(c) Graphicstock

Svět fotonů, tepelná smrt vesmíru a velký třesk

Podle převládající kosmologie vesmír směřuje do stavu tepelné smrti, kdy vychladlá hmota bude po vypaření černých děr nejen rozptýlena, ale dokonce i zanikne a v prázdném prostoru zbudou jen nízkoenergetické fotony. Jak takovou představu skloubit s myšlenkou cyklického vesmíru? Velký třesk přece předpokládá prostředí úplně opačné…
Známý fyzik (i když určitě nikoliv představitel mainstremaových názorů) Roger Penrose přesto pokládá takovou možnost cyklického vesmíru za relevantní.
Viz také: Znovuzrození vesmíru: Co pozná foton?

Základní myšlenka, vyžadující ovšem zánik veškeré klasické hmoty, je následující. Foton se pohybuje „ve světě bez času“ – jak se hmotný objekt přibližuje rychlosti světla, jeho hodiny se zpomalují. Ve světě fotonů (eventuálně plus gravitonů, částic stejně tak s nulovou klidovou hmotností a pohybujících se rychlostí světla) čas neexistuje, ostatně nelze sestrojit ani hodiny. Totéž pak bude platit i pro vzdálenosti (nelze sestrojit metr, pro foton „bez času“ nedává smysl ani pojem vzdálenosti).
Fotony vlastně bez další hmoty vůbec neexistují, až na jednu věc: nesou energii. Zde stále může být problém, protože hustota energie v budoucím vesmíru bude limitovat k nule, na rozdíl od prostředí velkého třesku. Jenže pokud zopakujeme onu nemožnost měřit vzdálenosti, vlastně ani pojem hustota nebude dávat smysl. Vesmír ve stavu tepelné smrti by tak mohl být totožný s okamžikem velkého třesku. Máme zde tedy cyklický vesmír, a to kupodivu bez fáze smršťování!

Zdroj: Marcus du Sautoy: What We Cannot Know. Explorations at the Edge of Knowledge, Fourth Estate 2016

Poznámky PH: Může ve světě, kde je hmoty více než antihmoty, vše anihilovat? Zdánlivě nikoliv, není zde dost pozitronů atd. Jenže do hry vstupují i jiné mechanismy. Protony se mohou rozpadat za vzniku pozitronů (i když nestabilita protonu nebyla nikdy pozorována, některé modely ji předpokládají). A druhá věc, pokud by veškerá hmota skončila v černých dírách a ty se nakonec vypařily Hawkingovým zářením, výsledkem opět bude vesmír obsahující pouze fotony.
Ne že by samozřejmě popsaný scénář nenarážel také na své problémy. Co třeba entropie? (Snad by nekonečně velká a nekonečně malá byly totožné? Celý pojem by v „singularitách“ ztrácel smysl?)
V knize ovšem nejde ani tak o samotný další osud vesmíru, jako o meze lidského poznání. Jedním z příkladů takových možná neřešitelných hádanek jsou právě otázky: co bude za astronomický čas, co bylo před velkým třeskem apod. Sám Penrose je zde nicméně optimistický, domnívá se, že vědecké otázky nejsou v principu nezodpověditelné, objeví se třeba možnost problém obejít z jiné strany atd.

Credit: (c) NASA/JPL-Caltech/DSS

Černé díry lze vážit i jinak než podle obíhajícího prachu a plynu

V poslední době se podařilo změřit hmotnosti několika obřích černých děr v centrech galaxií, tyto …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

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