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
Kinetická, manipulační, nebo protidružicová? Experti řeší, jakou zbraň mohly USA umístit na oběžnou dráhu
Astonomové odhalili nový meteorický roj. Přispěl k tomu i Čech
Aktuálně se děje
před 13 minutami
Monstrum páté kategorie. U Mexika se vlivem El Niño zformoval jeden z nejsilnějších hurikánů v historii
před 1 hodinou
Slibná předpověď počasí. Babí léto nebude krátké, tvrdí meteorologové
před 7 hodinami
OBRAZEM: Stovky lidí čekaly před ČNB na výroční pětitisícovku
včera
OBRAZEM: Dva roky čekání jsou u konce. Nová lanovka na Petřín vyvezla první cestující
včera
Opilý muž zapálil dům, i když uvnitř byly děti. Teď mu hrozí vězení
včera
Diana by měla být příkladem pro Harryho a Meghan, míní bratr zesnulé princezny
včera
Knihovnu nahradí jiná knihovna. Havlová oznámila, komu dala licenci na Havla
včera
Pitva potvrdila podezření. Policie odloží případ ztracených osob na jezeře Most
včera
Plzeň se stále hledá. Úvodní duel Evropské ligy se Saint-Gilloise jasně prohrála
Aktualizováno včera
Trump v OSN hájil konflikt s Íránem. Konec války na Ukrajině je prý za rohem
včera
Vyšla speciální pětitisícová bankovka. ČNB si připomíná vznik centrální banky
včera
Ukrajina na půdě OSN obviní Rusko z úmyslného vyvolání humanitární katastrofy v Chersonské oblasti
včera
Extrémní počasí nejvíc odnesou nejchudší země. Klima se nezlepší, ani když zastavíme oteplování, varují vědci
včera
Trump chystá sankce proti celému Mezinárodnímu trestnímu soudu v Haagu
včera
Napraví vyostřené vztahy? Burnham se v OSN poprvé sejde s Trumpem
včera
Světoví lídři se schází v sídle OSN. Očekává se Trumpův projev
včera
Litva vypracovala evakuační plány pro případ útoku Ruska
včera
Přestaňte vyzbrojovat jemenské povstalce, vyzvaly Írán v OSN státy G7
včera
Přestáváme pokrývat Trumpovy akce, oznámila přední americká média. Bílý dům si založil vlastní televizi
včera
STAN je nejsilnější opoziční stranou, potvrzuje průzkum. Motoristé by se nedostali do Sněmovny
V hypotetických srpnových volbách do Poslanecké sněmovny by s přehledem zvítězilo hnutí ANO se ziskem 34 procent hlasů. Na druhém místě skončilo hnutí STAN, kterému vyjádřilo podporu 12 procent dotázaných. Třetí příčku obsadila ODS s 11 procenty, následovaná hnutím SPD se devíti procenty a Piráty se 7,5 procenta hlasů. Vyplývá to ze srpnového volebního modelu výzkumné agentury Median.
Zdroj: Libor Novák