýbrž reálná fyzikální teorie, která se snaží vysvětlit vznik samotného vesmíru, jak ho známe. Jako první teorii představil v roce 1927 významný fyzik Georges LeMaitre. Ten studoval gravitační zákony Alberta Einsteina z roku 1915 a vyvodil, že pokud je jeho teorie pravdivá, znamená to, že se vesmír musí rozpínat. Fyzici ho původně ignorovali, jeho objevům se zdráhal uvěřit i sám Einstein. Roku 1929 ale Edwin Hubble na observatoři Mt. Wilson v Kalifornii zjistil, že se galaxie vzdalují velkou rychlostí.

Proč velký třesk?

Jeho objev znamenal na tu dobu zlomové zjištění – pokud se od sebe galaxie vzdalují, tak někdy musely být těsně u sebe. LeMaitre proto přišel s myšlenkou, že kdysi existoval „první atom“, jiní to později nazvali „kosmickým vejcem“. Jako velký třesk tuto teorii označil britský astronom Fred Hoyle až v roce 1949 v seriálu BBC Podstata věci. 

V podstatě jde o velice jednoduchou teorii: vesmír byl na svém počátku extrémně malý a držel takové množství energie o tak vysoké teplotě, že ho to dohnalo k explozi. Celý proces trval sotva pár vteřin, byl ale neuvěřitelně horký. Po jedné vteřině od svého vzniku dosahoval teploty přes třicet miliard stupňů Celsia. Pro představu – naše Slunce má v jádru asi pět milionů stupňů, na povrchu cca 6000. 

Vesmír se postupně zvětšoval a díky tomu se snižovala jeho teplota. Ještě stovky tisíc let ale žádné atomy ani molekuly neexistovaly. Přibližně jednu desetitisícinu sekundy po velkém třesku vznikly protony a neutrony, základní složky atomového jádra. Teprve po velmi dlouhé době vznikaly atomy vodíku a helia, hmota postupně začala gravitačně dominovat nad energií záření. 

Některé uznávané teorie hovoří o tom, že existovala jakási „polévka krátce žijících elementárních částic“, kde nechyběly kvarky – stavební kameny protonů a neutronů. Každá částice hmoty mezi tím „soutěžila“ se svou vlastní antihmotou, což je de facto zrcadlový společník hmoty. Při setkání se vzájemně zničí v záblesku energie, takže neustále vznikaly a zanikaly. 

Po bezmála 400 tisících letech se od této hmoty oddělilo samostatné záření a vesmír se stal průhledným. Toto záření můžeme pozorovat i dnes, odborně se nazývá reliktní záření. 

Co bylo před velkým třeskem?

V této části článku budeme předpokládat, že se teorie velkého třesku zakládá na pravdě a můžeme s ní tedy počítat. Jinak by jakékoli úvahy o tom, co bylo před ním, nedávaly žádný smysl. 

Vzniku samotného časoprostoru předchází takzvaná Planckova epocha. V tomto období se každá fyzikální teorie hroutí – protože probíhala zhruba jednu desetimiliontinu biliontiny triliontiny triliontiny sekundy po velkém třesku a jde de facto o „kvantového předchůdce běžného prostoru a času,“ jak píše BBC. 

Stále ale zůstává nevyhnutelnou pravdou, že se nikdy nepodařilo sledovat vznik něčeho z ničeho. Díky „rozpitvání“ této pravdy dostal Nobelovu cenu za fyziku roku 2020 Roger Penrose s modelem cyklického vesmíru, který nazval „konformní cyklická kosmologie“. Zaujala ho především souvislost mezi „velmi horkým, hustým a malým stavem vesmíru – jaký byl při velkém třesku – a extrémně chladným, prázdným a rozšířeným stavem vesmíru – jaký bude v daleké budoucnosti“.

Penrosova teorie je považována za velmi radikální – přesto ale dostal Nobelovu cenu. Oba extrémy se totiž podle něj stanou matematicky identickými, jakmile se dostanou na své nejzazší hranice. To znamená, že naprostá absence hmoty mohla vytvořit veškerou hmotu, jak ji známe. Tedy absolutní nic se změnilo v absolutní všechno. 

K těmto úvahám Penrose využil komplikované matematické vzorce známé jako konformní přeškálování – jde o geometrickou transformaci, která mění velikost objektu, ale tvar ponechává beze změny. Podle vědce má totiž velikost objektů v extrémních fyzikálních prostředích smysl. 

