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
Úchvatná podívaná. Z Česka byl ve čtvrtek vidět bolid, potvrdili experti
Čína chce dobýt vesmír. Vrátí člověka na Měsíc
Aktuálně se děje
před 38 minutami
Trumpova politika Ameriky na prvním místě: Jaké bude mít globální důsledky?
před 1 hodinou
Nemám vůbec strach. Trump bude problém, ale pro zločince, říkají migranti v USA
před 2 hodinami
Temná stránka války na Ukrajině: Veteráni v Rusku prolévají krev, společnost se jich bojí
před 3 hodinami
Odpověď těm, co jednají s Putinem. Masivní útok na Ukrajinu byl vzkaz Scholzovi a Trumpovi, míní Kyjev
před 4 hodinami
Rusko tlačí Ukrajinu do kouta. Samo ale čelí vážným problémům
před 4 hodinami
Lidé na Národní třídě vypískali Rakušana. Pavel zpytoval svědomí
před 5 hodinami
Rusko v noci provedlo největší útok za celý podzim. Zasáhlo obytné budovy i obchody, Kyjev sčítá mrtvé
před 6 hodinami
Češi slaví 17. listopad. Pavlovi poděkovali i na něj křičeli
před 7 hodinami
Den, který navždy změnil Česko. 17. listopad odstartoval odpor Čechů proti komunistickému režimu
před 7 hodinami
35 let po sametové revoluci potřebuje Česko další transformaci
před 8 hodinami
Počasí bude příští týden jak na houpačce. Přijdou mrazy i citelné oteplení
včera
Hradecký asistent Vácha zná trest za rasismus. Vedle dvouměsíční stopky zaplatí 40 000 korun
včera
Slovácko představilo nového trenéra Smetanu. Přišel z Ružomberoku za 100 000 eur
Aktualizováno včera
Ve StarDance padla první třicítka. Soutěž opustila Jana Paulová
včera
COP29 selhal, oči se upírají k summitu G20. Jednejte, nebo přijde zkáza, vyzvala státy OSN
včera
Sbohem, X, vítej, Bluesky. Nad Muskovou sociální sítí se stahují mračna, čelí hromadnému exodu
včera
Svět se učí od Ukrajiny. Válka proti Rusku přináší zkušenosti, do světa je posílá malý tým vojáků
včera
Mír za každou cenu? Bývalý Trumpův poradce prozradil, jak chce dosáhnout konce války
včera
Ruské jednotky v Doněcké oblasti obsadily další vesnice
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