Student World

***pravidelné páteční „přetištění“ staršího článku

Naše úvahy začneme jedním omylem Stephena Hawkinga. Světoznámý britský fyzik v minulosti uvažoval, že šipka času je pouze psychologická, existuje v souvislosti s tím, jak lidský mozek zpracovává informace. Při uložení či zpracování informace vzniká určité množství tepla, počítač stejně jako lidský mozek prostě musí „vidět“ šipku času jako směřující v vyšší entropii. Druhý termodynamický zákon je vlastně tautologický.
Teď si představme, že by náš vesmír byl cyklický a expanze se v určitý okamžik převrátila ve svůj opak. Pokud by konečný stav – hmota stlačená do jednoho bodu – byl totožný se stavem počátečním, musel by se zřejmě otočit i zákon o entropii a ta by najednou měla začít klesat.
Z Hawkingových úvah by vyplývalo, že my bychom nezaregistrovali vůbec nic, žili bychom „protisměrně“ a zdálo by se nám, že žijeme ve vesmíru, který se rozpíná – prostě proto, že vnímání času je totožné s ukládáním informací a růstem entropie. Pokud bychom si představili nějaký „nezávislý čas vně vesmíru“, pak je docela dobře možné, že i my právě v tuto chvíli žijeme ve fázi kolapsu, pouze jej vidíme „obráceně“.
Nicméně existuje i řada námitek proti popsanému Hawkingovu konceptu. Představte si třeba hodiny odtikávající čas. Jde o „normální“ fyzikální proces, který by pokračoval i po skončení expanze. Pokud by vrchol expanze a její obrácení odpovídal třeba 12 hodinám, pak by ručička dále pokračovala k 12 hodinám 1 minutě – a my bychom ji takto viděli, současně bychom si však měli myslet, že je (inverzně) 1 minuta před 12. Ve chvíli dosažení vrcholu expanze se přece najednou vše nezastaví a kulečníkové koule se nezačnou pohybovat opačným směrem. Hawking pod tíhou popsaných argumentů uznal, že se mýlil, a připustil, že i ve stadiu kolapsu by entropie vesmíru rostla.
Takže – zkolabovaný vesmír by se nejspíš od původního stavu nějak lišil. Jak konkrétně? V tuto chvíli se úvahy o kolapsu zdají být jen teoretické, protože současné výsledky svědčí čím dál více spíše pro model neustále expandujícího vesmíru.
Nicméně za pozornost stojí ještě jedna otázka. Skutečně můžeme stav v době velkého třesku pokládat za nějaký speciální „řád“ s nízkou entropií? Vždyť tehdy ani neexistovala žádná hmota a vesmír byl téměř úplně homogenní. Jak to, že takový stav nebyl vlastně totožný s tepelnou smrtí vesmíru a vznikly vůbec nějaké hvězdy?
Jednou z možných odpovědí je, že vesmír skutečně začal ve stavu s maximální entropií, byl ale velmi malý. Jeho entropie byla maximální pro vesmír dané velikosti. Inflace a další expanze tento stav změnila. Drobné, statistické nepravidelnosti, které díky fluktuacím vznikaly i ve stavu s vysokou entropií, byly později přeměněny na hvězdy a galaxie. Pokud by galaxie a hvězdy nevznikly, vesmír by už dávno skončil tepelnou smrtí.
Dá se ale i říct, že on skutečně skončil. Teplota reliktního záření svědčí o tom, že svět již vychladl. „Energie obsažená ve hvězdách jen oddaluje nevyhnutelné… Galaxie jsou jen malými ostrůvky odporu vůči rychlému růstu entropie v okolním prostoru,“ uvádí Jim Al-Khalili.

Zdroj: Jim Al-Khalili: Černé díry, červí díry a stroje času, Aurora, Praha, 2003

autor Pavel Houser