Odpovědi na nejčastější otázky o vesmíru a jeho tajemstvích

Jak velký je vesmír a kde končí

Když se v noci podíváte na hvězdy, napadlo vás někdy, kde to všechno vlastně končí? Vesmír nás fascinuje už tisíce let a pořád si na něj lámeme hlavu. Jak je vůbec velký a má nějaký konec? To jsou otázky, které nás dokážou pořádně zamotať.

Podle toho, co dnes víme, má pozorovatelný vesmír v průměru 93 miliard světelných let. Zkuste si to představit - světlo letí rychlostí skoro 300 tisíc kilometrů za sekundu, a přesto by mu trvalo 93 miliard let, než by proletělo z jednoho konce na druhý. To je něco, co si normální člověk ani nedokáže představit.

Musíme si ale uvědomit jednu věc. Když říkáme pozorovatelný vesmír, mluvíme jen o té části, kterou vůbec můžeme vidět nebo zachytit našimi přístroji. Celý vesmír je možná mnohem, mnohem větší - třeba dokonce nekonečný. Ta hranice, o které mluvíme, není žádná zeď ani plot. Je to prostě limit daný tím, že vesmír má určitý věk a světlo má omezenou rychlost. Velký třesk se odehrál před zhruba 13,8 miliardami let, takže světlo ze vzdálenějších míst k nám prostě ještě nestihl dorazit.

A teď ta ještě složitější otázka - kde to všechno končí? Vědci zvažují různé možnosti. Vesmír může být skutečně nekonečný a pokračovat dál a dál všemi směry. Nebo může být sice konečný, ale bez okrajů - představte si to jako povrch balónu. Ten taky nemá žádný okraj, přestože má omezenou plochu. Vím, vím, v trojrozměrném prostoru si to člověk těžko představuje, ale matematicky to dává smysl.

Z dnešních měření vyplývá, že vesmír je pravděpodobně plochý nebo skoro plochý, což by mohlo znamenat, že je nekonečný. Kdyby byl zakřivený, mohl by se zavinout sám do sebe - jako když obejdete Zemi dokola a vrátíte se na stejné místo. K tomu všemu se vesmír ještě neustále rozpíná, a co víc, ta expanze se dokonce zrychluje kvůli něčemu, čemu říkáme temná energie.

Když se díváte na noční oblohu, vidíte galaxie vzdálené miliardy světelných let. Jenže ve skutečnosti koukáte do minulosti. Světlo z těchto galaxií k nám letělo tak dlouho, že vidíme ty objekty takové, jaké byly před miliardami let. Některé z těch galaxií možná už ani nevypadají tak, jak je vidíme - nebo třeba už vůbec neexistují. Tahle časová prodleva znamená jednu zásadní věc: nikdy neuvidíme vesmír takový, jaký je teď, vždycky jen takový, jaký byl kdysi dávno.

A co je ještě úžasnější? Za hranicí toho, co můžeme vidět, existují možná nesčetné další galaxie, hvězdy a planety, o kterých se nikdy nedozvíme. Jejich světlo k nám prostě nikdy nedoletí. Navíc se kvůli expanzi vesmíru některé vzdálené objekty vzdalují rychleji než světlo - ne že by porušovaly přírodní zákony, ale prostor mezi námi a jimi se prostě rozpíná tak rychle.

Co bylo před Velkým třeskem

Co se vlastně dělo před tím, než všechno začalo? Tahle otázka trápí nejen vědce v laboratořích, ale úplně každého, kdo se někdy v noci díval na hvězdy a přemýšlel, jak to všechno vzniklo. Velký třesk byl okamžik, kdy se zrodil prostor, čas i všechno, co kolem sebe vidíme – a právě tady začíná ten největší hlavolam. Protože jak se můžeme ptát na před, když samotný čas teprve začal existovat?

Einstein nám ukázal, že čas není něco, co plyne samo o sobě někde v pozadí. Je provázaný s prostorem a hmotou jako nitě v tkanině. Ptát se, co bylo před Velkým třeskem, je skoro jako se ptát, co leží severněji než severní pól. Zkrátka – pokud čas začal teprve tehdy, nemá smysl mluvit o nějakém před. Neexistovalo žádné dřív, protože samo slovo dřív čas potřebuje.

