17. září 2002

 

Základy stavby Vesmíru

MILAN KUNZ

Využívám toho, že mi nikdo nebude článek na Internetu recenzovat a tedy prohlašuji:

Jediné množství substance tvořící Vesmír, které nepotřebuje žádné zdůvodnění na otázky proč, jak to, je nekonečno.

Každá jiná hodnota vyvolává otázku, proč právě tolik a nikoliv o 14 více či o 9 méně.

Další vhodná hodnota by byla nula, svět by mohl vzniknout polarizací vakua, s každou kladnou částicí by vyskočilo její záporné dvojče. Takový Vesmír by byl také pěkný, byl by zdánlivě zcela symetrický, kladlo by to však zvýšené nároky na jeho geometrické uspořádání, aby náhodou opět nezmizel, protože když se setká částice se svou antičásticí, prostě nezmizí, ale anihilují se za uvolnění energie potřebné k jejich vzniku. Předpokládá se, že vakuum obsahuje energii, tedy to není pouhé nic, teorie nepředpokládá žádnou antienergii.

V takovém Vesmíru by množství substance tvořící Vesmír mohlo fluktuovat, měnit se v čase. Buď by mohlo růst, nebo by mohlo klesat, či by se mohlo pravidelně či nepravidelně měnit. To by však opět vedlo k otázkám, proč.

To nás vrací k základnímu postulátu: Ke vytvoření Vesmíru je potřeba nekonečné množství energie, jakákoliv jiná hodnota vyžaduje zdůvodnění.

Vzhledem k tomu, že Vesmír, který známe má konečnou hustotu (a nic nás neopravňuje předpokládat, že jeho dosud neznámý zbytek se nějak liší a má hustotu vyšší), můžeme odpovědět i na otázku, jakou má Vesmír velikost. Je nekonečně veliký, protože by jinak nemohl obsahovat nekonečné množství hmoty či energie.

Konstrukce našeho Vesmíru zahrnuje jednu podivuhodnou limitující podmínku, která má pro nás těžko pochopitelné důsledky: Maximální dosažitelná rychlost pohybu Vesmírem je rychlost světla. Konečná rychlost pohybu je komplementární k nekonečnosti Vesmíru. Pokud by se bylo možné pohybovat se Vesmírem nekonečnou rychlostí, bylo by možné projít Vesmírem v konečném čase. V tom případě by však Vesmír nebyl nekonečný.

Abychom se vyhnuli zdůvodnění, proč je rychlost světla právě asi 299000 kilometrů za sekundu, musíme tuto rychlost označit za 1. Všechny možné rychlosti pak leží v krásném intervalu mezi 0 a 1 (ponecháme stranou problém jeho otevřenosti či uzavřenosti). Touto volbou maximální dosažitelná rychlost pohybu Vesmírem vznikl úkol nalézt takové délkové a časové jednotky, aby vyhovovaly navrhované hodnotě.

V nekonečném Vesmíru jsme obklopeni oblohou tvořenou vzájemně se zakrývajícími hvězdami, jejichž průměrná teplota odpovídá přibližně našemu Slunci - některé jsou chladnější a jiné žhavější. Všechny hvězdy září směrem k nám, což by vedlo k našemu přehřátí, kdyby se zářivá energie postupně neztrácela, aby tak k nám ze vzdálených hvězd docházelo stále méně a méně energie. Samotný rozptyl světla na mezihvězdném prachu by nestačil a proto musí působit další efekt - rudý posun, který zaslabuje energii ze vzdálených zdrojů a tak udržuje na přijatelné úrovni množství energie, která se k nám dostane. Rudý posun znamená, že fotony postupně stárnou a ztrácí část své energie. Tato energie se projevuje jako mikrovlnné záření oblohy. Toto záření je rozptýlená ztracená energie ze záření proudícího jiným směrem než k nám.

Pokud je Vesmír podle našeho postulátu nekonečný, nemůže se rozpínat, respektive musel se rozpínat konečnou rychlostí nekonečně dlouho a nikoliv jen nějakých pár desítek miliard let, jak to tvrdí teorie velkého třesku.

Tato teorie odpovídá naším současným znalostem, Vesmír který nezahlédneme svými přístroji se musí rozpínat nad rámec teorie. Naše dalekohledy se vyvíjejí pouhých několik set let. Se jejich zdokonalováním se objem a stáří Vesmíru bude zvyšovat. Nakonec bude rudý posun tak veliký, že signály (chtěl jsem napsat světlo, ale může to být Rentgenovo záření) z nejvzdálenějších objektů bude splývat s mikrovlnným zářením oblohy.