Nekonečné ostrovy

rubrika: Populárně naučný koutek


Z teorie věčné inflace vyplynulo, že oblasti falešného vakua se množí rychleji, než se rozpadávají. To znamená, že inflace v celém vesmíru nikdy nekončí a objem inflatujících oblastí neomezeně narůstá!

Lucifer


island-universe.jpgV tomto okamžiku jsou některé oblasti vesmíru vyplněné falešným vakuem a účastní se exponenciální inflační expanze. a neustále vznikají teritoria jako to naše, ve kterých inflace už skončila. Ty v inflatujícím moři tvoří "ostrovní vesmíry". Guth tyto ostrovy nazývá "izolovanými (pytlíkovými) ostrovy". Tím, jak poznamenal Susskind, ale mizí veškerá poezie. V důsledku inflace se prostor mezi těmito ostrovy rapidně rozpíná a uvolňuje místo pro další formování ostrovních vesmírů. Inflace je zdivočelým procesem, jenž sice v našem sousedství ustal, ale který stále probíhá v ostatních částech vesmíru. Tyto oblasti se proto prudkou rychlostí rozpínají a plodí nové vesmíry, jako je ten náš. Energie rozpadajícího se falešného vakua zapaluje ohňostroj horkých elementárních částic a spouští tvorbu helia i veškeré dění kosmologie standardního modelu velkého třesku (zde je tento pojem rezervován pro konec inflace). V hluboké minulosti došlo k bezpočtu velkých třesků a nekonečně dalších se jich odehraje v budoucnosti.

Nově zrozené ostrovní vesmíry jsou mikroskopických rozměrů, ale postupem času začnou neomezeně růst. Centrální části velkých ostrovních vesmírů jsou velice staré, potemnělé a pusté: všechny hvězdy tam už dávno mají po smrti i organický život dávno zanikl. Zato periferní oblasti ostrovů jsou zbrusu nové a jen se to v nich hemží zářivými hvězdami. Kdybychom mohli nějakým způsobem pozorovat věčně inflatující vesmír zvnějšku, jako můžeme pozorovat Zemi z vesmíru, viděli bychom velké množství ostrovních vesmírů roztroušených v inflatujícím moři falešného vakua. Je-li vesmír uzavřený, pak by se nám před očima otevřel pohled připomínající zeměkouli s kontinenty a souostrovími obklopenými oceánem. Tento glóbus expanduje závratnou rychlostí, i ostrovní vesmíry rostou jako z vody a nové a nové raší jako houby po dešti.

Obyvatelé takových ostrovních vesmírů, jako je náš, to však vidí zcela jinak. Svůj vesmír nevnímají jako konečný ostrov, ale jako osamělý nekonečný všehomír. Hranicí mezi ním a inflatující části prostoročasu je velký třesk, okamžik v minulosti. K inflatujícímu moři se nemůžeme vydat jednoduše proto, že cestovat do minulosti nelze. Překvapivě celý "hlavní" vesmír, jenž obsahuje všechny nekonečné ostrovní vesmíry, sám může být uzavřený a konečný. tento zjevný rozpor se vytratí, když si uvědomíme, že lokální pojem času v ostrovních vesmírech je odlišný od "globálního" času, jehož člověk používá k popisu celého prostoročasu. Vnější části ostrovních vesmírů se v globálním čase ještě neutvořily a kompletně se dotvoří až v nekonečně vzdálené budoucnosti, zatímco v interním čase vznikly všechny ostrovní vesmíry naráz.

Jelikož každý ostrovní vesmír je z pohledu svých obyvatel nekonečný, můžeme jej rozdělit do nekonečného počtu oblastí stejné velikosti, jakou má naše pozorovatelná oblast, tzv. "O-regiony". Fyzikové dospěli k poznatku, že počet konfigurací hmoty v každém O-regionu - nebo v podstatě v jakémkoli konečném systému - je konečný. Z kvantové mechaniky vyplývá, že existuje pouze konečný počet historií, které se v O-regionu mohou odvíjet. Z obou tvrzení tak docházíme k závěru, že každičká historie by se nekonečněkrát měla opakovat. Podle kvantové mechaniky má to, co zákony zachování přísně nezakazují, nenulovou pravděpodobnost, že se to taky stane. Mezi těmito nekonečně se opakujícími scénáři jsou velice bizarní historie. Například planeta podobná naší Zemi může znenadání zkolabovat do černé díry apod.

