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“.
Kometa, ilustrační foto

Jak vidět kometu na obloze? Astronomové radí, co (ne)dělat

Milovníkům astronomie začalo asi nejvíce vzrušující období během letošního října. Na obloze se totiž objeví kometa C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS), která bude podle Astronomického ústavu AV ČR nejzajímavějším objektem na říjnové obloze. 

Více souvisejících

vesmir věda

Aktuálně se děje

před 4 minutami

Volodymyr Zelenskyj, Ukrajinský mírový summit 2024 (Bürgenstock)

Jen pozvání Ukrajiny do NATO může ukončit válku s Ruskem, tvrdí Zelenskyj

Ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj v rozhovoru pro deník The Financial Times jasně prohlásil, že formální pozvánka k členství v Severoatlantické alianci (NATO) je nezbytným krokem, aby jeho země přežila ruskou invazi. Tuto výzvu učinil krátce po summitu Evropské rady v Bruselu, kde hovořil o tom, jaký význam má připojení Ukrajiny k NATO pro ukončení války s Ruskem.

před 44 minutami

Jahjá Sinvár, šéf Hamásu v Gaze zvaný

Smrt Sinvára rozděluje svět. Lídři hovoří o příležitostech. Írán o inspirativním mučedníkovi

Zabití Jahji Sinvára, jednoho z nejvyšších představitelů palestinského hnutí Hamás, přitáhlo globální pozornost a bylo označeno za klíčový bod v probíhajícím konfliktu mezi Izraelem a Palestinou. Sinvár, který byl vůdcem Hamásu od poloviny roku 2023, byl zabit během izraelské vojenské operace ve městě Rafah v jižní části Pásma Gazy. Jeho smrt představuje významný úder pro vedení Hamásu a byla oslavována jak izraelskými, tak i mezinárodními představiteli. 

před 1 hodinou

Sahara, ilustrační fotografie.

Zvláštní vyslanec OSN navrhuje rozdělit Saharu

Zvláštní vyslanec OSN pro Západní Saharu, Staffan de Mistura, navrhl rozdělení tohoto sporného území mezi Maroko a povstalecké hnutí Polisario, aby ukončil dlouholetý konflikt. Informovala o tom agentura AFP.

před 1 hodinou

Joe Biden

"Krutý vrah a terorista, utrpení musí skončit." Západ ocenil smrt Sinvára

Americký prezident Joe Biden ve čtvrtek přivítal smrt vůdce palestinského radikálního hnutí Hamás Jahjá Sinvára, kterou označil za významný milník pro Izrael, Spojené státy i svět. Ve svém prohlášení Biden zdůraznil, že Sinvárova eliminace nabízí „příležitost k politickému urovnání“ v Pásmu Gazy, což by mohlo vést ke stabilnější budoucnosti pro Izraelce i Palestince.

před 2 hodinami

před 2 hodinami

před 4 hodinami

včera

včera

Volodymyr Zelenskyj

Zelenskyj poprvé mluvil s Ficem, který podle něj podceňuje Putina

Ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj se poprvé setkal se slovenským premiérem Robertem Ficem (Smer-SD) a řekl mu mnoho věcí. Prozradil to na tiskové konferenci s novým generálním tajemníkem NATO Markem Ruttem. Slovensko by mělo Ukrajině pomáhat, jinak pocítí, čeho je schopen ruský prezident Vladimir Putin, varoval Zelenskyj. 

včera

Dokonalý cizinec

Filmy a seriály týdne: Katastrofické natáčení, potoky krve a dějiny českého filmu

V pravidelných týdenních tipech vybíráme pět nejzajímavějších filmů a seriálů, kterých se tento týden můžete dočkat v kinech, na VOD, případně v televizi. Tento týden můžete vyrazit na fyzickou jízdu o tom, co všechno jsme ochotni zaplatit za slávu, doma pan na vás čeká satirický seriál z filmařského prostředí či novinka Alfonsa Cuaróna.

včera

Ilustrační fotografie.

Češi s Ukrajinou jen remizovali. V Lize národů vedou skupinu

Po páteční domácí výhře nad Albánií (2:0) se v pondělí večer družina trenéra Ivana Haška představila v dalším zápase fotbalové Ligy národů v polské Vratislavi proti Ukrajině. Češi měli jistě v úmyslu přinejmenším výsledkově navázat na poslední měsíc starý vzájemný duel v Praze, kde vyhráli 3:2. Duel začal nadějně, když v 18. minutě svou premiérovou trefu v reprezentaci zaznamenal Lukáš Červ. Do druhé půle nastoupili Češi s tím, že chtějí vedení udržet a ideálně ještě navýšit. Krátce po návratu z kabiny ale zahrál navrátilec Krejčí nešťastně rukou v šestnáctce a z následné penalty na konečných 1:1 srovnal Dovbyk. I přes tuto remízu se ale Češi mohou těšit z prvního místa ve skupině.

včera

včera

Jahjá Sinvár, šéf Hamásu v Gaze zvaný

Potvrzeno. Izraelci zabili šéfa Hamásu Sinvára

Podle nejmenovaných představitelů palestinského radikálního hnutí Hamás existují důkazy, které naznačují, že vůdce Hamásu Jahjá Sinvár mohl být zabit při izraelském útoku v Pásmu Gazy. O této možnosti informoval francouzský deník Le Figaro.

včera

Sídlo Evropského parlamentu

Summit EU v závěrech o Ukrajině zcela vynechal Zelenského vítězný plán

Ve čtvrtek skončily v Bruselu diskuse lídrů členských zemí EU o Ukrajině. Ačkoli ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj představil svůj „plán vítězství“, jeho návrh nebyl detailně projednán. Přesto několik států, včetně Česka, Dánska a Nizozemska, oznámilo, že budou pokračovat v dodávkách munice pro Ukrajinu i v roce 2025.

včera

včera

včera

včera

Jahjá Sinvár, šéf Hamásu v Gaze zvaný

Izraelci možná zabili hlavu Hamásu Sinvára

Izraelská armáda prověřuje možnost, že jedním ze tří militantů zabitých nedávno při izraelské ofenzivě v Pásmu Gazy mohl být vůdce palestinského militantního hnutí Hamás, Jahjá Sinvár. Informaci ve čtvrtek přinesl server Times of Israel.

včera

Olaf Scholz

Spor o azylovou reformu: Scholz o ní pochybuje, Česko nabízí pomoc

Německý kancléř Olaf Scholz ve čtvrtek při příchodu na summit Evropské unie v Bruselu vyzval k urychlení reformy azylového systému EU. Migrace je hlavním tématem tohoto summitu, a Scholz zároveň vyjádřil pochybnosti o efektivitě plánovaných přijímacích center mimo EU.  

včera

"Více než děsivý." Z EU přichází první kritika Zelenského vítězného plánu

Maďarský premiér Viktor Orbán před čtvrtečním summitem Evropské unie v Bruselu silně kritizoval tzv. vítězný plán ukrajinského prezidenta Volodymyra Zelenského. Ve statusu zveřejněném na sociální síti Facebook označil tento plán za "více než děsivý".

Zdroj: Libor Novák

Další zprávy