Ale vědci by nebyli vědci, kdyby to takhle jen nechali být. Některé teorie nabízejí fascinující možnosti. Třeba představu cyklického vesmíru – jako kdyby celý kosmos dýchal, rozpínal se a zase se smršťoval, znovu a znovu, bez konce. Podle tohoto modelu by před naším Velkým třeskem byl konec předchozího vesmíru, který se zhroutil do neuvěřitelně hustého bodu a pak explodoval do nového cyklu. Trochu jako fénix, co vstává z vlastního popela.

Pak je tu teorie věčné inflace, která vykresluje ještě úžasnější obraz. Představte si náš vesmír jako bublinu v obrovské pěně, kde neustále vznikají další a další bubliny. Náš Velký třesk by pak nebyl ničím výjimečným – jen jednou z nespočetných podobných událostí v nekonečném multiverzu. Dechberoucí představa, že?

Kvantová mechanika do toho všeho přidává další zvrat. V těch nepředstavitelných podmínkách těsně u Velkého třesku se totiž možná čas choval úplně jinak než dnes. Mohl se podobat spíš prostorovým rozměrům než tomu, jak čas známe my. V takových extrémních podmínkách přestávají fungovat pravidla, která považujeme za samozřejmá.

Teorie strun zase pracují s myšlenkou, že existuje víc dimenzí, než dokážeme vnímat. Podle některých verzí mohl náš Velký třesk vzniknout, když do sebe v multidimenzionálním prostoru narazily dvě obří membrány. Ta srážka by vysvětlila tu neskutečnou energii, která dala všemu vzniknout.

Ale musíme zůstat nohama na zemi – tohle všechno jsou zatím jen teorie, které nemůžeme pořádně ověřit. Podmínky při Velkém třesku byly tak extrémní, že je nedokážeme zopakovat ani v těch nejmodernějších urychlovačích částic. Ano, můžeme pozorovat záření z doby, kdy byl vesmír starý necelých 380 000 let, ale ten úplný začátek? Ten zůstává zahalený tajemstvím, které možná nikdy úplně neodhalíme.

Existují černé díry a jak fungují

Víte, co je na černých dírách tak fascinující? Je to jejich schopnost pohltit úplně všechno – a přitom je ani nevidíme. Černá díra je místo ve vesmíru, kde gravitace dosahuje takové síly, že odtud neunikne vůbec nic, ani světlo. Představte si oblast, která doslova vtahuje do sebe všechno, co se k ní přiblíží, a přesto zůstává pro naše oči neviditelná.

Jak vlastně černá díra vznikne? Celé to začíná u obrovské hvězdy, mnohem větší než naše Slunce. Když takové hvězdě dojde palivo, nastane něco neuvěřitelného. Její jádro se zhroutí s takovou silou, že se celá ta ohromná hmota smáčkne do nekonečně malého bodu. Tomuto bodu říkáme singularita a kolem něj se vytvoří hranice zvaná horizont událostí – pomyslná čára, za kterou už není cesty zpátky. Překročíte ji a jste navždy součástí černé díry.

Einstein ve své teorii relativity popsal, jak hmotná tělesa deformují prostor a čas kolem sebe. Představte si trampolínu, na kterou položíte bowlingovou kouli – vytvoří se prohlubeň. Černá díra vytváří v časoprostoru tak hlubokou jámu, že z ní neunikne nic, ani paprsek světla. A co víc – v její blízkosti se dokonce mění samotný čas. Ano, skutečně! Čas tam plyne pomaleji než kdekoli jinde ve vesmíru. To není sci-fi, to je realita potvrzená měřeními.

Ne všechny černé díry jsou stejné. Ty menší, které vznikly ze zhroucených hvězd, mají hmotnost odpovídající několika našim sluncím. Pak jsou tu obři – supermasivní černé díry sídlící v srdcích galaxií. I naše Mléčná dráha má ve svém centru takového obra, který váží miliony až miliardy sluncí. Vědci navíc spekulují o existenci miniaturních černých děr ze samého počátku vesmíru.

