scientic news
Co tady bylo předtím, než vznikl náš vesmír? Právě letos by se vědci mohli dostat blíže k odpovědi na tuto otázku.
Někteří myslitelé se odpovědi pokoušejí vyhnout kličkováním. Říkají: čas začal plynout okamžikem velkého třesku (vzniku vesmíru), a teprve tím vzniklo i chápání pojmů "předtím" a "potom". Takže nemá smysl ptát se, co bylo dříve, než slovo "předtím" vůbec mělo nějaký význam.
Obvyklá představa pak je, že vesmír vznikl z nekonečně hustého a horkého prvotního stavu hmoty jakousi explozí (velkým třeskem) před více než deseti miliardami let. A kde se vzala ta prvotní hmota? Možná z ničeho...
Nekonečná recyklace vesmírů
V posledních letech však začínají někteří fyzikové více přijímat představu, že náš vesmír vznikl z "recyklované" hmoty, z níž se vesmír stále znovu a znovu vytváří. Po vzniku se rozpíná, pak smršťuje vlivem sil podobných gravitačním, až dosáhne stavu pro nový velký třesk a vše se začne znovu opakovat.
Jak připomíná britský populárně vědecký časopis New Scientist, s matematickým vyjádřením teorie, nazvané kosmologie kvantové smyčky, přišel na přelomu tisíciletí mladý německý fyzik Martin Bojowald působící u indického fyzika Abhaye Ashtekara. Oba nyní pracují na Pensylvánské státní univerzitě v USA.
V návaznosti na ně tuto teorii dále propočítal profesor Jerzy Lewandowski z Fyzikální fakulty Varšavské univerzity se svými žáky.
Zatímco současné představy kvantové mechaniky nejsou schopny popsat, co se dělo přímo v okamžiku velkého třesku a bezprostředně po něm, fyzikové, kteří propracovávají teorii kvantové smyčky, věří, že oni to popsat dokážou.
Pár miliard let to ještě vydrží
Kdy tedy náš vesmír podle této teorie skončí a dá vzniknout vesmíru novému? To se zatím nedá zcela přesně říct. Do smršťování vesmíru, v němž žijeme, je ještě čas - přinejmenším několik miliard let.
V této chvíli se náš vesmír stále ještě rozpíná, urychlován zřejmě takzvanou temnou energií. Jinak totiž fyzikové nedokážou odpovědět, kde se energie na stále urychlované rozpínání vesmíru bere.
Dnešní propočty ukazují, že viditelná hmota hvězd a těles, které odrážejí světlo, tvoří jen čtyři procenta celkové hmoty a energie vesmíru. Pětinu vesmíru pak tvoří takzvaná "temná" či "skrytá" hmota, a celou obrovskou zbývající část pak vědci nazývají "temná" či "skrytá" energie.
Napoví urychlovač?
O struktuře temné hmoty a temné energie vědci zatím mnoho nevědí. Nicméně možná už letos by jim měl napovědět největší experimentální přístroj na světě: Velký hadronový urychlovač (LHC).
Zařízení, patřící Evropské laboratoři pro fyziku částic (CERN) v Ženevě, bylo spuštěno do provozu na podzim. Vzápětí se porouchalo a nyní je technici stále opravují. Obsahuje 27 kilometrů dlouhý podzemní okruh, v němž mohou po dvou různých drahách v opačných směrech kroužit částice (nejdříve to budou protony, spadající do fyzikální kategorie hadronů), až naberou téměř rychlost světla.
A pak vědci navedou oba svazky přímo proti sobě, takže se srazí. V malém tak navodí stav, jaký byl ve vesmíru krátce po velkém třesku.
Fyzikové předpokládají, že se tak více dozvědí o temné hmotě vesmíru. A jak to bude s poznáním temné energie?
"Není příliš pravděpodobné, že poznatky z urychlovače budou mít přímý dopad na naše poznání podstaty temné energie," uvedl již zmíněný profesor Jerzy Lewandowski. "Ale poznání dosud neznámých částic hmoty, které by se mohly v urychlovači objevit, by nám pomohlo lépe propracovat kosmologii kvantové smyčky."
Družice na výzvědách
Ještě více by však vědcům k potvrzení či vyvrácení teorie stále se recyklujícího vesmíru mělo letos na jaře pomoci vypuštění družice nazvané Planck, podle německého fyzika Maxe Plancka. Satelit připravuje Evropská kosmická agentura, a jeho úkolem bude měřit reliktní mikrovlnné záření. To totiž vzniklo v počátcích našeho vesmíru.
Snad v sobě nese informace o této události, které by se fyzikům tolik hodily, aby mohli s větší jistotou říct, jestli před naším vesmírem byl jiný vesmír, a zda po něm bude zase další.
