Pokud odeberete vše z části vesmíru, co zbylo? Možná si myslíte, že „nic“, ale není. Můžete odstranit všechny částice a antičástice, všechny možné typy záření, veškeré zakřivení prostoru a vlnky gravitačních vln - a zůstat ve zcela prázdném prostoru, kde není co řešit. Opravdu před vámi nebude „nic“? Nebo něco bude?
Tento stav se obvykle označuje jako kvantové vakuum. Toto je nejnižší energetický stav prázdného prostoru. A překvapivě nás kvantová fyzika učí, že nulová energie neboli základní stav vesmíru není ve skutečnosti nula. Naopak, je to pozitivní hodnota, která:
- bylo měřeno observačně - díky účinkům temné energie - a bylo přibližně ekvivalentem zbytkové hmotnosti energie jednoho protonu na metr krychlový;
- a teoreticky se podle našich nejlepších schopností vypočítá, že by to mělo být 10 120krát vyšší než tato hodnota.
Bez nadsázky lze říci, že fyzice „ničeho“rozumíme dostatečně dobře a že nemáme dobré vysvětlení, proč tato nulová energie v průběhu času neklesá nebo neodpařuje (a vůbec se nemění).
V příštích několika desetiletích budou vesmírné observatoře - jako kosmické observatoře ESA Euclid a nadcházející mise NASA WFIRST - schopny omezit chybu této konstanty nulové energie v časoprostoru na 1%. (I když je to 8%). Měřením toho, jak se vesmír během své historie rozšířil na mnoha různých místech a ve velmi odlišných vzdálenostech od nás, můžeme potvrdit, že nulová energie vesmíru je všude stejná.
Byl by to ale ekvivalent „nic“? A co je důležitější, je naše chápání a vnímání podstaty „ničeho“: iluze nebo klíč k pochopení nejdůležitějších tajemství vesmíru?
Propagační video:
Fyzici Laura Mersini-Houghton a John Ellis, stejně jako filozof James Leydimen, nedávno diskutovali o tomto tématu na zasedání Institutu umění a nápadů ve Spojených státech. Problém je v tom, že i když to není iluze, nemůžeme se shodnout na tom, co se rozumí pod pojmem „nicota“(ve smyslu „nic“, „prázdnota“). A to:
- Je to základní energetický stav, který mohl být v minulosti (například mnohem vyšší)? Například během kosmické inflace.
- Je to stav mimo prostor a čas, ze kterého ve skutečnosti vychází časoprostor (ze skutečného stavu prázdnoty)? Existuje takový stát vůbec a bude jeho existence smysluplná?
- Je to stav prázdnoty ve vesmíru, který se může lišit od podobného stavu v jiné kapse multivesmíru?
- Nebo je to vesmírné vakuum se vší svou virtuální energií a které se může měnit v závislosti na tom, co je v něm?
Je docela divné věřit, že „naše prázdnota“nemusí být takovou „prázdnotou“nikde jinde, jinde.
Ale myslíme si, že tady začal Velký třesk! Při přechodu z vyšší nulové energie na nižší se rozpínající se vesmír, naplněný energií vlastní samotnému vesmíru, dostal do nižšího stavu a tento přechod vedl k vytvoření veškeré hmoty, antihmoty a záření v našem vesmíru. Je dokonce možné, že nás v budoucnosti čeká další podobný přechod, s jiným, chladnějším Velkým třeskem.
Je pravda, že takové uvažování nás málo potěší. Tato „fyzika ničeho“zní jako fyzika něčeho. Když nechceme ničemu rozumět, naše myšlenky nás vyvedou z vesmíru, ještě před zrodem vesmíru, jinak o co jde? Jak můžete mluvit o něčem „pro“, když nemáte místo? Jak můžete pochopit, co je „před“, pokud není čas?
A ať už toto „nic“může být cokoli, obsahuje celý vesmír.
Mnoho fyziků tvrdí, že je nemožné něčemu důkladně porozumět, dokud nepochopíme, co „nic“není. Protože nechápeme, odkud pocházejí základní zákony, pokud nechápeme, které základní zákony řídí povahu prázdného prostoru.
Můžeme tedy říci, že náš Vesmír ve skutečnosti pocházel z nicoty, z prázdnoty, z ničeho a jeho konečný stav může po dlouhé době asymptoticky inklinovat k neexistenci. Ale pouze pokud přijmeme náš popis fyzického „ničeho“jako pravdivý. Tato definice „ničeho“sama o sobě nemůže záviset na naší definici prostoru, času a „pravidel“vesmíru; fyzici, filozofové a další se v této věci nemusí shodovat. Prostě neexistuje fyzický experiment, který by nám řekl, heh, vypadá to, že jsme z toho nakonec udělali nic.
Existují však věci, kterými jsme si jisti jistě: ne vždy jsme existovali; nebudeme vždy existovat; teď existujeme. Bez ohledu na to, co „nic“není, jsme všichni něco. A všechno, do té či oné míry, vyšlo z ničeho, ať už to bylo cokoli. A pokud rozumíme Vesmíru, jednoho dne se vrátí do stavu nekonečné fyzické prázdnoty. Jaká bude ale povaha této konečné „prázdnoty“- na tuto otázku jsme dosud neodpověděli.
ILYA KHEL