Jak ale můžeme pozorovat něco, co nevidíme? Černé díry prozrazuje to, co dělají s okolím. Když vtahují do sebe plyn a prach, tento materiál se roztočí do spirály a vytvoří žhavý disk kolem černé díry. Tření a obrovský tlak v tomto disku zahřívají hmotu na miliony stupňů, takže vyzařuje rentgenové záření – a to už zachytit dokážeme.

Další možnost přišla v roce 2015, kdy lidstvo poprvé zachytilo gravitační vlny – vlnění v samotné struktuře časoprostoru. Vznikají třeba při srážce dvou černých děr. Byl to jeden z nejvýznamnějších objevů moderní vědy.

A víte co? Černé díry nejsou jen zajímavé objekty k pozorování. Hrají zásadní roli v tom, jak vypadá celý vesmír. Ty obří černé díry uprostřed galaxií ovlivňují, kde a jak rychle vznikají nové hvězdy. Energie, kterou uvolňují při pohlcování hmoty, dokáže vystřelovat proudy částic na tisíce světelných let daleko a měnit tak tvář celých galaxií.

Je ve vesmíru další inteligentní život

Když v noci zvedneš hlavu k obloze plné hvězd, nejspíš tě napadne: Jsme tu opravdu sami? Tahle otázka provází lidstvo od nepaměti a dodnes na ni nemáme jasnou odpověď. Možná právě teď, v téhle chvíli, někdo na vzdálené planetě hledí na svoje nebe a přemýšlí úplně stejně.

Představ si rozměry vesmíru. Je tak neuvěřitelně obrovský, že to naše mozky ani nedokážou uchopit. Miliardy galaxií, každá s miliardami hvězd. Jenom tady v Mléčné dráze, našem kosmickém domově, svítí něco mezi dvě stě až čtyři sta miliardami sluncí. A víš co je fascinující? Díky teleskopům jako Kepler nebo TESS víme, že většina těchto hvězd má kolem sebe planety. Triliony planet. Triliony možností.

Nějaký chytrý matematik kdysi sestavil rovnici, která se snaží spočítat, kolik vyspělých civilizací by mohlo existovat jen v naší galaxii. Tahle Drakeova rovnice bere v úvahu spoustu věcí – jak rychle vznikají hvězdy, kolik z nich má planety, kde je správná vzdálenost od slunce, šance na vznik života. Čísla sice nejsou přesná, ale většina výpočtů říká totéž: být sami ve vesmíru by byla statistická kuriozita.

Vědci mají obzvlášť v oblibě takzvané obyvatelné zóny – místa kolem hvězd, kde není ani příliš horko, ani příliš zima, takže tam může existovat tekutá voda. A voda? Ta je podle všeho základ všeho živého. Už jsme našli několik planet podobných Zemi právě v těchto zónách.

Jenže tady přichází ta znepokojivá věc, které se říká Fermiho paradox: Když je vesmír tak starý a tak rozlehlý, kde sakra všichni jsou? Proč jsme od nich nic neslyšeli?

Možností je víc. Třeba jsou vzdálenosti prostě tak šílené, že se nikdy nepotkáme. Nebo civilizace nevydrží dlouho – možná se samy zničí, než stihnou navázat kontakt. Anebo – a to je děsivá myšlenka – komunikují způsobem, kterému vůbec nerozumíme, jako kdyby někdo z osmnáctého století hledal wifi signál.

Program SETI už desítky let poslouchá vesmír a snaží se zachytit nějaký inteligentní signál. Zatím nic jasného. Ale hele, jenom proto, že něco nenajdeš, neznamená, že to tam není. Vesmír je prostě moc velký a my teprve začínáme.

A víš co? Poslední roky přinášejí nadějné zprávy. Organické molekuly na Marsu. Oceány pod ledem na měsících Jupiteru a Saturnu. Složité organické látky vznášející se v mezihvězdných oblacích. Všechno to ukazuje, že základní ingredience života nejsou ve vesmíru žádná vzácnost.

