12. júla 2024
big bang

Pochopíme niekedy vznik vesmíru?

„No, čo sa presne dialo tam, to už nevieme.“ Taká je typická – a správna – odpoveď na otázku, ako vznikol vesmír. Ak by som mal tipnúť fyzikálne zaujímavý jav, ktorý sa nám nikdy nepodarí pochopiť, práve vznik vesmíru by bol mojím tipom. Nie je to však také beznádejné, ako by sa mohlo zdať.

Už teraz toho vieme neuveriteľne veľa. Pozorovania siahajú po reliktové žiarenie, asi 360 000 rokov po Veľkom tresku. Fyzikálne teórie, ktoré sa testujú napríklad aj v CERNe, dokážu opísať, čo sa dialo vo vesmíre od približne prvej bilióntiny sekundy.

Až tam naše teleskopy zatiaľ nedovidia – no predpovede teórií vieme porovnávať s dôsledkami prvotných procesov. Chemické zloženie vesmíru, rozloženie hmoty a energie; všetko to celkom dobre sedí a máme pocit, že rannému vesmíru rozumieme pomerne dobre. V roku 2037 vyštartuje detektor LISA, ktorý bude zachytávať gravitačných vlny, ktoré sa tvorili vo vesmíre tesne po jeho vzniku – budú známe ďalšie dieliky v skladačke.

Medzi vznikom vesmíru a momentom, kde už veríme známym fyzikálnym zákonom, bolo krátke obdobie, ktoré trvalo malinký zlomok sekundy. Myslíme si, že počas neho prebiehala kozmická inflácia, počas ktorej vesmír nesmierne narástol. Vysvetľovalo by to mnohé pozorovania, nemáme však definitívny verdikt.

Budeme niekedy schopní zájsť o krok ďalej – až na počiatok? Možno. O vzniku vesmíru vieme máločo, máme však predpoklad, ktorý snáď nie je veľmi trúfalý: platila tam matematika.

V princípe tak môžeme dúfať v zhotovenie fyzikálnej teórie, ktorá je matematicky konzistentná (a možno unikátna) a ktorá opisuje vznik vesmíru buď z ničoho alebo z niečoho iného. Následne opisuje, ako sa tento vesmír vyvíjal, možno prešiel infláciou a nakoniec plynule nadviazal na stav, ktorý už dnes vieme opísať a skúmať.

Ako by takáto teória mala vyzerať? Určite musí obsahovať kvantovú povahu sveta aj gravitáciu, takzvanú kvantovú teóriu gravitácie – ktorú však zatiaľ riadne nepoznáme. Plus, ako som už spomínal, mala by byť matematicky konzistentná.

Máme takú? Dokonalú nie. Ale sú pokusy. Na konferenciách o strunách, M-teórií či kvantovej štruktúre priestoru si môžete vypočuť prednášky o modeloch, ktoré sa o toto pokúšajú. Zatiaľ žiaden model nespĺňa všetky požiadavky, niektoré však áno.

Nechcem vzbudiť dojem, že teória opisujúca vznik nášho vesmíru ja na dosah.  No je celkom pútavé, že sa ľudia pomerne aktívne snažia. Keď nič iné, je to ukážkou toho, že otázka vzniku vesmíru vo fyzike nie je tabu.

[Samuel]

Obrázok za pomoci AI.

Pridaj komentár