Vesmír - jaký je
Na počátku byla událost nazvaná Velký třesk. Odborníci by řekli, že na počátku byl singulární bod – nekonečně zakřivený, s nekonečně velikou energií. Ale co bylo předtím? Tato otázka nemá smysl. Před Velkým třeskem čas neplynul, prostor neexistoval a konečně, ať by se odehrálo cokoli, nemohlo to mít na současnou podobu vesmíru jakýkoli vliv.345
Možná si říkáte, jak si můžeme být tak jisti? Stačí se podívat do hodně veliké vzdálenosti – a jak už moc dobře víte – tedy i minulosti. Odlehlé galaxie totiž vypadají jinak, než jak jsme zvyklí. Když před miliardami roků vyzářily hvězdy vzdálených galaxií světlo, které nyní pozorujeme, byly ještě mladé, méně vyvinuté a blíže u sebe. Dokonce lze říci, že celý vesmír byl v minulosti menší, hustší a teplejší.
Existenci Velkého třesku i následující průběh dalších událostí dokazují i další pozorované jevy. Například je jisté, že se vesmír rozpíná do všech směrů. A také se podařilo zachytit záření, které vzniklo jenom čtyři sta tisíc let po jeho vzniku a dnes prostupuje celým vesmírem.
Před 13 miliardami a 700 miliony roků došlo k explozi. Ale ne k takové explozi, s jakou se setkáme tady na Zemi. Nezačínala v určitém místě a postupně se nešířila dál a dál. Nebyl slyšet žádný hluk. Tato exploze byla všude. V jednom jediném okamžiku vznikl prostor i hmota a rozběhl se čas. Došlo k Velkému třesku.
Abychom si popsali první okamžiky vesmíru, musíme poněkud zpomalit čas. Ty nejzajímavější události se totiž odehrávaly v nesmírně krátkých úsecích – v porovnání s nimi představuje jedna jediná sekunda neuvěřitelnou věčnost.346
Jaké podmínky panovaly v okamžiku Velkého třesku ve vesmíru? Nevíme, a dokonce si ani nejsme jisti, zda má tato otázka vůbec nějaký smysl. Vesmír byl totiž na počátku nekonečně hustý, nepředstavitelně horký a obsahoval pouze energii.
Vesmír se vzápětí doslova rozfoukl, začalo rozpínání vesmíru. V době, kterou označujeme jako sto miliardtin yoktosekundy (10-35 sekundy), měl „viditelný“ vesmír velikost atomového jádra (10-26 metru) a teplotu tisíc bilionů stupňů Celsia (1024 °C). Za těchto extrémních podmínek se odehrála celá řada podivných věcí. Od ostatních přírodních sil se tehdy oddělila gravitace. A především, někdy v té době se vesmír prudce nafouknul – najednou měl rozměr fotbalového míče. Tento okamžik si můžeme velmi schematicky představit jako nafouknutí airbagu v autě – z něčeho maličkého a pomuchlaného se najednou stalo něco mnohem větší a hladší.
Popis celé události přitom zní jako z vědecko-fantastického filmu. Jestliže na počátku tohoto rozpínání byly dvě vesmírné částice od sebe jeden milimetr daleko, za nepatrný zlomek sekundy se od sebe vzdálily natolik, že jsou nyní na opačných koncích viditelného vesmíru. Astronomové tuto událost právem označují jako inflaci vesmíru. 348
V čase 1 femtosekunda (10-15 s) dosáhl průměr vesmíru jednoho milionu kilometrů. Teplota klesla na jeden trilion stupňů Celsia, a začaly platit stejné přírodní zákony, jaké známe dnes.
Přibližně jednu mikrosekundu (10-6 s) po Velkém třesku se ve vesmíru objevily kvarky, které tvoří protony a neutrony, o něco později přibyly i elektrony. Průměr vesmíru dosáhl miliardy kilometrů a teplota klesla pod sto bilionů stupňů Celsia (1011 °C).
Sto sekund po Velkém třesku klesla teplota vesmíru na sto miliard stupňů Celsia.
Přibližně 400 tisíc roků po Velkém třesku klesla teplota vesmíru na 2700 stupňů Celsia. Hmota zřídla a ochladila se natolik, že mohly vznikat první atomy vodíku a hélia. Tím ovšem chemický vývoj ve vesmíru prakticky končil, protože chladl a řídnul tak rychle, že v něm již žádné další významné jaderné reakce neproběhly.
349
Vesmír zprůhledněl a prostor zaplavilo pozvolna chladnoucí záření. Stopy po této události, záření prostupující prostorem (označované též reliktní či zbytkové), dokážeme i nyní zaznamenat pomocí speciálních observatoří. A nejen to, část zrnění, které se objeví na televizní obrazovce ve chvíli, když odpojíme anténu, je mlhavou vzpomínkou právě na Velký třesk a vznik látky.
Právě tehdy začal vesmír kvést před očima – 400 milionů roků po Velkém třesku vytvořil zářící plyn první, superobří hvězdy, které se seskupily do neuvěřitelně různorodé zahrady kosmických objektů.
Vznikly a zase zanikly biliony hvězd a galaxií.
Zrodilo se Slunce, planeta Země a na jejím povrchu rozkvetl úžasně pestrý život.
Jediný známý život v celém vesmíru.
Nastala současnost.
↑ Nahoru
Velký třesk
Pojem „velký třesk“ (z anglického originálu „Big bang“) vymyslel v roce 1949 Fred Hoyle jenom proto, aby tuto teorii vzniku vesmíru zesměšnil. Hoyle byl totiž stoupencem myšlenky, že rozpínající se vesmír je nekonečný, bez začátku i konce (v prostoru i čase).
Abychom si rozumněli
Psát velká nebo malá čísla se všemi nulami je krajně nepraktické. Proto se v matematice, fyzice i astronomii používají pohyblivé řádové (desetinné) čárky. Tak například 150 000 = 1,5·105 nebo 0,0052 = 5,2·10–3. Stejně tak lze využít násobné jednotky, například 1 kilometr = 1000 metrů. Konkrétně v našem povídání o vzniku vesmíru je 1 yoktosekunda = 10-24 sekundy = 0,000000000000000000000001 sekundy. Analogicky 1 femtosekunda = 10-15 sekundy, 1 mikrosekunda = 10-6 sekundy.
(Ne)konečný vesmír
Vesmír nemůže být nekonečně starý a současně i nekonečně veliký. V opačném případě bychom mohli sledovat libovolně vzdálené objekty. Jen by stačilo stavět stále větší a větší přístroje, které by dokázaly zaznamenat slabší a slabší vesmírné objekty. Také pozemská obloha by vypadala naprosto jinak. Pokud by byl vesmír nekonečný v prostoru a času, měli bychom v kterémkoli směru vidět nějakou galaxii a v ní i jednotlivé hvězdy. V důsledku by celá obloha zářila – bez ohledu na viditelnost Slunce. Podobně jako když se díváme skrz les. Je-li dostatečně veliký, zakrývají nám jednotlivé kmeny výhled za vzdálený obzor.
Co bylo před vznikem vesmíru? Před Velkým třeskem neexistoval čas, proto tato otázka nemá smysl. Stejně tak během Velkého třesku vznikl prostor. Tudíž nemá smysl ani otázka, co se nachází za „okrajem“ vesmíru. A protože se vesmír rozpíná v každém svém místě, neexistuje žádný střed vesmíru.