Pozoruhodným důsledkem nové představy světa je, že by měl existovat nekonečný počet oblastí s historiemi naprosto stejnými jako naše. Představa našich klonů rozsetých vesmírem má však svůj rodokmen. Proslulý ruský fyzik Andrej Sacharov podobnou myšlenku nadhodil v roce 1975 ve své přednášce při příležitosti udělení Nobelovy ceny míru. Řekl tehdy: "V nekonečném prostoru musí žít mnoho civilizací se společností, jež může být moudřejší a 'úspěšnější' než ta naše. Líbí se mi kosmologická hypotéza, podle které se vývoj vesmíru ve svých základních charakteristikách ustavičně opakuje." Avšak ani nekonečnost prostoru sama o sobě nezaručuje, že někde ve vesmíru se uskutečňují všechny možné události. Například v nekonečném vesmíru bychom mohli mít jen jednu a tutéž naklonovanou galaxii.

Většina fyziků dnes vkládá své naděje do naprosto nového přístupu ke kvantové gravitaci - do teorie strun. Tato teorie skýtá sjednocený popis všech částic a všech jejich interakcí. Skutečná energetická krajinka strunové teorie je značně komplikovanější, protože obsahuje mnohem více parametrů. Na list papíru ji nenakreslíme: kdybychom ji chtěli nakreslit se všemi parametry, potřebovali bychom prostor o stovkách dimenzí. K jejich studiu však můžeme využít služeb matematiky. Hrubý odhad nám napovídá, že obsahuje asi 10500 (googol na pátou!) různých vakuí. Některé z těchto vakuí se podobají našim, jiné zase mají naprosto odlišné hodnoty konstant přírody. Většina z nich se od sebe zásadně liší a obsahují zcela jiné druhy částic a interakcí či více než jen tři velké dimenze.

Představa krajinky strunové teorie byla sloučena s inflační kosmologií Raphaelem Bousso a Josephem Polchinským do bublajícího kosmu. Bubliny vyplněné vakuem s nižší energií vznikají v inflatujícím vysokonenergetickém pozadí a uvnitř nich ustavičně vybublávají bublinky s nižší energií. Existuje ještě další způsob, jak by vesmír mohl existovat věčně - cyklický vesmír (ekpyrosis). Před dlouhými věky na něj přišli Indové. Nekonečný cyklus stvoření a zániku je symbolizován tancem boha Šivy. Ve vědecké kosmologii je obdobnou představou model oscilujícího vesmíru, který prochází cykly rozpínání a smršťování. Své krátké popularitě se těšil ve třicátých letech 20. století, ale brzy vyšel z módy, hlavně kvůli zjevnému konfliktu s druhým termodynamickým zákonem. Vznikla také kvantověmechanická představa, že vesmír se zhmotnil z ničeho, protuneloval se z nuly. Jestliže předtím, než vesmír vybublal, nic neexistovalo, co potom mohlo způsobit tunelování? V kvantové mechanice je chování fyzikálních procesů v zásadě nepředvídatelné a některé kvantové procesy žádnou příčinu nemají.

Z tohoto konceptu tedy plyne: Celý věčně inflatující prostoročas povstal z titěrného uzavřeného vesmírku. Kvantověmechanicky se protuneloval z nicoty a okamžitě se pustil do zběsilé nekonečné inflace. Proto je vesmír věčný, třebaže měl počátek. A co tomu říká agent Galaktické unie ve svém hlášení Galaktické radě?

Zdravím! Jak požadoval Protokol, dokončil jsem svou inspekci na planetě Zemi, ležící v sektoru S-16 na periferii Galaxie. Lidská rasa obývající tuto planetu udělala za tisíc pozemských let od poslední inspekce skvělý pokrok. Povyšují je ze statusu "budulínků" začátečníků na "technologická jelita". Asi vás pobaví, že lidé věří, že jsou na dosah objevení finální teorie vesmíru. Závidím jim jejich mladické nadšení... V jistých záležitostech se dostali blízko správným odpovědím, což je, řekl bych, na takto primitivní civilizaci překvapivé. Ohledně jiných věcí se ovšem krutě mýlí a jsou pozadu. Dokonce ještě nebyli schopni položit ani ty správné otázky.

