Vývoj teorií o originu vesmíru: od bitvy o statický vesmír k současnému pojetí inflace

Mnohé z nás si kladou otázky o tom, jak se tenhle velký a nekonečný vesmír vlastně vytvořil, co na jeho počátku bylo a jak to vůbec všechno začalo. Vznikly na tuto téma různé teorie a výzkumy, a ty se s postupem času vyvíjely a přinášely nové poznatky a objevy. V tomto článku se zaměříme na vývoj těchto teorií a přiblížíme si jejich vznik a vývoj.

Začneme už konečným výsledkem – u současného pojetí inflace. Co tedy inflace znamená? Jedná se o rychlé rozpínání vesmíru v jeho úvodní fázi. Toto rozpínání následovalo po tzv. Velkém třesku, který byl zodpovědný za počátek vesmíru.

Jak jsme se ale vůbec dostali k tomuto pojetí? Můžeme se posunout do roku 1980, kdy byla vůbec poprvé vyslovena myšlenka o inflaci. Autor této teorie, Alan Guth, chtěl vysvětlit tzv. Horizontní problém vesmíru, který se týkal vzdáleností mezi galaxiemi a kosmickým zářením. Tyto vztahy se jevily jako velmi překvapující a těžko srozumitelné. Alan Guth přišel s myšlenkou, že když by vesmír okamžitě po Velkém třesku rychle vzrostl, přeměnil by výše zmíněné vztahy na srozumitelnější a logičtější.

Dalšími důležitými jmény, která vytvořila inflaci, jsou Andrej Linde a Paul Steinhardt. Ti se zabývali tím, co se dělo před samotnou inflací a namísto horizontního problému se zaměřili na problém homogenity a izotropie vesmíru. Homogenita způsobuje, že vesmír má stejnou strukturu na všech místech a izotropie určuje stejnou strukturu ve všech směrech. Toto chování bylo velmi konzistentním cílem pro studium inflace.

Myšlenka inflace byla tedy od svého vzniku velmi přitažlivou teorií a stal se z ní hlavní aspekt teorie o originalitě vesmíru. Ale jak jsme tedy dospěli k ní? Jaké další teorie vznikly a jak se postupně měnily?

Přeskočme o mnoho let zpět, do roku 1917. Albert Einstein právě dokončil svou obecnou teorii relativity, která dala vzniknout teorii gravitace. Einstein se rozhodl využít své vlastní teorie pro vytvoření modelu vesmíru, který byl statický a neměl žádnou pohnutku. Toto bylo tehdy nejvíce uznávanou teorií a získalo si podporu velké části vědců, jak dnes víme, však byla chybná.

Jiný vědec, Georges Lemaître, naopak přišel s myšlenkou, že vesmír mohl být v minulosti mnohem menší a že se od té doby neustále rozpíná. Tuto myšlenku vyslovil už v roce 1927 a tuto teorii si právě pro svůj nástup inflace zaslouží podrobnější vysvětlení.

Tato teorie nazvaná "velký třesk" tvrdí, že vesmír byl v jednu chvíli mnohem menší a horký jiskřící bod, který se postupně začal rozpínat. V této době byla vesmírná hmota velmi těsně spojena dohromady a nemáme většinou zdokumentované informace právě kvůli tomuto stavu. Nicméně existují stopy po této době, jako například kosmické záření.

Dalším významným bodem v historii teoritizace o originu vesmíru byl rok 1948, kdy se George Gamow a jeho tým pokusili vysvětlit původ prvů vyskytujících se v prvních okamžicích existence vesmíru. Tento proces byl uznáván jako proces nukleosyntézy a mohli bychom ho popsat jako způsob reakce jader sloučením vytvářející nové prvky. Tento proces umožnil vytvoření lehčích prvků, jako je například helium.

Tehdejší vědci se však potýkali stále s mnoha otázkami, jako například tím, jak mohlo dojít ke vzniku vesmíru, zda byl vesmír součástí nějakého většího celku, zda k dysonskému vysvětlení infračerveného pozadí vesmíru a mnoho dalších otázek. Tyto otázky řešili vědci v posledních desítkách let a právě z tohoto výzkumu vznikala mnohá nová a zajímavá poznání.

Kapitola kapitoly se datuje od sedmdesátých let 20. století, kdy se ona "bitva o statický vesmír" přesunula k otázce inflace, kterou jsme si vysvětlili již na samém začátku článku. Inflace byla velkým přínosem pro vesmírnou teorii, protože uměla vysvětlit i mnoho dalších otázek, jako byl například problém horizontu, nebo též problém tenkého stěnu.

Mnozí vědci stále ještě však mohou být skeptičtí k této ideologii inflace a také existují návrhy alternativních teorií, jako například teorie vzniku z matematického potenciálu.

Celkově se zdá, že vesmír bude pro nás věčným zdrojem záhady, kterou budou odborníci řešit po mnoho dalších desetiletí. Nicméně vývoj teoritizace o originu vesmíru nás posouvá k porozumění tomuto tajemství, i když se zdá, že tato cesta bude trnitá a dlouhá.