Přijali jsme jako fakt, že vesmír je nekonečný a že všechno kolem nás, Země, sluneční soustava, nespočetné hvězdy, naše a další galaxie vzniklo ze singularity, nepatrného nic před necelými 14 miliardami let velkým třeskem. Astrofyzikové jsou dál.

S odkazem na fyzikální zákony připouštějí to, na co jsme my laici ochotni přisvědčit jen ve vědeckofantastických románech: že vesmírů jako ten náš může – ale nemusí – být víc. Mohou být nekonečně daleko, ale i vedle nás či doslova v nás.

Je to v historii lidstva už počtvrté, co od základů měníme pohled na svět. Koperník v polovině 16. století zbořil představu o Zemi jako jediné planetě, kolem níž se točí všechno ostatní. Pak jsme zjistili, že ani Slunce není jedinečnou hvězdou v galaxii, a nové dalekohledy ukázaly, že dokonce i další hvězdy mají planetární soustavu.

Dalším krokem bylo zjištění, že ty nezřetelné obláčky kdesi daleko jsou další galaktické soustavy. A teď se objevují argumenty, že i samotný náš vesmír může mít nepočítaně bratrů.

Po velkém třesku ve vesmíru stále zbývá slabý dosvit tohoto výbuchu, reliktní záření.

Už před sto lety irský fyzik Edmund Fournier d’Albe vyslovil názor, že za samostatný vesmír je možné považovat i to, co je z fyzikálního pohledu o řády výše nebo níže než náš známý svět.

Vesmíry tak podle něj do sebe zapadaly jako ruské matrjošky počínaje jednotlivým atomem výše. Takové vidění „multivesmíru“ je dnes překonané a badatelé – fyzici i astronomové – se soustřeďují na tři až čtyři možnosti. Žádná z nich nepřekročila stadium teorie, žádnou se ale nedaří nijak logicky vyvrátit.

Záplaty všude, kam nevidíme

Jako nejpochopitelnější se nabízí představa vesmírného patchworku, neuspořádaných samostatných vesmírů. Nevíme, jestli ten náš vesmír je opravdu nekonečný. Vidíme jen to, co je 13,8 miliardy světelných let daleko. Je dál už nic nebo slátanina oblastí, které se navzájem vidět nemohou?

Jestliže i dál něco existuje, jsou to samostatné, nepropojitelné vesmíry. Jenže s postupujícím časem k nim světlo dojde (přesněji dojde od nich k nám) a propojí se. Kdo ale může tvrdit, že takto splyne všechno, když nejde prokázat, že někde je konec.

Snímek sondy WMAP ukazuje reliktní záření po velkém třesku: modře chladné, žlutě a červeně horké (rozdíl ve 200milióntinách stupně Kelvina). Rudý pás uprostřed značí Mléčnou dráhu.

Snímek sondy WMAP ukazuje reliktní záření po velkém třesku: modře chladné, žlutě a červeně horké (rozdíl ve 200milióntinách stupně Kelvina). Rudý pás uprostřed značí Mléčnou dráhu.

FOTO: Profimedia.cz

Může se zdát velice nepravděpodobné, že atomy v těchto ostrovních vesmírech se uspořádají přesně stejným způsobem, jako je to v tom našem vesmíru. Ale opět, vyloučit to nejde, takže logicky vzato, při nekonečném množství kombinací mohou, správněji musí, vzniknout stejné hvězdy a stejné planety jako ty u nás. Stejná neúprosná logika pak musí připustit, že v takových dalších vesmírech budou existovat i naši dvojníci, kopie každého z nás.

Možná je to ale jinak, možná vesmír má konec a veškerá hmota a energie je soustředěna v jednom jediném – našem – koutě prázdnoty. Ale prozatím nalézáme hmotu všude, kam vidíme, je rozložena víceméně stejně a na okrajích viditelnosti nijak neřídne.

Inflace za inflací

S pravděpodobností hraničící s jistotou víme, jak vesmír vznikl. Na počátku byla singularita, nekonečně maličký bod, který v podobně nekonečně krátkém okamžiku expandoval do gigantických rozměrů. Ta expanze proběhla nesrovnatelně rychleji, než se šíří světlo, a označuje se termínem inflace. Zpočátku byl vesmír horkým plazmatem, jak chladl, začaly vznikat atomy, hvězdy a planety, až na jedné (jen jedné?) vznikl život.