Kdyby tam venku někdo byl, mohl by být úplně kdekoli na vývojové škále. Někdo možná teprve objevuje oheň, zatímco jiní už dávno létají mezi hvězdami technologiemi, kterým bychom vůbec nerozuměli. A možná život vypadá úplně jinak, než si dokážeme představit – třeba není založený na uhlíku jako ten náš, ale na něčem úplně jiném.

Kolik hvězd a galaxií existuje celkem

Zkuste si na chvíli představit, jak by to vypadalo, kdybyste se pokusili spočítat všechny hvězdy na noční obloze. Už jen to, co vidíme pouhým okem, je ohromující. A teď si uvědomte, že to je jen nepatrný zlomek toho, co tam skutečně je.

Vesmír je prostě tak nepředstavitelně obrovský, že přesné sčítání hvězd a galaxií je pro nás zatím sci-fi. I když máme stále lepší technologie, pořád jen odhadujeme. Ale astronomové jsou vynalézaví – vyvinuli chytré metody, díky kterým se aspoň přibližně dokážeme zorientovat v těchto závratných číslech.

Co nám říkají nejnovější pozorování? Ve viditelné části vesmíru je někde mezi 200 miliardami až 2 biliony galaxií. A teď si k tomu přidejte fakt, že každá z nich obsahuje miliardy, někdy dokonce biliony hvězd. Začíná vám z toho jít hlava kolem?

Pojďme si to zjednodušit. Zkusme se podívat aspoň na náš domov – Mléčnou dráhu. Tady astronomové odhadují, že svítí zhruba 100 až 400 miliard hvězd. Představte si, že byste je chtěli počítat jednu za sekundou. Strávili byste tím tisíce let a pořád byste byli u jediné galaxie. Jediné!

Jak se vlastně taková čísla zjišťují? Není to tak, že by vědci seděli s tužkou a papírem a sčítali. Musí nejdřív odhadnout, kolik je vůbec galaxií, a pak spočítat průměrný počet hvězd v každé z nich. K tomu používají výkonné teleskopy jako Hubble nebo nejnovější James Webb, které nám umožňují nahlédnout do míst vzdálených miliardy světelných let.

A co jim tahle pozorování říkají? Celkový počet hvězd ve viditelném vesmíru je přibližně 10 na 24 – číslo s dvaceti čtyřmi nulami za sebou. Zkuste si to nějak představit. Víte, kolik je zrnek písku na všech plážích světa? Tohle číslo je mnohonásobně větší. Některé výpočty jdou ještě výš a mluví o 10 na 25.

Jenže pozor – tady je důležitá věc. Všechno tohle platí jen pro viditelnou část vesmíru, tedy tu část, odkud k nám může dorazit světlo. Skutečný vesmír je pravděpodobně mnohem, mnohem větší. Možná je dokonce nekonečný. Existují místa tak daleko, že jejich světlo k nám ještě nedorazilo a možná nikdy nedorazí, protože se vesmír neustále rozpíná.

Není galaxie jako galaxie. Některé připomínají spirálu – jako ta naše – jiné vypadají spíš jako koule nebo nemají žádný pravidelný tvar. Ty největší, které známe, mohou mít až 100 bilionů hvězd. Na druhé straně spektra jsou trpasličí galaxie s pouhými několika miliony hvězd. Tahle pestrost dělá jakékoliv odhadování ještě složitějším.

Dobrou zprávou je, že se neustále zlepšujeme. Každý nový teleskop, každá mise přináší přesnější data. Objevujeme galaxie, které byly dřív schované za mezihvězdným prachem, nebo byly prostě příliš slabé na to, aby je starší přístroje zachytily. Takže možná jednou budeme umět odpovědět přesněji. Zatím nám ale nezbývá než žasnout nad tím, jak neuvěřitelně obrovský a tajemný je vesmír, ve kterém žijeme.

Jak vznikla naše sluneční soustava

Představte si obrovský oblak plynu a prachu vznášející se v temnotě vesmíru. Právě z něj vznikla naše sluneční soustava před 4,6 miliardami let. Astronomové tomu říkají solární mlhovina. Co ale celý proces nastartovalo? Nejspíš to byla rázová vlna z exploze blízké supernovy, která způsobila, že se část tohoto obřího mračna začala sama pod vlastní tíhou hroutit.