Penrose se při svém výzkumu dostal do pomezí fyziky a filozofie, které se od sebe jen těžko oddělují. Vesmír vznikl v době, kdy neexistovalo nic, co známe. Ale zároveň nemohlo neexistovat nic, protože by nevzniklo všechno. „Pak konečně skončíme u čisté otázky, proč existuje něco, a ne nic – jedné z největších otázek metafyziky,“ popisuje BBC. 

Proto existují alternativní a často nedůvěryhodné teorie. Byla by ale škoda je nezmínit. Jedna z nich totiž tvrdí, že před vznikem našeho vesmíru existovaly ještě jiné vesmíry, které v cyklech vznikaly a zanikaly, pokaždé v trochu jiné podobě. „Fyzikální realita pak spočívá v jediném cyklu, který prochází velkým třeskem až do maximálně prázdného stavu v daleké budoucnosti – a pak opět dokola k témuž velkému třesku, čímž vzniká tentýž vesmír znovu a znovu.“

Podle kvantové fyziky jsou možné alternativní vesmíry, které se s tím naším v určitých místech setkávají či dokonce srážejí – což by mohlo zanechat pozorovatelné stopy. Od nalezení těchto stop ale jsme ještě daleko. Nelze ani dost dobře předpokládat, jak by mohly vypadat. Zároveň ani nikdo neví, jestli nějaký paralelní (nikoliv sci-fi) vesmír vůbec existuje. Pokud ano, vysvětlilo by to celou řadu dosud nezodpověditelných otázek. 

Související

Vesmír, ilustrační foto

Čína chce dobýt vesmír. Vrátí člověka na Měsíc

Čína představila ambiciózní plán stát se do roku 2050 globálním lídrem v oblasti kosmického výzkumu. Tento strategický cíl byl představen v úterý Čínskou akademií věd, jak informovala agentura AP. Země, která v posledních letech dosáhla významných úspěchů ve vesmíru, plánuje další rozvoj v této oblasti s cílem dosáhnout „průlomových úspěchů s významným mezinárodním vlivem“.

Více souvisejících

vesmir věda

Aktuálně se děje

před 38 minutami

Donald Trump

Trumpova politika Ameriky na prvním místě: Jaké bude mít globální důsledky?

Známé rčení, že „když Amerika kýchne, zbytek světa dostane rýmu“, vystihuje nejen ekonomický vliv USA, ale také dopad zahraniční politiky Spojených států, zvláště v éře Donalda Trumpa. Trumpova politika „Amerika na prvním místě“ (America First) slibuje izolacionismus, přehodnocení spojenectví a výrazné změny v globálních vztazích, což nutí světové lídry hledat nové strategie. Uvádí to analýza serveru CNN.

před 1 hodinou

Uprchlíci, ilustrační foto

Nemám vůbec strach. Trump bude problém, ale pro zločince, říkají migranti v USA

Gabriela, původem z Bolívie, vstoupila do Spojených států před více než dvěma desetiletími skrytá pod hromadou kukuřičných stvolů v kufru auta pašeráka. Dnes, jako hospodyně v Marylandu, patří mezi nejméně 13 milionů nelegálních migrantů, kteří v USA žijí. Tito lidé sem přišli buď nelegálně, překročili povolenou délku pobytu na víza, nebo mají dočasnou ochranu před deportací.

před 2 hodinami

Rusko, ilustrační foto

Temná stránka války na Ukrajině: Veteráni v Rusku prolévají krev, společnost se jich bojí

Irina zažila noční můru, když byla napadena v ruském městě Artyom na Dálném východě mužem, který se představil jako veterán "speciální vojenské operace" na Ukrajině. Když se vracela domů z večerní zábavy, útočník ji kopal a bil berlou s takovou silou, že ji o ni zlomil. Při příjezdu policie muž předložil dokumenty potvrzující jeho službu na Ukrajině a prohlásil, že díky svému nasazení mu nic nehrozí.

před 3 hodinami

před 4 hodinami

Ruská armáda, ilustrační foto

Rusko tlačí Ukrajinu do kouta. Samo ale čelí vážným problémům

Ukrajina čelí dalším problémům v době, kdy Rusko pokračuje v získávání taktických výhod na klíčových místech východní a jihovýchodní fronty, přičemž stále podniká intenzivní vzdušné útoky na ukrajinská města. Současně Moskva připravuje protiútok v ruské Kurské oblasti, kde Kyjev letos zaznamenal jediný významný vojenský úspěch. Podle prezidenta Volodymyra Zelenského zde Rusko soustředilo téměř 50 tisíc vojáků, mezi nimiž jsou i čerstvě nasazení severokorejští vojáci.

