Před 75 lety zveřejnilo několik vědců tehdy kontroverzní teorii, která tvrdila, že celý vesmír vzešel prokazatelně z jednoho bodu – z něj pak měl explodovat do podoby, kterou má dnes. Tato myšlenka je dnes obecně přijímaná a známe ji jako teorii velkého třesku.
Všechno to začalo velkým třeskem. Víme to už tři čtvrtě století
2 minuty
Události: Velký třesk
Původně si lidé mysleli, že se vesmír nerozpíná, že neměl žádný počátek ani konec, že tu byl, je a bude navždy v prakticky nezměněném stavu. Později se ale díky fyzice přišlo na to, že se rozpíná – to znamená, že galaxie se od sebe vzdalují. To vedlo vědce na čele s Američanem ruského původu Georgem Gamowem k hypotéze, kterou nazvali „teorií velkého třesku“.
Podle ní začal vesmír v konečném čase v minulosti explozí, která asi před 13,7 miliardy let vystřelila hvězdy a galaxie do všech stran, a od té doby se vesmír rozpíná. Odborný časopis tuto hypotézu zveřejnil před 75 lety, 1. dubna 1948.
Bod, ze kterého vzešel vesmír
Po objevu rozpínání vesmíru, který učinil v roce 1929 astronom Edwin Hubble, se začal Gamow zabývat vznikem chemických prvků ve vesmíru. Inspirovala ho k tomu hlavně práce amerického imigranta z Německa Hanse Betheho o termojaderné reakci, která tak vydatně „živí“ Slunce. Scénář horkého počátečního vesmíru vypracoval Gamow se svým doktorandem Ralphem Alpherem, uveřejnil jej v roce 1948 časopis Physical Review.
Jejich hypotéza je v současné době všeobecně považována za jednu z nejvlivnějších vědeckých studií 20. století, která otevřela prostor pro kosmologii coby skutečnou vědu. Článek byl pozoruhodný nejen svým obsahem, ale i některými okolnostmi.
Především – prý skutečně náhodou – vyšel na apríla. Navíc Gamow přesvědčil Betheho, aby se pod článek spolupodepsal. Gamow měl svérázný smysl pro humor, proto ho fascinovala představa, že zprávu o počátku vesmíru sdělují autoři pojmenovaní přesně podle řecké abecedy (alfa, beta, gama). Gamow pak přemlouval svého dalšího úspěšného žáka Roberta Hermana, aby si změnil příjmení na Delter (delta je čtvrté písmeno řecké abecedy).
Většina odborníků tehdy nebrala Gamowovu teorii příliš vážně a dávala přednost jiným. Asi nejvýznamnější z nich byla takzvaná hypotéza stacionárního vesmíru, kterou rovněž v roce 1948 vypracoval anglický astrofyzik Fred Hoyle se spolupracovníky rakouského původu Hermannem Bondim a Thomasem Goldem. Mnozí tehdy tento model stacionárního vesmíru přijímali a sebevědomý Hoyle dokonce v rozhlasové přednášce Gamowovu myšlenku opovržlivě nazval „Big Bangem“ (velkým třeskem), a to ve smyslu „nafouklá bublina“ nebo „mnoho povyku pro nic“.
Důkazy existují
Hlavní důkaz o prvotním výbuchu – reliktní záření přicházející z vesmíru – objevili v roce 1965 Arno Penzias a Robert Wilson. Tito američtí vědci zkoumali vesmír mohutným radioteleskopem v New Jersey a narazili na protivný „šum“ zaplňující celou oblohu. Později se ukázalo, že hluk je reliktním zářením z dob stvoření vesmíru, jak ho předpověděl Gamow. Teorie velkého třesku tak byla potvrzena a Hoyleův původní posměšek „velký třesk“ se začal skloňovat ve všech pádech.
Od té doby věda přinesla spoustu dalších důkazů, dalším je fakt, že podle pozorování vzdálených galaxií a kvasarů se od nás tyto objekty vzdalují – právě díky rozpínání vesmíru od dob velkého třesku.
Posledním silným důkazem je množství některých prvků v kosmu, které přesně odpovídá tomu, co předpovídá teorie.
Troška inflace
Od doby, co Gamow s touto teorií přišel, se značně změnila a upřesnila. Asi nejdůležitějším doplněním je takzvaná teorie inflace, která je nyní s velkým třeskem spojená. Podle ní těsně po velkém třesku nastala fáze, kdy se prostor rozpínal exponenciální rychlostí. Toto rozpínání začalo 10-36 sekund po okamžiku, kdy se velký třesk nacházel ve fázi singularity, a skončilo 10−33 až 10−32 sekund po singularitě, tedy momentu, „kdy to celé začalo“. Po počátečním období rychlé inflace pokračuje vesmír v dalším rozpínání, jen výrazně pomalejším tempem.
Tato teorie, která je dnes už obecně přijímaná, doplňuje původní tím, že omezuje náš celý dnes viditelný vesmír jen na původně malou oblast, která byla kauzálně spojená. V některých variantách obsahuje inflační teorie i představu, že v rámci inflace vznikaly samostatné bublinové nebo kapsové vesmíry, které se ale od nás díky obří rychlosti inflace vzdálily tak, že je už nemůžeme pozorovat. Mohou v nich dokonce platit značně odlišné fyzikální zákony.
Další zajímavé doplnění říká, že kromě tradičního velkého třesku mohl existovat také druhý třesk, během něhož se v kosmu objevila temná hmota.
- Lidé žijí v prostoru, který je tvořený hmotou – tedy atomy. Ty ale tvoří jen asi 4,6 procenta kosmu.
- Dalších 23 procent kosmu je tvořeno takzvanou temnou hmotou.
- A drtivá většina vesmíru je pro lidstvo zcela neviditelná, 72 procent ho totiž tvoří takzvaná temná energie.
