jak vznikl vesmír?
je to možná největší velké tajemství a kořen všech ostatních. Největší otázky lidstva-jak začal život? Co je vědomí? Co je temná hmota, temná energie, gravitace? – pramení z toho.
„všechny ostatní záhady leží po proudu této otázky,“ řekla Ann Druyan, autorka a vdova astronoma Carla Sagana. „Záleží mi na tom, protože jsem člověk a neradi to nevím.“
i když se teorie pokoušející se vyřešit tuto záhadu stávají stále složitějšími, vědci jsou pronásledováni možností, že některé z nejkritičtějších článků v jejich řetězci uvažování jsou špatné.
základní tajemství
podle standardního modelu velkého třesku se vesmír narodil v období inflace, které začalo asi před 13,8 miliardami let. Jako rychle se rozšiřující balón, během nepatrného zlomku sekundy nabobtnal z velikosti menší než elektron na téměř svou současnou velikost.
zpočátku byl vesmír prostoupen pouze energií. Část této energie se ztuhla na částice, které se shromáždily do lehkých atomů, jako je vodík a helium. Tyto atomy se nejprve shlukly do galaxií, pak hvězd, uvnitř jejichž ohnivých pecí byly všechny ostatní prvky kované.
toto je obecně dohodnutý obraz původu našeho vesmíru, jak jej znázorňují vědci. Je to silný model, který vysvětluje mnoho věcí, které vědci vidí, když se dívají na oblohu, jako je pozoruhodná hladkost časoprostoru ve velkých měřítcích a rovnoměrné rozložení galaxií na opačných stranách vesmíru.
ale na tomto příběhu jsou věci, které některé vědce znepokojují. Pro začátek, myšlenka, že vesmír prošel obdobím rychlé inflace na počátku své historie, nemůže být přímo testována, a spoléhá se na existenci tajemné formy energie na počátku vesmíru, která již dávno zmizela.
„inflace je extrémně silná teorie, a přesto stále nemáme tušení, co způsobilo inflaci nebo zda je to dokonce správná teorie, i když funguje velmi dobře,“ řekl Eric Agol, astrofyzik na Washingtonské univerzitě.
pro některé vědce je inflace neohrabaným doplňkem modelu velkého třesku, což je nezbytná složitost připojená k tomu, aby odpovídala pozorováním. To by nebyl poslední přírůstek.
„také jsme se dozvěděli, že ve vesmíru musí být temná hmota a nyní temná energie,“ řekl Paul Steinhardt, teoretický fyzik na Princetonské univerzitě. „Takže model dnes funguje tak, že řeknete:“ Ok, vezmete nějaký velký třesk, vezmete nějakou inflaci, vyladíte to tak, aby mělo následující vlastnosti, pak přidáte určité množství temné hmoty a temné energie. Tyto věci nejsou spojeny v koherentní teorii.“
Steinhardt se obává, že kosmologové jednají více jako inženýři než vědci. Pokud pozorování neodpovídá současnému modelu, připojí další komponentu nebo Drotár k existujícím, aby se vešly. Komponenty nejsou připojeny a není důvod je přidávat, kromě toho, aby odpovídaly pozorováním. Je to jako snažit se opravit staré auto přidáním nových dílů z novějších, ale různých modelů. Tyto části mohou fungovat v krátkodobém horizontu, ale nakonec budete potřebovat nové auto.
nestárnoucí vesmír
Steinhardt v posledních letech pracuje s Annou Ijjasovou, teoretickou fyzičkou na Harvardské univerzitě, na radikální alternativě ke standardnímu modelu velkého třesku.
podle jejich myšlenky nazvané skákací kosmologie se vesmír narodil nejen jednou, ale možná i vícekrát v nekonečných cyklech kontrakce a expanze. Teorie nahrazuje “ velký třesk „“ velkým odrazem“, který plynule spojuje období kontrakce a expanze vesmíru a řeší mnoho problémů, které trápí inflační teorii.
dvojice tvrdí, že jejich ekpyrotická nebo“ cyklická “ teorie by vysvětlila nejen inflaci, ale i další kosmická tajemství, včetně temné hmoty, temné energie a proč se zdá, že vesmír expanduje ve stále se zrychlujícím klipu.
zatímco kontroverzní, skákací kosmologie zvyšuje možnost, že vesmír je nestárnoucí a sebeobnovující se. Je to vyhlídka možná ještě úžasnější než vesmír s určitým začátkem a koncem, protože by to znamenalo, že hvězdy na obloze, i ty nejstarší, jsou jako krátkodobé světlušky ve velkém schématu věcí.
„chtěl bych doufat, že úsilí, které společnost vkládá do vědeckého výzkumu, nás přibližuje základním pravdám, a ne jen způsobu, jak vytvořit užitečné nástroje,“ řekl astronom Kalifornského technologického institutu Richard Massey. „Ale stejně tak se bojím, že zjistím, že všechno, co vím, je špatné, a tajně doufám, že ne.“