Před 13,8 miliardami let byl vesmír jedinečností - vesmír nekonečně komprimovaný vysokým tlakem. Avšak za méně než jednu zlomek miliardiny sekundy se tato malá tečka rozrostla na neuvěřitelnou velikost. Klasická historie našeho vesmíru má začátek, střed a konec. Takže podle obecné teorie relativity (GR) Alberta Einsteina by se expanze vesmíru měla časem zpomalit. Realita však vykresluje úplně jiný obrázek: vesmír se rozšiřuje rychleji a rychleji. Vědci věří, že důvodem této nesrovnalosti je tajemná temná energie, ale je možné, že je třeba revidovat naše chápání vesmíru a jeho vývoje.
Existuje mnoho předpokladů o tom, jak náš vesmír vznikl a proč existuje.
Jak to všechno začalo a mohlo to být jinak?
Vesmír se začal rozšiřovat okamžitě po Velkém třesku. Míra expanze v rané fázi jejího vývoje - tento proces se nazývá kosmologická inflace - byla mnohem rychlejší než po ukončení inflace. Takže postupně se vesmír rozšiřoval a ochladzoval, ale pouze zlomkem počáteční rychlosti. Pro dalších 380 000 let byl vesmír tak hustý, že vesmír byl neprůhlednou, velmi horkou plazmou rozptýlených částic. Když se vesmír dostatečně ochladil, aby se vytvořily první atomy vodíku, stalo se průhledným pro světlo. Potom záření propuklo ve všech směrech a vesmír byl na cestě stát se tomu, co dnes vidíme - prázdný prostor, který se střídá se shluky plynu a prachu, hvězd, galaxií, černých děr a dalších forem hmoty a energie. Konečně,podle některých modelů se všechny shluky hmoty budou rozprostírat tak daleko od sebe, že postupně zmizí. Vesmír se stane chladnou, homogenní polévkou izolovaných fotonů. Ale co když Velký třesk nebyl začátkem toho všeho?
Teorie velkého třesku je tak široce přijímána, že někdy můžete zapomenout, že je to jen teorie, která má nedostatky. Z tohoto důvodu vědci nabízejí různé možnosti pro vývoj událostí. Například bylo navrženo, že Velký třesk mohl být spíše „velkým odrazem“- zlomovým bodem probíhajícího cyklu kontrakce a expanze vesmíru. Dalším předpokladem je, že Velký třesk se stal bodem reflexe, když se zrcadlový obraz našeho vesmíru rozšiřuje za „druhou stranu“, ve které antihmota nahrazuje hmotu, a čas sám protéká opačným směrem. Podle třetího předpokladu je Velký třesk přechodovým bodem ve vesmíru, který vždy existoval a bude se neustále rozšiřovat. Všechny tyto teorie jsou mimo hlavní kosmologii,ale všichni našli podporu mezi uznávanými vědci. Rostoucí počet nových konkurenčních teorií naznačuje, že může být čas přehodnotit samotnou skutečnost, že Velký třesk označuje začátek prostoru a času.
Vesmír, který v současné době vidíme, se skládá ze shluků plynu a prachu, hvězd, černých děr a galaxií.
Propagační video:
Co když se Velký třesk opravdu nestal?
V akademických kruzích byla opakovaně vyjádřena myšlenka, že Velký třesk … neexistoval. Eric Lerner, autor stejnojmenné knihy, kterou napsal v roce 1992, předložil výsledky studie, podle níž podle publikace Invers existuje rozpor mezi teorií Velkého třesku a pozorovanými faktickými údaji. "Pro rozvoj kosmologie je nutné opustit hlavní hypotézu Velkého třesku," - řekl v prohlášení Lerner. "Skutečnou krizí v kosmologii je, že nikdy nebyl Velký třesk."
Hovoříme o nejednotnosti důkazů o přítomnosti lithia ve vesmíru, které astronomové podle Lernera dlouho věděli. Vědci dnes věří, že přesná množství helia, deuteria a lithia byla produkována fúzními reakcemi v hustém, velmi horkém oblaku chemických prvků, které se objevily po Velkém třesku. Avšak Lerner, který strávil desítky let pozorováním takových reakcí podrobně, říká, že jeho a další vědečtí zjištění se neshodují s dlouhodobými teoriemi založenými na pozorováních starších hvězd. Zjistil, že u starých hvězd je pozorováno méně než polovina helia a méně než jedna desetina lithia, než bylo předpovězeno teorií nukleosyntézy Velkého třesku, podle níž čtvrtina celé hmoty vesmíru je hélium. Lerner je přesvědčen, že lithium ani helium nebylo vytvořeno dříve, než se v naší galaxii objevily první hvězdy.
Mohl náš vesmír vzniknout z ničeho?
Ne všichni vědci však souhlasí s Lernerovou teorií. Podle Vae Perumyana, profesora astronomie na University of Southern California, Lerner málokdy cituje recenzované články a mnoho z jeho argumentů nedrží vodu. Perumian je tedy přesvědčen, že mikrovlnné kosmické záření pozadí (nebo reliktivní záření), které naznačuje záření vycházející z Velkého třesku, je pilířem kosmologické teorie, o které Lerner nemůže pochybovat. Navíc, pokud by v teorii velkého třesku existovaly tak závažné nedostatky, nebyl by Lerner jediným kritikem této teorie.
