Mylné představy o vesmíru

V jednom období se vesmír rozpínal tak rychle, že se od sebe částice uvnitř něj vzdalovaly rychleji než světlo. To období probíhá právě teď. Mnoho lidí zdůrazňuje, že během rozpínání, těsně poté, co náš vesmír vznikl, se celý vesmír rozpínal rychleji než světlo. Je to sice pravda, ale mluví se o tom, jako by to ve vesmíru nebylo běžné. Ale ono je.

Když si zvolíte dva dostatečně vzdálené body ve vesmíru, můžete najít mnoho takových, které se od sebe vzdalují rychleji než světlo. Je to kvůli prostoru, který se mezi nimi rozpíná. Náš vesmír se tedy teď i kdykoliv předtím rozpínal rychleji než světlo. Neporušuje to ale Einsteinovu speciální teorii relativity, podle které se nic nemůže hýbat rychleji než světlo? Vlastně ani ne. Teorie tvrdí, že se nic nemůže pohybovat vesmírem rychleji než světlo. Prostor samotný se ale může rozpínat, jak rychle se mu zlíbí.

Hubble koncem 20. let 20. století vypozoroval z noční oblohy, že se náš vesmír rozpíná. Čím dál se podíval, tím rychleji se objekty vzdalovaly. Představte si tedy bod tak vzdálený, že jeho průměrná rychlost vzdalování se rovna rychlosti světla. Když se nad tím zamyslíte, tato vzdálenost bude stejná ve všech směrech. Bude tvořit kouli, které se říká Hubbleova koule. Všechno mimo tuto oblast se od nás vzdaluje rychleji než světlo.

Takže bychom si mohli říct, že světlo z těchto objektů nikdy neuvidíme. Protože se od nás vzdalují tak rychle. Jenže to není pravda. My je pozorovat můžeme. Abyste pochopili, jak to funguje, představte si galaxii mimo naši Hubbleovu kouli. Vzdaluje se rychleji než světlo, nachází se v nadsvětelné oblasti vesmíru, takže každý paprsek, který vyšle naším směrem, se od nás bude neustále vzdalovat.

To nezní moc slibně. Jenže díky zrychlujícímu se rozpínání prostoru se naše Hubbleova koule zvětšuje. A pokud se zvětšuje rychleji, než se od ní ten paprsek vzdaluje, v určitém okamžiku se paprsek dostane z nadsvětelné oblasti do podsvětelné. Od tohoto okamžiku se k nám začne přibližovat. Můžeme ho tedy zachytit a pozorovat onu vzdálenou galaxii.

Která je v tom okamžiku ještě dál mimo Hubbleovu kouli. Můžeme ale pozorovat její světlo. Vidíme, že tam je. To je zajímavé. Všechny fotony, které se k nám dostávají z prvních pěti miliard let vesmíru, byly vyzářeny v oblasti vesmíru, která se rozpínala rychleji než světlo. Objekty, ze kterých toto světlo pochází, se od nás vždycky vzdalovaly rychleji než světlo a vždycky budou. Jejich světlo se ale dostalo do Hubbleovy koule a dolétlo až k nám.

Proto je můžeme vidět. Pozorovatelný vesmír je tedy větší než Hubbleova koule. Ohraničuje ho horizont částic. To je oblast, ze které se k nám světlo stihlo dostat od počátku vesmíru. To bylo před 13,8 miliardami let, pokud jsou naše výpočty správné. Protože se vesmír rozpíná čím dál tím rychleji, objekty jsou od sebe dál, než byly před 13,8 miliardami let. Pozorovatelný vesmír má poloměr přes 46 miliard světelných let.

Průměr je tedy 93 miliard světelných let. To je obrovský prostor, který můžeme pozorovat. Před 13,8 miliardami let bylo všechno v tomto prostoru i mimo něj natěsnané do nekonečně malého bodu, kterému říkáme singularita. Až na to že ne. Platilo by to, kdyby byl vesmír konečný, jestliže je ale nekonečný, jako že asi je, pak byl nekonečný vždycky. Velký třesk se tedy stal doslova všude.

Jestliže je ale vesmír nekonečný, kam se vlastně rozpíná? Nemusí se rozpínat nikam ven. Může se rozpínat sám do sebe. Taková je už vlastnost nekonečna. Nikdy se nevyčerpá. Překlad: Zarwan www.videacesky.cz