autor Nelumadau, zdroj Wikipedia, licence obrázku public domain
autor Nelumadau, zdroj Wikipedia, licence obrázku public domain

Znovuzrození vesmíru: Co pozná foton?

Další scénář, jak přimět vesmír ke zrození nového, představil Roger Penrose. Zhruba řečeno přijímá scénář věčného boltzmannovského vesmíru s pevnou kosmologickou konstantou a pak se ptá, co se stane, až uplyne nekonečně dlouhý čas. (Jen Penrose může položit takovou otázku.)

Spekuluje, že se po nějaké době všechny hmotné elementární částice, jako protony, kvarky a elektrony, rozpadnou a zůstanou jen fotony a další nehmotné částice. Pokud by k tomu došlo, neexistovalo by nic, co by mohlo zaznamenat nekonečné trvání věčnosti, protože fotony vzhledem k tomu, že cestují rychlostí světla, tok času vůbec nepociťují. Pro foton by byla věčnost pozdního vesmíru nerozeznatelná od velmi raného vesmíru. Jediný rozdíl by byl v teplotě.
Teplotní rozdíl by to byl obrovský, ale jedná se jen o jedinou fyzikální škálu. Penrose tvrdí, že jedna taková škála není podstatná. V relačně popsaném plynu fotonů záleží jen na porovnáních věcí, které zrovna existují, neboli na jejich vzájemných poměrech – celkovou škálu prostě nelze detekovat. Pozdní vesmír plný plynu studených fotonů a dalších nehmotných částic se pak stává nerozeznatelným od horkého plynu stejných částic ve velmi raném vesmíru. Podle totožnosti nerozlišitelných je tedy pozdní vesmír také rodištěm nového vesmíru.
Tento Penroseův scénář se ovšem spustí až po nekonečném čase, takže neřeší paradox Boltzmannova mozku. Předpovídá ale, že by se v pozůstatcích velkého třesku nacházely fosílie minulého vesmíru, ze kterých bychom o něm mohli shromáždit nějaké informace. I když je drtivá většina informací vymazána věčností strávenou v tepelné rovnováze, existuje jeden nosič informací, který se nikdy neznehodnotí, a tím je gravitační záření. Informace nesená gravitačními vlnami se také přenáší skrz odrazy cyklických modelů do nově se rozpínajícího vesmíru. Nejhlasitějšími signály, které gravitační vlny nesou, jsou obrazy srážek mezi mohutnými černými dírami, které se kdysi ukrývaly v jádrech dávno vyhaslých galaxií. Tyto srážky zčeří prostoročas a vlny se z nich po obloze šíří ve velkých kružnicích. Vlny putují navždy a přežijí i přechod do nového vesmíru. Penrose předpovídá, že v důsledku toho bychom měli tyto obří kružnice vidět i v reliktním mikrovlnném záření, jehož struktura se vytvořila ve velmi raném vesmíru. Toto by byly ony stíny událostí z předchozího vesmíru.

Kromě toho Penrose předpovídá, že bychom navíc měli vidět spoustu soustředných kružnic. Ty pocházejí z kup galaxií, ve kterých postupem času dochází ke srážkám více než jen jednoho páru černých děr. Je to překvapivá předpověď, která je značně odlišná od struktur, které pro reliktní mikrovlnné záření předpovídá většina ostatních scénářů. Pokud by bylo něco tak nepravděpodobného potvrzeno, muselo by to být chápáno jako důkaz scénáře, který takovou předpověď podal.

V době psaní této knihy se vedou spory o tom, zda se v reliktním mikrovlnném záření nacházejí, nebo nenacházejí Penroseovy koncentrické kružnice. Zase jednou se ale ukazuje, že kosmologické scénáře, ve kterých se náš vesmír vyvíjí z vesmírů před velkým třeskem, vyslovují předpovědi, které mohou být ověřeny nebo vyvráceny pozorováním. To se značně liší od scénářů, ve kterých je vesmír jen jedním z mnoha současně existujících světů – ty totiž žádné skutečné předpovědi nevyslovují a se vší pravděpodobností ani vyslovit nemohou.

Tento text je úryvkem z knihy
Lee Smolin: Znovuzrozený čas
Argo a Dokořán 2015
O knize na stránkách vydavatele

obalka-knihy

Osobnostní poruchy mohou být výhodné

Orangutani a alternativní strategie. Lidé se snaží psychopaty léčit, orangutani naštěstí k doktorovi nemusí. Zvířata …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close