před 4 hodinami

před 5 hodinami

před 6 hodinami

před 7 hodinami

před 7 hodinami

Češi slaví 17. listopad na Národní třídě

35 let po sametové revoluci potřebuje Česko další transformaci

Oslavám výročí událostí 17. listopadu 1989, které v Československu zahájily pád diktatury komunistické strany, každoročně dominuje pohled do historie. Bývá připomínán represivní charakter a ekonomická stagnace předlistopadového zřízení. Do kontrastu jsou naopak stavěny následné etablování pluralitní demokracie a hospodářská transformace, která začala přibližovat naši zemi k vyspělým západním ekonomikám. Ačkoliv má toto srovnání své opodstatnění, při výročí sametové revoluce se můžeme také zamyslet nad tím, kam polistopadový vývoj momentálně v Česku směřuje a zda některé recepty ordinované v předchozích 35 letech nepotřebují kritické přehodnocení. 

před 8 hodinami

včera

Lukáš Vácha

Hradecký asistent Vácha zná trest za rasismus. Vedle dvouměsíční stopky zaplatí 40 000 korun

Začátkem listopadu byl na programu fotbalové Fortuna ligy třaskavý duel mezi Hradcem Králové a pražskou Slavií (1:1). Třaskavý byl na tolik, že nebylo nouze o rozmíšky hráčů na hřišti, ale i mezi střídačkami. Vrcholem všeho byla rasistická poznámka vůči slávistovi Ondřeji Lingrovi ze strany hradeckého asistenta Lukáše Váchy, který fotbalistu nazval „cikánem“. Na případ po zápase upozornil slávistický předseda představenstva Jaroslav Tvrdík, který ho dal do souvislosti s tím, že před tímto zápasem se hradecký klub zaujal postoj proti rasismu na tribunách. I když se pak Lukáš Vácha za svoji poznámku omluvil, trest od disciplinární komise ho neminul. Dostal stopku dva měsíce a musí zaplatit pokutu ve výši 40 000 korun. 

včera

Ondřej Smetana

Slovácko představilo nového trenéra Smetanu. Přišel z Ružomberoku za 100 000 eur

Fotbalové Slovácko už ví, kdo je nástupcem nedávno odvolaného kouče Romana Westa. Stal se jím dvaačtyřicetiletý stratég Ondřej Smetana, jenž se s vedením uherskohradišťského klubu dohodl na spolupráci až do léta roku 2027. Osud vedl rok slovenský Ružomberok, se kterým se Slovácko dohodlo podle serveru isport.cz na odkupu tohoto trenéra. Ten nakonec přišel za 100 000 eur (v přepočtu 2,5 milionu korun). 

Aktualizováno včera

včera

Organizace spojených národů

COP29 selhal, oči se upírají k summitu G20. Jednejte, nebo přijde zkáza, vyzvala státy OSN

Na setkání G20, které se koná tento týden v Riu de Janeiru, čelí světoví lídři naléhavé výzvě k řešení klimatické krize. Organizace spojených národů (OSN) varuje, že pokud se bohaté země nezavážou poskytnout stovky miliard dolarů na pomoc nejchudším zemím při snižování emisí a přizpůsobování se extrémním klimatickým podmínkám, hrozí „ekonomická zkáza“, uvedl server The Guardian.

včera

včera

Ukrajinská armáda, ilustrační fotografie

Svět se učí od Ukrajiny. Válka proti Rusku přináší zkušenosti, do světa je posílá malý tým vojáků

Americké armádní jednotky umístěné v Evropě, od malých oddílů až po velitelské štáby, získávají cenné zkušenosti z konfliktu na Ukrajině. Tyto poznatky jsou nyní klíčovou součástí druhé fáze modernizačního programu, uvedli zástupci armády na tiskové konferenci pořádané v rámci výročního setkání Asociace americké armády (AUSA) ve Washingtonu.

včera

včera

včera

Německé lékařství v krizi. Situace se zhoršuje každým rokem

Německý zdravotnický sektor čelí největšímu nedostatku kvalifikovaných pracovníků, což má zásadní dopad na efektivitu a dostupnost zdravotní péče. 

Zdroj: Libor Novák

Další zprávy