Sečteno a podtrženo, tato rasa je stále spíše nevyzrálá. V tomto okamžiku nedoporučuji vměšování Galaktické unie. Další detaily uvedu v nadcházejícím pravidelném hlášení.

S úctou
WSX-23EDJ

Zdroj: Alex Vilenkin, Mnoho světu je v jednom - Pátrání po dalších vesmírech


komentářů: 13         



Komentáře (13)


Vložení nového příspěvku
Jméno
E-mail  (není povinné)
Název  (není povinné)
Příspěvek 
PlačícíÚžasnýKřičícíMrkajícíNerozhodnýS vyplazeným jazykemPřekvapenýUsmívající seMlčícíJe na prachySmějící seLíbajícíNevinnýZamračenýŠlápnul vedleRozpačitýOspalýAhojZamilovaný
Kontrolní kód_   

« strana 1 »

13
V (neregistrovaný) 08.05.2011, 19:56:16
Vesmir ma v sobe zabudovane korektivni mechanismy, takze nic nemuze byt navzdy ujete jako treba to rozpinani vesmiru, ale nakonec to vzdy narazi na nejake zabrany, ktere maji korektivni pusobeni.

Vsechny takoveto spekulace jsou jen placani ignorantu, protoze co fyika vi o gravitaci, jiste ne vsechno, jinak bysme nemeli tu cernou, ci tmavou hmotu a taky bysme rozumeli setrvacnosti hmoty, a taky bysme rozumeli spojitosti mezi gravitaci a elektrickym nabojem (coz Maxwell myslim podezrival a zabyval se tim, ovsem bezvysledne).

A taky bysme rozumeli proc je rychlost svetla konstantni a ne jako vedecti divosi to mit za postulat.

S tim hlasenim WSX-23EDJ nemuzu nez souhlasit.

Lucifer
12 k superstrunán
Lucifer 05.05.2011, 17:03:02
Když si projdete Populárně naučný koutek, najdete tam několik článků věnovaných superstrunám, včetně mých drobných šťouchanců na adresu strunařů. A nejen mých, někde cituji podobně skeptický názor od významných fyzikálních teoretiků. Např.:

http://lucifer.bloguje.cz/866386-teorie-vseho.php

http://lucifer.bloguje.cz/871450-dokonce-ani-ne-spatne.php

Snažím se však o vyváženost všech názorů, a tak občas ocituji nějakého nadšeného strunaře ]Mrkající

Lucifer
11
Lucifer 05.05.2011, 16:33:09
Máte pravdu, někdy k tomu své názory přidávám, jako třeba u strunové teorie. V jiných případech autora pouze přetlumočím a omezuji se jen na občasné drobné poznámky (někdy v závorce, jindy za uvedením zdroje). Pokud mi čas vystačí, na všechno dojde. Tohle ale není populárně naučný časopis, tam bych to asi musel formulovat tak, abych jednoznačně rozlišil názor citovaného autora a můj. Přiznám se, že do některých teorií jsem hlouběji nahlédl až relativně nedávno, takže si to zatím nechávám v hlavě dozrát. Kdysi jsem měl konzervativnější přístup a některé teorie jsem bez skrupulí zavrhl. Poslední dobou si nechávám dveře otevřené na všechny strany, včetně třeba šamanských nebo východně filosofických, a momentálně jsem ve stavu pozorovatele. Je to vlastně taková příprava válečného pole. Například při zpracování tohohle příspěvku jsem použil téměř půlku citované knihy, kterou jsem četl poprvé, a sešrotil jsem to během jednoho večera.

10 K tem teoriim
V (neregistrovaný) 05.05.2011, 16:12:12
"K některým teoriím tohoto druhu mám rovněž dost skeptický postoj."

