Říjen 2010

Z ničeho nic z ničeho vše

Jiří Chýla

Vesmír nepotřeboval Boha, píše v nové knize The Grand Design Stephen Hawking britský teoretický fyzik a autor populárně-vědeckých bestsellerů.

Stručně shrnuto, „velký třesk“, výraz pro naše současné představy o rané fázi vývoje vesmíru, poprvé použil v roce 1949 britský astronom Fred Hoyle. Posměšně tak charakterizoval teorii, jejíž základy položil v roce 1931 belgický kněz Georges Lemaitre. Ten nazval svou teorii hypotéza prvotního atomu. To je vhodnější název, neboť teorie velkého třesku nepopisuje počátek vesmíru, ale ranou fázi jeho vývoje. V jakém okamžiku popis začneme, záleží na odvaze, jak daleko do minulosti budeme fyzikální zákony extrapolovat. Steven Weinberg v Prvních třech minutách začíná setinu vteřinu po jeho vzniku, dnešní kosmologie jde až do okamžiku, kdy nastala událost, klíčová pro celý vývoj vesmíru. Začátkem 80. let přišel Alan Guth s představou, že krátce po samotném počátku času prošel vesmír etapou vývoje, během níž se samotný prostor velmi prudce „nafoukl“. Tak prudce, jako kdyby se proton během miliardtiny miliardtiny miliardtiny miliardtiny vteřiny nafoukl do rozměru celé naší sluneční soustavy. Toto nafouknutí prostoru, které Guth nazval „inflace“, vysvětlilo několik vážných problémů původní verze teorie velkého třesku a představuje vlastně „třesk velkého třesku“.

Mechanismus, proč a jak k prudkému nafouknutí prostoru došlo, je důsledkem zákonů kvantové teorie a obecné teorie relativity. Opírá se o skutečnost, že existuje stav hmoty, v níž gravitace není přitažlivá, ale odpudivá. Vezmeme-li jakkoliv malý kousek takové hmoty, dojde v důsledku zákonů obecné teorie relativity k prudkému samovolnému rozpínání prostoru, který tato hmota zaujímá. Po velmi krátké době se hmota v rozpínajícím se prostoru přemění na různé částice. Prostor a s ním i tyto částice se budou dále rozpínat, ale s nesrovnatelně menší rychlostí než při inflaci.

Bez inflace prostoru si vznik a vývoj vesmíru do dnešní podoby nedovedeme představit, ale tato hypotéza vyvolává zneklidňující otázky. Je-li správná, může být všechno stvořeno z ničeho, a vesmír lze tak oprávněně nazvat obědem zadarmo. Mýlil se tedy nejen římský básník a filozof Lucretius, který před dvěma tisíci lety vyslovil tvrzení, že z ničeho nelze nic vytvořit, ale také Milton Friedman, který rád v ekonomickém kontextu připomínal, že „něco takového jako oběd zdarma neexistuje“.

A nyní k Hawkingovi: jeho odpověď je jednoznačná. Považuje hypotézu inflace za klíč k odpovědi na základní otázku, proč a jak vesmír vznikl. „V důsledku gravitačního zákona vesmír může vzniknout a také vznikne z ničeho. Spontánní kreace je důvodem, proč existuje něco, a ne nic, proč existuje vesmír a v něm i my.“ Velký třesk je tedy nevyhnutelným důsledkem fyzikálních zákonů, a proto dle Hawkinga „Nepotřebujeme Boha, aby vesmír uvedl do pohybu“.

Rozumíme tedy všemu a nepotřebujeme Boha, aby nám aspoň s počátkem vesmíru pomohl. To zní úžasně, ale historie nás učí, že triumf se snadno změní ve frašku. Koncem 19. století si fyzikové mysleli, že rozumí všemu, a přitom netušili, že v rámci tehdejší teorie nelze pochopit ani strukturu hmoty, ani vesmír. Oboje se opírá o teorii relativity a kvantovou teorii, zrozené na počátku 20. století. Měli bychom proto zůstat na zemi a hledat experimentální potvrzení aspoň některých klíčových předpovědí dnešní teorie velkého třesku.

(Lidové noviny, www.lidovky.cz)