A tady začíná fascinující tanec fyziky. Když se mračno smršťovalo, začalo se točit stále rychleji. Funguje to úplně stejně jako u krasobruslařky – zkuste si to představit: když při piruetě přitáhne ruce k tělu, zatočí se mnohem rychleji. Je to díky zákonu zachování momentu hybnosti.

Většina hmoty se soustředila uprostřed tohoto rotujícího disku a vytvořila protoslunce. Představte si tu neuvěřitelnou sílu stlačování – teplota a tlak rostly a rostly, dokud v jádru nedosáhly tak extrémních hodnot, že se spustily termonukleární reakce. V tu chvíli se naše hvězda probudila k životu. Začala zářit vlastním světlem a teplem. Celý proces trval desítky milionů let a byl to pořádný divoch – silné sluneční větry odvály spoustu plynu z vnitřních částí vznikající soustavy.

Ale co se dělo okolo? Zatímco ve středu rostlo Slunce, v okolním disku probíhalo něco úžasného. Drobné částečky prachu se vzájemně srážely a lepily k sobě, jako když z malých sněhových vloček postupně uděláte obří sněhovou kouli. Vznikaly tak stále větší útvary – planetesimály, objekty velké od pár metrů až po kilometry. Jejich vlastní gravitace pak přitahovala další a další materiál, až z nich nakonec vyrostly planety, které známe dnes.

Proč ale vypadají vnitřní planety úplně jinak než ty vnější? Klíčem je teplota. Blízko u Slunce bylo prostě příliš horko na to, aby se tam mohly udržet věci jako voda, metan nebo amoniak – ty by se okamžitě vypařily. Proto se tam mohly formovat pouze skalnaté planety z kovů a minerálů, které vydržely vysoké teploty. Tak vznikly Merkur, Venuše, naše Země a Mars – všechny poměrně malé a husté.

Ale za takzvanou mrazovou čarou, zhruba tam, kde je dnes pás asteroidů, už bylo dost chladno. Led a další těkavé látky mohly zmrznout a zůstat stabilní. Najednou bylo k dispozici mnohem víc stavebního materiálu! To umožnilo vznik gigantů – Jupiteru a Saturnu. Tyto obří plynné planety nejdřív vytvořily pevná jádra zhruba desetkrát těžší než Země, a ta pak svou obrovskou gravitací nasála nezměrné množství vodíku a helia z okolí.

A co Uran s Neptunem? Ty ledoví obři vznikali podobně, jen to trvalo déle a nestihli zachytit tolik plynů jako jejich větší bratranci. Vědci dnes myslí, že se možná zrodili blíž ke Slunci a teprve později je gravitační síly odhodily na jejich současné oběžné dráhy daleko ve vnější části soustavy.

Celé to formování ale nebylo žádná idylka. Sluneční soustava zažívala doslova peklo neustálého bombardování. Zbylé planetesimály a asteroidy bušily do povrchů planet a měsíců jako při kosmickém ostřelování. Toto pozdní těžké bombardování vyvrcholilo před 3,9 miliardami let. Dodnes vidíme jeho stopy – ty nespočetné krátery na Měsíci nebo Merkuru jsou vlastně kosmické jizvy z té bouřlivé éry našeho vzniku.

Vesmír není jen souborem hvězd a planet, ale nekonečnou knihou otázek, kde každá odpověď rodí další tajemství a každý pohled do hlubin noci nám připomíná, jak málo víme a jak moc toužíme pochopit.

Radovan Šimůnek

Co je temná hmota a energie

Představte si, že 95 procent všeho, co ve vesmíru existuje, vlastně vůbec nevidíme. Zní to neuvěřitelně? Přesně to je realita, se kterou se potýkáme. Temná hmota a temná energie patří mezi největší záhady, které dnes vesmír skrývá, a přitom tvoří naprostou většinu všeho kolem nás.