Bez prvotního začátku i bez definitivního konce.
Někteří myslitelé se odpovědi pokoušejí vyhnout kličkováním. Říkají: čas začal plynout okamžikem velkého třesku (vzniku vesmíru), a teprve tím vzniklo i chápání pojmů "předtím" a "potom". Takže nemá smysl ptát se, co bylo dříve, než slovo "předtím" vůbec mělo nějaký význam.
Obvyklá představa pak je, že vesmír vznikl z nekonečně hustého a horkého prvotního stavu hmoty jakousi explozí (velkým třeskem) před více než deseti miliardami let. A kde se vzala ta prvotní hmota? Možná z ničeho...
Nekonečná recyklace vesmírů
V posledních letech však začínají někteří fyzikové více přijímat představu, že náš vesmír vznikl z "recyklované" hmoty, z níž se vesmír stále znovu a znovu vytváří. Po vzniku se rozpíná, pak smršťuje vlivem sil podobných gravitačním, až dosáhne stavu pro nový velký třesk a vše se začne znovu opakovat.
Jak připomíná britský populárně vědecký časopis New Scientist, s matematickým vyjádřením teorie, nazvané kosmologie kvantové smyčky, přišel na přelomu tisíciletí mladý německý fyzik Martin Bojowald působící u indického fyzika Abhaye Ashtekara. Oba nyní pracují na Pensylvánské státní univerzitě v USA.
V návaznosti na ně tuto teorii dále propočítal profesor Jerzy Lewandowski z Fyzikální fakulty Varšavské univerzity se svými žáky.
Zatímco současné představy kvantové mechaniky nejsou schopny popsat, co se dělo přímo v okamžiku velkého třesku a bezprostředně po něm, fyzikové, kteří propracovávají teorii kvantové smyčky, věří, že oni to popsat dokážou.
Pár miliard let to ještě vydrží
Kdy tedy náš vesmír podle této teorie skončí a dá vzniknout vesmíru novému? To se zatím nedá zcela přesně říct. Do smršťování vesmíru, v němž žijeme, je ještě čas - přinejmenším několik miliard let.
V této chvíli se náš vesmír stále ještě rozpíná, urychlován zřejmě takzvanou temnou energií. Jinak totiž fyzikové nedokážou odpovědět, kde se energie na stále urychlované rozpínání vesmíru bere.
Dnešní propočty ukazují, že viditelná hmota hvězd a těles, které odrážejí světlo, tvoří jen čtyři procenta celkové hmoty a energie vesmíru. Pětinu vesmíru pak tvoří takzvaná "temná" či "skrytá" hmota, a celou obrovskou zbývající část pak vědci nazývají "temná" či "skrytá" energie.
Napoví urychlovač?
O struktuře temné hmoty a temné energie vědci zatím mnoho nevědí. Nicméně možná už letos by jim měl napovědět největší experimentální přístroj na světě: Velký hadronový urychlovač (LHC).
Zařízení, patřící Evropské laboratoři pro fyziku částic (CERN) v Ženevě, bylo spuštěno do provozu na podzim. Vzápětí se porouchalo a nyní je technici stále opravují. Obsahuje 27 kilometrů dlouhý podzemní okruh, v němž mohou po dvou různých drahách v opačných směrech kroužit částice (nejdříve to budou protony, spadající do fyzikální kategorie hadronů), až naberou téměř rychlost světla.
A pak vědci navedou oba svazky přímo proti sobě, takže se srazí. V malém tak navodí stav, jaký byl ve vesmíru krátce po velkém třesku.
Fyzikové předpokládají, že se tak více dozvědí o temné hmotě vesmíru. A jak to bude s poznáním temné energie?
"Není příliš pravděpodobné, že poznatky z urychlovače budou mít přímý dopad na naše poznání podstaty temné energie," uvedl již zmíněný profesor Jerzy Lewandowski. "Ale poznání dosud neznámých částic hmoty, které by se mohly v urychlovači objevit, by nám pomohlo lépe propracovat kosmologii kvantové smyčky."
Družice na výzvědách
Ještě více by však vědcům k potvrzení či vyvrácení teorie stále se recyklujícího vesmíru mělo letos na jaře pomoci vypuštění družice nazvané Planck, podle německého fyzika Maxe Plancka. Satelit připravuje Evropská kosmická agentura, a jeho úkolem bude měřit reliktní mikrovlnné záření. To totiž vzniklo v počátcích našeho vesmíru.
Snad v sobě nese informace o této události, které by se fyzikům tolik hodily, aby mohli s větší jistotou říct, jestli před naším vesmírem byl jiný vesmír, a zda po něm bude zase další.
Bez prvotního začátku i bez definitivního konce.
Co bylo před vesmírem?