.:: Neviditelný čert ::.

Cyklický model vesmíru - Ekpyrosis

rubrika: Populárně naučný koutek

Podle tohoto schématu nebyl velký třesk počátkem prostoru a času, neodehrál se jen jednou, ale prochází evolučními cykly.

Lucifer

V každém cyklu se při velkém třesku zrodí horká hmota a záření, jež se rozpínají a tím chladnou, takže se z nich mohou vytvářet galaxie a hvězdy. Pak se expanze urychlí natolik, že hmota rozložená v prostoru zřídne tak, že se v prostoru rozprostírá téměř dokonalé vakuum. Nakonec - po nějakých bilionech let - započne další cyklus novým velkým třeskem. Děje, které ovlivňují strukturu dnešního vesmíru, se odehrály v předchozím cyklu, před posledním velkým třeskem. Cyklický model je v dobrém souhlasu s výsledky ze sondy WMAP a ostatními astronomickými pozorováními, jejich interpretace je však drasticky rozdílná od dnes převážně uznávaného modelu.

Inflační model má dvě nezanedbatelné vady na kráse. Tím prvním znepokojivým rysem je, že vypadá vyumělkovaně. Jde o skládačku nezávislých ingrediencí, jež byly poskládány tak, aby se dosáhlo shody s pozorováním. Jednou ingrediencí je obyčejná viditelná hmota - standardní hmota; druhou je temná hmota, neviditelné jsoucno obklopující galaxie a nesoucí velkou většinu jejich hmotností; a třetí je temná energie, zcela jiná neviditelná entita, homogenně rozprostřená v prostoru a odpovídající za antigravitační sílu, která urychluje expanzi. Všechny tyto složky musí vystupovat v přesně daném poměru, má-li být výsledkem vesmír, jak ho dnes vidíme. Inflační model však vyžaduje ještě jednu ingredienci - inflační energii. Ta je hybnou silou prudké expanze pár chvilek po velkém třesku, ale pak zanikne, aby nerušila následný vývoj vesmíru. Druhou vadou na kráse je to, že čas má "počátek". Jak začal vesmír, když předtím nic nebylo? Zní to jako rozpor - a možná se v tom skutečný rozpor skrývá.

Největší naděje, jak najít přesvědčivější teorii, pramení z fundamentální fyziky, ze snahy popsat všechny síly a částice v přírodě jedinou sjednocenou teorií. Na cestě k ní nastal v posledních dvaceti letech dramatický pokrok. Zatím však nic nenaznačuje, jak by se z ní mohla vynořit ta pravá směs tajemné hmoty, temné energie a inflační energie, jakou potřebuje inflační model. Inflační model má trhliny a vědci nechápou, jak inflace započala. Otázka, zda vesmír měl počátek a jak se vyvíjí, je příliš důležitá, než aby ji mohli ignorovat, už proto, že její řešení nejen objasní historii vesmíru, ale vrhne světlo i na základní fyzikální zákony.

Jedním z těchto pokusů je cyklický model. Započal myšlenkou, že náš třírozměrný svět je oddělen od jiného, nedostupného, třírozměrného světa nepatrnou mezírkou podél čtvrté dimenze, jež se vymyká možnosti pozorování. Oba světy jsou bez jakéhokoli spojení, až na jednu výjimku - mohou spolu interagovat gravitačně. Co do koncepce se cyklický model liší od modelu inflačního ve třech důležitých bodech: Velký třesk není singulární počátek, nýbrž srážka mezi dvěma světy; není něco neopakovatelného - světy se k sobě přitáhnou a kolidují v pravidelném intervalu asi bilionu let; co se stalo před velkým třeskem, to nelze ignorovat.

Základní rozdíl mezi oběma modely je dán pohledem na základní fyzikální zákony. Inflační model je vybudován na představě, že základními stavebními kameny světa jsou nedělitelné bodové částice vzájemně se ovlivňující silami. Cyklický model motivovaly revoluční myšlenky teorie strun, která v posledních desetiletích poutá pozornost velké části teoretiků. Podle základních předpokladů teorie strun tvoří hmotu lineární objekty, struny, které vibrují, a prostor má skryté dodatečné dimenze. Koncem devadesátých let minulého století nastal významný pokrok v teorii strun. Vznikla její kombinace se supergravitací - M teorie -, ve které vystupují nové objekty "brány" (zkratka podle membrány), které mohou mít více rozměrů než struny alias jednobrány. A právě membrány hrají velmi důležitou roli v cyklickém modelu.

Původní cyklický obraz z hlediska někoho, kdo si uvědomuje jen tři dimenze byl přeložen do dynamické teorie s dodatečnou dimenzí a bránosvěty poutanými elastickou silou a srážejícími se v pravidelných intervalech. Hlavní roli v cyklickém vesmíru však hraje temná energie, které se může změnit v nějakou jinou formu energie. Cyklický model, zdá se, řeší hlavní vady na kráse modelu inflačního. Třírozměrný vesmír nekončí rozplynutím do téměř dokonalého vakua, ale velkým křachem, který se změní v další velký třesk.

Když se autoři cyklického modelu chystali o tom napsat první publikaci, uvažovali, jak nový scénář nazvat. Padly nápady jako "velký plác", "bránobouračka" a jiné alegorické legrácky. Nakonec převážila jejich slabost k odkazu antiky. Paul J. Steinhardt se poradil s klasickými učenci Joshuou Katzem z Princetonu a Katharinou Volkovou z Columbijské univerzity. Těm nový kosmologický scénář připomínal to, co staří Řekové nazývali Ekpyrosis - zrození vesmíru z ohně.

Zdroj: Paul J. Steinhardt, Neil Turok - Endless Universe: Beyond the Big Bang