Rubrika: Kosmologie

Co bylo před Velkým třeskem a co o tom víme dnes

Naši představu o původu vesmíru formuje standardní kosmologický model, podle kterého vesmír začal přibližně před třinácti celými osmi miliardami let prudkým rozpínáním známým jako Velký třesk. Nejstarší světlo, které dnes pozorujeme, je reliktní mikrovlnné záření, vzniklé krátce poté, co se vesmír stal průhledným pro fotony. Současná fyzika však zkoumá i možnost, že náš vesmír mohl mít hlubší historii, než naznačuje klasický model.

Reliktní mikrovlnné záření jako okno do raného vesmíru

Reliktní mikrovlnné záření je slabé elektromagnetické záření, které přichází ze všech směrů oblohy. Vzniklo přibližně tři sta osmdesát tisíc let po Velkém třesku, kdy se vesmír ochladil natolik, že se protony a elektrony spojily do neutrálních atomů a fotony se mohly šířit volně prostorem.

Mise COBE, WMAP a zejména Planck změřily drobné teplotní odchylky v tomto záření s mimořádnou přesností. Tyto fluktuace odpovídají zárodkům pozdějších galaxií a potvrzují, že vesmír byl v rané fázi extrémně homogenní, ale ne dokonale hladký.

Velký třesk a hranice současné fyziky

Teorie Velkého třesku popisuje vývoj vesmíru od okamžiku, kdy se prostor začal rozpínat. Neříká však nic definitivního o tom, co tomuto stavu předcházelo. V matematickém popisu se objevuje singularita, bod, kde hustota i teplota směřují k nekonečnu a fyzikální zákony přestávají platit.

Inflace, krátká fáze extrémně rychlého rozpínání, dokáže vysvětlit rovnoměrnost vesmíru i strukturu reliktního záření. Přesto zůstává otázka samotného počátku otevřená a je považována za jednu z nejhlubších v moderní kosmologii.

Cyklické modely a scénář Velkého odrazu

Alternativní kosmologické modely uvažují, že Velký třesk nebyl absolutním začátkem, ale přechodem mezi dvěma fázemi vývoje. V tzv. scénáři Velkého odrazu mohl předchozí vesmír projít obdobím kontrakce, které bylo následováno novým rozpínáním.

Tyto modely se objevují například v rámci kvantové gravitace. Zatím však neexistuje přímý pozorovací důkaz, který by jednoznačně potvrdil existenci předchozího kosmického cyklu. Vědci proto hledají jemné podpisy v reliktním záření, které by takovou minulost mohly naznačovat.

Co zatím říkají data

Nejpřesnější měření z Planckovy družice ukazují velmi dobrou shodu s klasickým modelem Velkého třesku. Některé drobné anomálie jsou předmětem diskuse, ale žádná z nich zatím neposkytuje jasný důkaz o existenci předchozího vesmíru.

Současná kosmologie tak stojí na hranici poznání. Víme velmi přesně, jak se vesmír vyvíjel od raných okamžiků, ale samotný původ prostoru a času zůstává otevřenou otázkou.

Oficiální zdroje a další čtení

• 
  ESA – Planck Mission Overview
  
• 
  NASA – Big Bang and Early Universe
  
• 
  Cambridge University Press – Modern Cosmology