Tahle teorie vysvětluje relativní souměrnost či pravidelnost našeho vesmíru. Rychlost vzniku totiž musela být taková, že prostě nebyl čas na vytvoření nějakých větších rozdílů. Jenže už to prvotní stadium, samotná singularita, nemuselo být zcela homogenní, takže v průběhu inflace k nějakým nepravidelnostem dojít mohlo. Nepochybně i došlo, jak tomu nasvědčuje tzv. kosmické mikrovlnné záření neboli reliktní pozadí.

Po velkém třesku, i když proběhl už před téměř 14 miliardami let, stále ve vesmíru zbývá slabý dosvit tohoto výbuchu, právě to reliktní záření. Díky pokročilému satelitnímu měření se ho podařilo poměrně přesně zmapovat. Mapa pozoruhodně přesně odpovídá tomu, jak by podle teorie mělo reliktní záření dnes vypadat, a tedy existenci velkého třesku potvrzuje.

Ale když máme potvrzeno, jak asi velký třesk vypadal, naskýtá se otázka, jestli k němu mělo dojít jen jednou, nebo zda by takových událostí mohlo být víc.

Astrofyzikové se domnívají, že k velkému třesku došlo v situaci, kdy se v prázdnu, označovaném jako falešné vakuum, objevila odlišná oblast neobsahující hmotu, ale zato energii a vyrostla jako roztahující se bublina. Pro laika složitá představa, ale zkuste s ní chvilku pracovat.

Podle této teorie mohlo i ve falešném vakuu docházet k bleskové inflaci a stejně tak ve v něm již existujících bublinách onoho pravého vakua. A nemuselo to být jen jednou, před těmi 14 miliardami let, kdy vznikl náš vesmír. Může tedy neustále vznikat a narůstat mnoho, třeba nekonečně mnoho dalších vesmírů. Nikdy se k nim ale nedostaneme, protože ani rychlost světla, kdybychom ji dokázali využít k cestování, by nestačila, abychom je dohnali.

Univerzální evoluce

Jen čtvrt století je stará další teorie o více vesmírech. Lee Smolin z ústavu teoretické fyziky ve Waterloo přišel s myšlenkou, že „tam venku“ to může být stejné jako v životě – vesmír se může množit, růst a umírat stejně jako třeba lidé nebo kterýkoli živý organismus. A usoudil, že tak jako na Zemi zafungovala evoluce, aby dala budoucnost užitečným mutacím a nepřizpůsobivé organismy odsoudila k zániku, může stejná zákonitost být vlastní i jiným vesmírům.

Domyšleno to znamená, že je-li někde další vesmír, vypadá to tam stejně jako v tom našem, čili je tam něco velice podobného Zemi a obydleného nám podobnými bytostmi.

Počítačová vizualizace obří černé díry

Počítačová vizualizace obří černé díry

FOTO: NASA, ESA, and D. Coe, J. Anderson, and R. van der Marel (Space Telescope Science Institute) / www.space.com

Pokud jsou ve vesmíru černé díry, tedy pozůstatky gigantických hvězd zhroucených pod vlastní tíhou do nepatrného, nepředstavitelně hmotného objektu, tak obrovskou gravitací pohlcují všechno, co se dostane do jejich blízkosti. Co se stane s hvězdami a mezihvězdným plynem, když „zmizí“?

Již o mnoho desetiletí dříve byly černé díry přirovnány k velkému třesku, ale naruby.
Podle Smolina tedy černá díra někam na druhou stranu zase všechno „vyplivne“ a nový vesmír je na světě. Drobný, ale důležitý detail – musí v něm platit trochu jiné fyzikální zákony. Pokud ale umožňují vznik atomů, hvězd a života, musí obsahovat i nové černé díry, a tedy se jejich prostřednictvím dál rozmnožovat. Bez černých děr by to podle této teorie nešlo, takové vesmíry by na konci času zanikly.

Náš vesmír s jeho fyzikálními zákony vedoucími až ke vzniku života, tedy není žádnou hříčkou přírody. Nevznikl pouhou náhodou, ale jakousi vesmírnou evolucí založenou na shodných přírodních zákonech. Proto by mu ty další kolem měly být podobné. Nezní to hezky?