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
Cimrmanova planetka se našla před 30 lety. Objevil ji astronom Moravec
CNN: Vědci jsou na stopě přelomovému objevu. Možná našli planetu s atmosférou
Aktuálně se děje
před 14 minutami
Kličko vyzval po posledních útocích obyvatele Kyjeva k evakuaci
před 51 minutami
Nežijeme díky milosti USA, prohlásil v Davosu Carney. Trump se mu pomstil zrušením pozvání do Rady míru
před 1 hodinou
Historický zlom nastal. Éra spoléhání se na USA definitivně skončila, shodli se v tichosti evropští lídři
před 2 hodinami
Ledovka pokryla část Česka. Policie kvůli nehodám uzavřela dálnice
před 2 hodinami
Ve Spojených arabských emirátech se chystá historicky první trojstranné jednání o Ukrajině
před 3 hodinami
Počasí do konce víkendu. Meteorologové řekli, kde bude sněžit
včera
Tramvaje čeká v Praze několikadenní výluka. Protáhne se až do února
včera
U střelce z úřadu v Chřibské byly další zbraně. Na místě činu vystřelil asi stokrát
včera
Povedené generálky na Australian Open. Menšík i Machač na australských turnajích kralovali
včera
Do Česka by měl po mnoha letech přijet papež. Přijal pozvání od prezidenta
včera
Babišova vláda zruší televizní poplatky. Názor změnil i ministr Klempíř
včera
Pavlovi někdo vyhrožoval na internetu. Policie zadržela muže
včera
Další český hokejový úspěch. Po stříbru mužské dvacítky má ženská osmnáctka bronz
včera
Policie zadržela údajného zahraničního agenta. Měl pracovat pro Čínu
včera
Ve Spojených arabských emirátech budou jednat zástupci Ukrajiny, Spojených států a Ruska, oznámil Zelenskyj
včera
Zelenskyj: Evropa mlčí a Putin dál vyrábí rakety. Neměla by spoléhat na NATO, místo aby jednala jen čeká
včera
Trumpa k dohodě o Grónsku dotlačili poradci. Co je její náplní?
včera
Zelenskyj dorazil do Davosu, jednání s Trumpem začalo. Putin chce zaplatit členství v Radě míru zmrazenými aktivy
včera
Hraniční přechod Rafáh se příští týden otevře v obou směrech
včera
Jeden velký podvod na OSN? Rada míru popírá principy rovnosti, staví na bohatství a kultu uctívačů Trumpa
Trumpova „Rada míru“ (Board of Peace) se v posledních dnech ukazuje jako klasický příklad diplomatického triku, kdy se OSN stala nákupem zajíce v pytli obětí podvodu. Zatímco v listopadu získal Donald Trump pro tento orgán podporu v Radě bezpečnosti pod záminkou řešení krize v Gaze, výsledná podoba organizace připomíná spíše imperiální dvůr než mírovou misi. Diplomaté, kteří pro rezoluci 2803 hlasovali, se nyní cítí podvedeni, protože místo dohledu nad příměřím podpořili vznik exkluzivního klubu s pravidly podobnými těm v Mar-a-Lago.
Zdroj: Libor Novák