Lerner však není sám. Nobelský laureát kosmolog James Peebles věří, že je třeba přestat nazývat nejranější okamžiky našeho vesmíru „Velký třesk“. Podle agentury Agence France-Presse se Peebles domnívá, že neexistuje dobrý způsob, jak zkontrolovat, zda se událost, jako je Velký třesk, skutečně odehrála - kosmologové mají důkaz o rychlém vnějším rozšíření, ale nic není diskrétnější než jediný bod, který explodoval a vytvořil vše v Vesmír. Peebles nemá žádnou alternativu k teorii Velkého třesku, ale je přesvědčen, že bez dostatečných údajů by vědci neměli předpokládat, že tato praktická hypotéza je správná. Současně vědec připouští, že v případě neexistence lepšího způsobu popisu začátku vesmíru funguje Velký třesk skvěle. Ve svých výpočtech se Peebles také drží obecně přijímané teorie, i když se mu to opravdu nelíbí.
Velký odraz: Může vesmír nekonečně expandovat?
Nejběžnější hypotéza Big Bounce v akademické obci je zakořeněna v nespokojenosti s myšlenkou kosmologické inflace. Kosmické mikrovlnné záření na pozadí bylo základním faktorem v každém modelu vesmíru od doby, kdy byl poprvé objeven v roce 1965. CMB je navíc hlavním zdrojem informací o tom, jak vypadal raný vesmír a zároveň záhadou pro fyziky. Faktem je, že reliktní záření vypadá stejně i v regionech, které by se, jak se zdá, nikdy nemohly vzájemně ovlivňovat v celé historii vesmíru.
Jizvy, které zanechal Velký třesk ve slabém relikvním záření, které prostupuje celým vesmírem, poskytují vodítka o tom, jak vypadal raný vesmír.
Podle hypotézy Big Bounce se vesmír rozšíří, dokud se nezmění na jeden nekonečný bod - cyklus, který trvá věčně. V roce 2007 předložil Martin Bojald, fyzik na Pennsylvánské univerzitě, založený na Einsteinově modelu, teorii smyčkové kvantové gravitace - pole kvantové fyziky, které popisuje extrémně vysoké energie, které dominovaly ranému vesmíru. a nebude se rozšiřovat donekonečna. Bozhawaldův výzkum však ukazuje, že hypotetický předchozí vesmír nebyl úplně stejný jako ten náš. Celkově je hypotéza Big Rebound v souladu s obrazem velkého třesku horkého, hustého vesmíru, který začal před 13,8 miliardami let a začal se rozšiřovat a chladit. Ale místo tohoAby se stal začátkem prostoru a času, byl velký třesk okamžikem přechodu vesmíru z dřívější fáze existence, během níž se prostor stahoval.
Kritici se však domnívají, že existuje jen málo důkazů na podporu této teorie. Například Peter Voight, matematik na Columbia University, napsal na svém blogu Not Even Wrong: „Aby byla taková tvrzení považována za legitimní teorii, musí být podložena důkazy.“
Hledání odpovědí: Všechny cesty vedou k temné energii
Vycházejí ze skutečnosti, že obecně přijímaná teorie vzhledu a vývoje vesmíru je teorie velkého třesku, vědci se snaží najít odpověď na otázku, proč se vesmír zrychluje.
Temná hmota a temná energie jsou pravděpodobně klíčem k pochopení našeho vesmíru.
Když vědci analyzovali pohyb hvězd a galaxií, dospěli k závěru, že existují neviditelné částice, které nazývají temnou hmotou. A neustálé zrychlování expanze vesmíru (Hubbleova konstanta) naznačuje, že je to způsobeno určitým jevem, který vědci nazývali temnou energií. Temná energie a temná hmota jsou hlavní vědecká tajemství naší doby, takže vědci z mezinárodní skupiny pro studium temné energie (DES) hledají odpovědi. Projekt DES byl zahájen v roce 2004 a v současné době se na projektu podílí 400 vědců z 26 různých vědeckých institucí v sedmi zemích. Vědci hledají temnou energii pomocí nejcitlivějšího astronomického digitálního fotoaparátu s rozlišením 570 megapixelů. Kamera je namontována na dalekohledu Viktora Blanca v observatoři Cerro Toledo v chilských Andách. Je to jakýsi skalpel vybavený pěti čočkami.
Vědci se domnívají, že odpovědi na základní otázky o tom, jak vznikl vesmír a jaká temná hmota a temná energie by měla být představena široké veřejnosti přibližně za pět let. Cílem DES je analyzovat 100 000 galaxií, které jsou vzdálené až 8 miliard světelných let. Protože temnou energii nelze vidět, vědci měří Hubbleovu konstantu, aby přesně určili, zda temná energie existuje a z čeho je vyrobena. Tak či onak, musíme jen čekat na výsledky práce mezinárodního týmu vědců a udělat předpoklady o tom, co je náš vesmír.
Lyubov Sokovikova