🛰️ Tiché hlubiny kosmu

Za hranicí vesmíru. Co nikdy neuvidíme

Pozorovatelný vesmír má průměr zhruba devadesát tři miliard světelných let. To je oblast, odkud k nám od vzniku vesmíru
stihlo dorazit světlo. Všechno, co vidíme na obloze, i nejvzdálenější galaxie v datech z teleskopu Jamese Webba,
se nachází uvnitř této bubliny. Za její hranicí se ale prostor dál rozprostírá a vzdaluje se od nás tak rychle,
že signál z těch míst k nám nikdy nedorazí.

Důvod je jednoduchý a zároveň děsivý. Prostor se rozpíná. V dostatečně velkých vzdálenostech se body prostoru vzdalují
takovou rychlostí, že efektivně překračují rychlost světla. Nejde o porušení speciální relativity, protože to není
hmota, která letí prostorem nadsvětelnou rychlostí. Je to samotný časoprostor, který se roztahuje.
Všechno, co leží za horizontem pozorovatelného vesmíru, od nás utíká rychleji, než k nám může světlo kdy doputovat.

To znamená, že existují oblasti vesmíru, které nenavštíví žádný foton směřující k nám. Nikdy neuvidíme, jak vypadají
galaxie za touto hranicí. Nikdy nezjistíme, jestli se tam nachází struktury podobné těm, které vidíme v našem okolí,
nebo něco, co by zcela změnilo naše chápání kosmologie. Z hlediska fyziky jde o skutečný horizont poznání.

Z měření reliktního záření a rozložení galaxií víme, že se časoprostor na velkých škálách zakřivuje.
Podle současných dat je vesmír buď velmi blízko geometricky plochému stavu, nebo má velmi jemné zakřivení.
To však nevylučuje, že se jako celek může chovat jinak, než si umíme představit. Může být konečný a uzavřený sám do sebe,
podobně jako povrch koule, kde žádný bod není okraj. Nebo může být skutečně nekonečný.

Pokud je vesmír nekonečný, naše mysl na to nestačí. Nekonečné množství galaxií, nekonečné množství hvězd a planet.
V nekonečném vesmíru existuje každá možná konfigurace hmoty, která není fyzikálně zakázaná. Znamená to, že někde
v nepředstavitelných vzdálenostech může existovat oblast, která vypadá téměř stejně jako naše Mléčná dráha,
nebo dokonce galaxie, kde se historie vyvíjela podobně. Nikdy se však nepotkáme, protože prostor mezi námi se rozpíná
příliš rychle.

Ještě hlubší úvaha je možnost, že náš vesmír je jen jednou bublinou v mnohem rozsáhlejší struktuře.
Za hranicí námi pozorovatelného kosmu může existovat oblast, kde se liší hodnoty fyzikálních konstant.
Rychlost světla, síla gravitace, struktura částic, dokonce samotný pojem času. V takových vesmírech by se nikdy
nemohly vytvořit hvězdy podobné těm našim. Nebo by tam vznikaly objekty, které si nedokážeme ani představit,
protože žádný náš fyzikální model na ně nestačí.

Dnešní kosmologie umí velmi přesně popsat to, co se děje uvnitř naší pozorovatelné bubliny.
Dokážeme měřit expanzi, mapovat reliktní záření, sledovat vznik galaxií. Ale vše, co je za horizontem,
zůstane navždy skryté. Žádná budoucí observatoř, žádný teleskop ani mezihvězdná loď tuto hranici nepřekročí,
protože nejde o technické omezení. Je to vlastnost samotného časoprostoru.

Zdroje

NASA WMAP – tvar a velikost vesmíru


ESA Planck – měření reliktního záření a zakřivení časoprostoru


M. Rees – kosmologie a horizonty pozorovatelného vesmíru