Zastaví se nakonec expanze velkého třesku v průběhu nekonečného času a nakonec vše znovu vtáhne zpět?
Představte si ve své mysli velký třesk. Představujete si galaxie, které se řítí všemi směry kolem, jako tolik hvězdných šrapnelů z nebeské piňaty.
Ukradl jsem tuto skvělou roztahovací hračku svému synovi. Pomůže mi to vysvětlit, co se děje. Tady je, zavřeno. To je ta singularita. A pak se Velký třesk a vesmír rozpínal, byl stále větší a větší, až dosáhl své současné velikosti, která není v měřítku. Víme, že existují galaxie, které se vzájemně přitahují svou vzájemnou gravitací a teoreticky se navzájem zpomalují.
Zde je velká otázka. Bude expanze pokračovat navždy? Bude pokračovat setrvačností a nikdy se zcela nezastaví? Rozšíří se a zastaví se v průběhu nekonečného času? Nebo vzájemná gravitace všech těchto galaxií nakonec překoná hybnost a vtáhne vše znovu dovnitř.
Půjde Velký třesk obráceně a nakonec znovu rozdrtí celý Vesmír do singularity – Velké Crunch? A možná to vede k dalšímu Velkému třesku a pak dalšímu Velkému Crunch a tak dále a tak dále. Takhle vesmír končí a pak znovu začíná a pak pravděpodobně zase končí? A dokázali byste postavit stroj času pouze vpřed, který se neustále vrací do zcela nového, ale identického vesmíru?
Historie vesmíru počínaje Velkým třeskem. Obrazový kredit: grandunificationtheory.com
Než se dostanu k otázce, musím vám připomenout, že je to špatný model. Velký třesk se nestal tam, uprostřed. Rozpadá se se skutečnou topografií Vesmíru. Není tam žádný střed. Velký třesk se odehrál všude. Jděte se podívat na to video a pak se vraťte a posměšně se zasmějte tomuto veselému přílišnému zjednodušení topologie kosmu. Vlastně zůstaňte tady, na konci to propojíme, abyste se na to mohli jít podívat. Půjde Velký třesk obráceně?
Astronomové si přesně tuto otázku položili a my se to nikdy nedozvíme. Vůbec. Ne proto, že by na to nemohli přijít, ale proto, že nám to neřeknou. Mají dostatečně citlivé nástroje, aby na to odpověděli.
Ve skutečnosti to není pravda. Nebudou o tom mlčet. V důsledku toho mohu se 100% jistotou říci, že vesmír se rozpíná, o tom není pochyb. Můžeme vidět galaxie, jak se od nás rychle vzdalují všemi směry. Takže pokud se má vrátit zpět dolů, musí nejprve přestat expandovat.
Takže, jak rychle to jde? Astronomové to označují jako Hubbleova konstanta. To je množství, o které se prostor rozšiřuje. Nejlepší odhad je, že v průměru se galaxie od sebe vzdalují rychlostí asi 70 km/s/megaparsec.
Galaxie Andromeda. Kredit: Adam Evans
Jinými slovy, vezmeme-li megaparsek vesmíru – krychli o průměru asi 3,2 milionu světelných let. O něco větší než vzdálenost do galaxie Andromeda, která nemá nic společného s Kesselovými běhy.
Každou vteřinou, která uplyne, se tato kostka zvětší asi o 70 km. Galaxie, která je vzdálená 3,2 milionu světelných let, je nyní o 70 km dále a nyní je o 70 km ještě dále. Bylo to v minulosti rychlejší? Bude to v budoucnu pomalejší? Dokážeme vypočítat tato různá čísla a zjistit, co přinese budoucnost?
Rychlost expanze závisí na hybnosti z Velkého třesku, proti které působí vzájemná gravitace všech galaxií. Pokud je tah dostatečně silný, hybnost bude překonána a přitáhne galaxie zpět k sobě. To je Big Crunch. Pokud je tah příliš slabý, expanze běží navždy.
Jak přišli na odpověď? Měřili hustotu vesmíru pomocí mikrovlnné anizotropní sondy NASA. Příliš husté, křupavé. Nedostatečně hustá, věčná expanze.
Zdá se, že vesmír je přesně dostatečně hustý, že se bude rozpínat navždy a nakonec se zastaví v nekonečném množství času. To vylučuje Big Crunch. Ale to je jen samotná hustota.
Velký Crunch
Náš vesmír je mnohem podivnější, než si astronomové kdy představovali. Místo postupného zpomalování, jako nákupní košík bez řidiče u Costco, se expanze vesmíru zrychluje. Díky našemu novému tajemnému a podivínskému příteli, temné energii, objevené v roce 1998.
Astronomové pozorovali vzdálené supernovy miliardy světelných let daleko, aby získali představu o tom, jak se vesmír v minulosti rozpínal. Místo toho, aby našli výsledek, který by odpovídal jedné ze tří teorií, o kterých jsem se zmínil dříve: věčná expanze, zastavení setrvačností nebo nakonec obrácení směru, provedli spoustu opravdu komplikované matematiky a výzkumu a objevili něco naprosto bizarního. Galaxie se nyní od sebe vzdalují rychleji, než tomu bylo v minulosti. Nějaká tajemná síla urychluje expanzi vesmíru.
Nebylo by skvělé, kdyby vesmír procházel cykly, s Velkým třeskem, pak Velkým Crunchem a tak dále? V současnosti je přírodě jedno, co si myslíme, že by bylo skvělé. Místo toho se rozpínání vesmíru zrychluje. Nikdy se nezastaví a nikdy nepoběží Velký třesk obráceně. Dokud se příroda nezačne starat, budeme muset zůstat u prodeje na Steamu.
Jaký aspekt kosmologie a Velkého třesku vám připadá nejzajímavější? Řekněte nám to v komentářích níže.
Podcast (audio): Stažení (Trvání: 6:11 – 5,7 MB)
Předplatit: Apple podcasty | RSS
Podcast (video): Stažení (Trvání: 6:11 – 73,3 MB)
Předplatit: Apple podcasty | RSS