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

Více souvisejících

vesmir věda

Aktuálně se děje

před 44 minutami

před 1 hodinou

Izraelská armáda

Postupná okupace Gazy pokračuje. Izrael zaútočil na poslední plně funkční nemocnici

Izrael pokračuje ve vojenských operacích v Pásmu Gazy i přes rostoucí mezinárodní kritiku a rozsáhlé škody na civilní infrastruktuře. Mezi nejnovější cíle patřila nemocnice Al-Ahlí, poslední zdravotnické zařízení, které na území zasaženém boji ještě naplno fungovalo. Nedělní nálet si podle dostupných informací nevyžádal přímé oběti, avšak jeho dopady na dostupnost zdravotní péče v oblasti jsou podle humanitárních organizací zásadní.

před 2 hodinami

před 3 hodinami

před 4 hodinami

včera

Mark Zuckerberg

Přijde Zuckerberg o Instagram a WhatsApp? V USA odstartoval ostře sledovaný soudní spor

Šéf technologického giganta Meta Mark Zuckerberg v pondělí osobně vystoupil před federálním soudem ve Washingtonu, kde začal dlouho očekávaný antimonopolní proces. Společnost Meta, pod kterou spadají Facebook, Instagram a WhatsApp, čelí obvinění ze strany Federální obchodní komise (FTC), že nezákonně buduje monopol na poli sociálních sítí.

včera

Následek zemětřesení, ilustrační fotografie

Jižní Kalifornii zasáhlo silné zemětřesení

Obyvatelé jižní Kalifornie zažili v pondělí dopoledne silné otřesy poté, co oblast kolem San Diega zasáhlo zemětřesení o síle 5,2 stupně. Podle údajů americké geologické služby USGS mělo epicentrum otřesů horské městečko Julian v okrese San Diego, přibližně 55 kilometrů severovýchodně od San Diega a zhruba 190 kilometrů jižně od Los Angeles.

včera

včera

Ilustrační fotografie.

Mladým kuřákům v EU hrozí horší časy. V čele boje stojí Nizozemsko

Nizozemsko spolu s dalšími dvanácti zeměmi žádá Evropskou komisi, aby zrevidovala legislativu o tabákových výrobcích. Současná verze této legislativy totiž nezahrnuje elektronické cigarety a nikotinové sáčky. Podle těchto zemí by stávající pravidla měla zahrnovat i nové nikotinové produkty.

včera

včera

včera

včera

Radoslaw Sikorski

Polsko se obořilo na Trumpa: Nevidíte, jak se vám Putin posmívá?

Polský ministr zahraničí Radosław Sikorski obvinil ruského prezidenta Vladimira Putina, že se vysmívá prezidentu Spojených států Donaldu Trumpovi prostřednictvím pokračujících útoků na civilisty na Ukrajině. Uvedl to po krvavém raketovém útoku na město Sumy, kde zahynuly desítky nevinných lidí.

Aktualizováno včera

včera

Donald Trump

Kam kráčíš, Ameriko? Trump a jeho role při nárůstu politicky motivovaného násilí

Útok na dům pensylvánského guvernéra Joshe Shapira není ojedinělým případem násilí v americké politice. Promyšlený žhářský čin zapadá do širšího vzorce extremistických útoků, často spojených s hnutím MAGA a rétorikou Donalda Trumpa. Násilí motivované ideologií čím dál víc ohrožuje demokratické instituce i veřejné činitele.

včera

včera

Donald Trump

Trump má problém, se kterým nepočítal. Čína navzdory nátlaku nechce jednat

Prezident Donald Trump čelí v nadcházejícím týdnu klíčovému momentu své obchodní politiky vůči Číně. Po uvalení drastických celních sazeb ve výši 145 % na čínské zboží se vyostřuje konfrontace, která může zásadně otřást americkou ekonomikou i celosvětovým trhem. Čínský prezident Si Ťin-pching zatím odmítá reagovat na tlak Washingtonu a volání po dohodě, což Trumpa staví do obtížné situace. 

včera

Čína

"Nebe nespadne". Čína uklidňuje svět po Trumpových celních excesech

Čína se pokusila uklidnit obavy z dopadu zvýšených amerických cel na její exportní sektor. Mluvčí čínské celní správy Lyu Daliang prohlásil, že „nebe nespadne“, i když prezident USA Donald Trump zintenzivnil obchodní tlak vůči Pekingu. Světové burzy na začátku týdne reagovaly růstem, především díky zmírnění některých opatření, která se týkají elektroniky.

včera

Náboženství, ilustrační fotografie

"Byly jsme jako středověké otrokyně, musely jsme se týrat." Slavnou církví Opus Dei otřásá skandál

V Argentině se rozhořel rozsáhlý skandál spojený s katolickou organizací Opus Dei, kterou 43 žen viní z dlouholetého zneužívání, nucené práce a psychického útlaku. Podle žaloby, kterou nyní vyšetřují argentinské federální úřady, byly dívky, mnohdy ve věku pouhých 12 let, lákány pod příslibem vzdělání a lepší budoucnosti. Místo toho se však podle jejich svědectví ocitly v prostředí připomínajícím středověké otroctví.

včera

Trump opět vše mění: Výjimky na smartphony a elektroniku? Pouze dočasně

Spojené státy se opět ocitly v centru celosvětového obchodního napětí poté, co prezident Donald Trump oznámil, že výjimky z dovozních cel pro smartphony, notebooky a další elektroniku nebudou mít dlouhého trvání. V příspěvku na své sociální síti Truth Social uvedl, že „nikdo se nedostane z háku“, čímž zpochybnil předchozí rozhodnutí Bílého domu o dočasném uvolnění cel na vybrané produkty z Číny.

Zdroj: Libor Novák

Další zprávy