Me asi mate vas zpusob psani clanku. Ja bych takhle psal kdybych aspon ramcove souhlasil s predlozenymi teoriemi. Kdybych myslel, ze teorie je ujeta, ale ze i tak nemusi byt marne se tim zabyvat, protoze z toho muze neco dobreho i tak vypadnout, pak bych to do toho clanku aspon poznamenal.

To zpristupeneni vedy pro normalni lidi i pro nas kteri o vedu nejak zavadili, ale neznaji vsechny obory jsou to dobre clanky. Ale chybi me v tom autor, jeho, tedy vase nazory. Nezda se me, ze byste stal za vsim, co tu pisete, malokdo ma tak bezbrehou (chtel jsem napsat akceptanci) bezbrehe prijimani vseho co se ve vede sustne.

Fyzikalni interpretace... fyzika v tomto smeru kulha cim dal vic a vysledek toho, ze se v interpretaci na mnohych frontach selhalo, jsou cim dal tim vice ujete ciste teoreticke spekulace, ktere nemaji zlba nejakeho faktickeho zakladu, nebo nejake solidni fyzicke interpretace. Dochazi to tak daleko, ze studenti teprve po letech studia treba tech strun zjistuji, ze jde jen o pouhou hypotezu, i kdyz ve skole dostane clovek zdani, ze se jedna o prijatou teorii jako kazdou jinou, protoze se uci uplne stejne (se stejnou jistotou) jako ty ostatni.

Ty stoleti stare resty, jako treba selhani ve fyzicke iterpretaci v kvantove mechanice pak casem zplodi treba ty 'mnohe svety', nebo na druhou stranu se ty interpretacni problemy zlehcuji, az dojde k tomu, ze treba tady nekdo komentoval, ze nakonec ta cerna, ci tmava hmota vlastne neexistuje, stejne jako je pro mnohe fyziky uz dualita castice-vlna vyresena tim, ze se prijde na to, ze problem vlastne nikdy nebyl, kdyz se na to pohledne z patricneho uhlu, nejlepe skrze teorii kvantovych poli.

Podobne byva(va)lo promrskavane treba imaginarni cislo, az ho moderni matematici zametli pod koberec jako zadny problem - ono samozrejme funguje, ale jak, to uz nikoho nevzrusuje (presneji jeho oduvodneni je uz kazdemu fuk, krome sem tam mladym studentum, nebo zvidavym amaterum, ale ti jsou vbrzku vyvedeni z omylu vseznajicimi a na vse majici odpovedi autoritami, protoze sami nemaji dostatecne rigorozni mysleni na nejake pevne nazory na cokoli.)

Pak nove vystudovani fyzikove, vseho schopni, se chyti te esotericke fyziky celeho vesmiru, protoze to prinasi popularitu i mimo vedecke kruhy a uvnitr tech kruhu jsou brani jako samani, o kterych nikdo nevi, jestli jen tak blaboli z predavkovani, nebo jestli na tom prece jen neco muze byt a tak jsou ponechani byt a dostanou svuj prostor ve vedeckych publikacich, coz jim doda vaznosti a zpetnou vazbu a prijatelnost a nove prichozi studenti pak maji problem rozlisit mezi cirou spekulaci a zavedenymi teoriemi.

Lucifer
9
Lucifer 05.05.2011, 15:36:56
[8] Souhlasím, běžné přívlastky jako "odolný" je třeba správně přeložit. U některých fyzikálních termínů se však ve všech jazycích používá jeden, který pochází z jazyka, ve kterém byl vymyšlený. Jsou to dvě různé situace. U naučných respektive populárně naučných článků v nebulvárních mediích bych to však respektoval v obou případech, obzvláště pokud jde o expresní (rychlý aktuální) překlad. Třeba zrovna u té inflace. Dá se to přeložit jako nafouknutí, ale ono to není jen takové obyčejné nafouknutí, ale fyzikálně definovaný proces, který se od obyčejného nafukování výrazně liší. Museli bychom použít vhodné sousloví, jak jsem již učinil u názvu předchozího článku: "inflačně se nafukující"

8
V (neregistrovaný) 05.05.2011, 14:46:29
Sice jsem v gramatice vzdycky prolezal skolou jen tak tak (dohnal jsem to ale diktaty na jednicky protoze jsem hodne cetl a vedel jak se ma co psat intuitivne), tak "rozdíl mezi inflační a inflatující" bude zrejme v tom, ze to druhe je sloveso (to prvni zrejme pridavne jmeno).

