Student World

Kolem teorie cyklického vesmíru (tj. velký třesk končí velkým krachem) existuje celá řada otazníků, počínaje tím, zda se tato představa vůbec zakládá na realitě. Tím však otazníky zdaleka nekončí…

Teorie cyklického vesmíru předpokládá, že současné období rozpínání bude vystřídáno smršťováním ústícím opět do singularity. Otázkou samozřejmě je samotná platnost hypotézy velkého třesku (zde však již moc pochybností není), respektive její konkrétní aplikace. V novějších koncepcích například Stephena Hawkinga se již kosmologie snaží obejít bez singularity…
Druhým problémem je, jak by vypadalo smršťování vesmíru ve vztahu k ostatním fyzikálním procesům. Bylo by smršťování přesným obrácením času, tj. zrcadlovým procesem expanze? Obrátila by se platnost termodynamických zákonů, tj. entropie by začala klesat? Většina fyziků se domnívá, že entropie systému by rostla nadále ve fázi smršťování. V tom případě by pak ale proces zřejmě nebyl symetrický. Mohli bychom se tedy dostat do původního stavu?
V klasickém modelu velkého třesku rozhoduje o tom, zda je vesmír uzavřený (tj. zakřivený sféricky, jakoby na kouli ve čtvrtém rozměru), euklidovský nebo hyperbolický, veličina označovaná jako tzv. kritická hustota vesmíru. Pokud je skutečná hustota vesmíru vyšší než kritická hodnota, množství hmoty a její gravitační přitažlivost dokáží expanzi zastavit a posléze obrátit. Pokud je hustota kritická nebo nižší, rozpínání bude pokračovat nepřetržitě.
Problémem změření hustoty vesmíru je především fakt, že spolehlivě dokážeme detekovat pouze svítící hmotu (hvězdy). Jak velké množství představuje ale temná hmota? Zodpovězení této otázky je pro budoucnost vesmíru klíčové…

Představa oscilujícího vesmíru a neustálých cyklů vhodně koresponduje třeba se symbolikou hada zahryzávajícího se do vlastního ocasu. "Věčný návrat" je myšlenka blízká i řadě filozofických směrů (Nietzsche, Shopenhauer atd.). Snad i proto je koncepce oscilujících vesmírů dosti podvědomě přitažlivá. Navíc nám umožňuje vyhnout se otázce "co bylo před velkých třeskem"? Odpovědí je v tomto případě velký krach – a tak neustále dokola, od věčnosti k věčnosti.

Jenže nic není tak jednoduché. I pokud je hustota vesmíru větší než hustota kritická, není vůbec jasné, zda po smrštění přijde nějaký nový cyklus "velkého třesku". Neznáme mechanismus, kterým by se smršťování opět proměnilo v expanzi. A i kdyby ano, oba cykly nemusí být vůbec totožné.
Steven Weinberg uvádí v knize První tři minuty vesmíru další paradox: Poměr počtu fotonů a nukleonů v každém cyklu se vlivem tření zřejmě mírně zvýší. Můžeme tedy jakoby dopočítat počet cyklů zpět, kdy byl poměr fotonů k nukleonům roven nule.
Jednotlivé cykly tedy nejen nebudou stejné, ale nebude jich ani nekonečně. Otázku původu času a všetečný, již od dob Augustina se táhnoucí dotaz "co bylo před začátkem času" tedy ani koncepce slepě oscilujícího vesmíru není schopná vyřešit…

autor Pavel Houser