Ale z toho se nestrili, me jen vadi kdyz se pouzivaji anglicismy zbytecne. Treba jsem cetl ten casny clanek o psenici a tam je pouzity vyraz 'resistentni psenice' kdyz muze byt tak krasne 'odolna psenice'. Treba V. Klaus svetacky mrska do svych eseju anglicismy az se louka zelena, u toho me to vadi tim vic, protoze se jednou rozciloval, ze v letadle CSA nemohl dostat ceskou mineralku, jen nejakou cizi. Takove narodovce mam tedy moc rad.

Lucifer
7 "exostické" fyzikální teorie
Lucifer 05.05.2011, 12:48:44
K některým teoriím tohoto druhu mám rovněž dost skeptický postoj. Několikrát jsem to tady už naznačil, obzvláště v případě strunové teorie. Nevidím však problém v matematických konstrukcích, ale v jejich fyzikální interpretaci. Už v dávnější minulosti byla vymyšlena řada exotických matematických konstrukcí (kupříkladu s obrovským množstvím dimenzí jako je fázový prostor), které však při správném použití dávaly experimentálně ověřitelná a ověřená fakta. V té době však nebývalo zvykem mechanicky ztotožnit kdejaký použitý matematický nástroj s reálně existujícím fyzikálním objektem. Pokud se nemýlím, tak teorie strun zatím nepředpověděla nic, co by se dalo experimentálně ověřit a nebylo to zároveň předpovězeno jinou teorií. Přesto se však může i tato konstrukce nakonec ukázat jako užitečná. Jde jen o udržení fyziálního nadhledu.

Lucifer
6 Inflace, inflační a inflatující
Lucifer 05.05.2011, 12:22:03
Rozdíl mezi inflační a inflatující bude asi jako mezi: inhalační a inhalující, levitační a levitující, degenerační a degenerující, sublimační a sublimující, a spousta dalších echt českých slov. Když jsem v té knížce na slovo "inflatující" poprvé narazil, taky mi to připadalo legrační, ale pak jsem si na to zvykl. Ve svém oboru publikuji pouze anglicky, stejně jako většina kolegů po celém světě. Vymýšlet si na zavedené odborné termíny nějakou stoprocentně českou variantu jako třeba nososmrkoplena mi přijde jako ztráta času, natožpak když se nakonec ukáže, že třeba nos byl také kdysi převzat z jiného jazyka. Mimochodem, nososmrkoplena mi kontrolou českého pravopisu ve Wordu neprošla ]Mrkající

Lucifer
5
Lucifer 05.05.2011, 09:00:11
Mně se slovo inflatující zalíbilo, předtím jsem ho také neslyšel. Navrhněte jiné echt české slovo, nafukující a rostoucí jsem vyloučil.

4
V (neregistrovaný) 05.05.2011, 04:19:18
Ja vim, ze inflace se normalne pouziva coby cizi slovo jak v ekonomice, tak fyzice, jenze ekonomove nemusi to slovo sklonovat takhle legracne, maximalne pouziji tvar jako inflacni, ale nikdy nemusi pouzit inflatujici.
Nevim jake terminy oficialni ceska fyzika pouziva, ale na fyziky jako takove bych nic nedal, na ty se neda v techto vecech vubec spolehnout, to uz spis na nejake cestinare.

Kdybych tohle mel prelozit ja, tak bych asi napsal 'inflace, cili rozpinani' a to by me pozdeji v clanku dalo prostor nepsat ten legracni tvar ale misto neho pouzit nejaky tvar toho rozpinani. A pozdeji zase treba pouzit tu inflaci.

Ale to neni nic z ceho se strili, hlavni na fyzice jsou ty myslenky, ale ty taky pusobi spis jako blaznive scifi. Kdyz jsem se kdysi poprve setkal s temi jinymi svety, tak jsem to oznacil jako zametani problemu jako smeti pod koberec, kde nikomu nevadi a jsou z oci a dodnes jsem ten nazor nezmenil.

«     1    2   »