Temná hmota je zvláštní. Nevyzařuje světlo, neodráží ho, ani ho nevstřebává – prostě ji běžným teleskopem nezachytíte. Jak tedy vůbec víme, že existuje? Prozrazuje se tím, jak ovlivňuje věci, které vidět můžeme. Když vědci pozorovali, jak se galaxie otáčejí, narazili na něco podivného. Hvězdy na jejich okrajích se točí mnohem rychleji, než by měly – kdyby tam byla jen ta hmota, kterou skutečně vidíme, dávno by odletěly pryč jako kameny z praku. Ale neodletěly. Něco je tam drží, nějaká neviditelná síla. A právě to je temná hmota.

Odhadem zabírá temná hmota zhruba 27 procent celého vesmíru. Funguje jako jakási neviditelná kostra, na níž se postupně nabalují galaxie a celé shluky galaxií. Bez ní by vesmír, jaký známe, vlastně ani nemohl vzniknout – alespoň ne v tom čase, který uplynul od Velkého třesku. Díky gravitační přitažlivosti temné hmoty se běžná hmota mohla shlukovat a vytvářet první hvězdy a galaxie.

Vědci mají několik tipů, co by temná hmota mohla být. Třeba takzvané WIMP – slabě interagující masivní částice – nebo třeba axiony. Jenže navzdory všem pokročilým experimentům v podzemních laboratořích po celém světě se temnou hmotu zatím nepodařilo přímo zachytit. Někteří výzkumníci dokonce začínají pochybovat – možná temná hmota vůbec neexistuje a my prostě ještě úplně nechápeme, jak funguje gravitace ve velkých měřítcích?

A pak je tu ještě záhadnější věc – temná energie. Ta zabírá asi 68 procent vesmíru a způsobuje něco naprosто překvapivého: vesmír se nejen rozpíná, ale jeho rozpínání se navíc zrychluje. Když tohle vědci koncem devadesátých let zjistili, byli v šoku. Všichni totiž očekávali, že gravitace bude rozpínání spíš brzdit.

Temná energie se chová jako opak gravitace – jako by tlačila samotný prostor, aby se roztahoval stále rychleji. Nejjednodušší vysvětlení? Takzvaná kosmologická konstanta, kterou kdysi dávno navrhl sám Albert Einstein. Později ji považoval za svůj největší omyl, ale jak se ukazuje, možná měl pravdu víc, než sám tušil.

Existují i jiné teorie. Třeba že temná energie není nějaká nehybná konstanta, ale něco, co se v čase mění – tomuhle nápadu se říká kvintesence. Pochopit skutečnou podstatu temné energie je dnes jedna z největších výzev pro fyziky i kosmology. A není to jen akademická otázka – odpověď nám prozradí, jak dopadne celý vesmír. Bude se rozpínat navěky, nebo ho čeká úplně jiný osud?

Výzkum pokračuje dál. Observatoře na Zemi i ve vesmíru mapují, jak je hmota rozmístěná, a měří rychlost rozpínání s přesností, o jaké se dřív ani nesnilo.

Může vesmír jednou zaniknout a jak

Co se vlastně stane s naším vesmírem? Tahle otázka fascinuje vědce po celém světě a upřímně řečeno, odpověď není zrovna uklidňující. Když se podíváte na noční oblohu plnou hvězd, asi vás nenapadne, že všechno tohle má svůj konec. Ale má.

Vědci dnes mluví hlavně o několika možnostech. Ta nejpravděpodobnější? Vesmír prostě pomalu umrzne. Zní to divně, že? Jenže pozorování ukazují, že se vesmír nejen rozpíná – jeho rozpínání se dokonce zrychluje. Za to může něco, čemu říkáme temná energie, a tvoří zhruba sedmdesát procent všeho, co ve vesmíru existuje. Představte si to: galaxie se od sebe vzdalují čím dál rychleji, až jednou budou tak daleko, že jejich světlo k sobě nikdy nedoletí. Hvězdy postupně dohořejí, zhasnou a zbude jen nekonečná tma a chlad. Trvalo by to biliony let – poslední hvězdy vyhasnou možná za několik set bilionů let.

Pak tu máme Velký křach. Tohle je vlastně opak – gravitace by nakonec vyhrála nad rozpínáním. Vesmír by se přestal rozšiřovat, zastavil by se a začal by se smršťovat zpátky. Všechno by nakonec splynulo do jednoho bodu, podobně jako to bylo na začátku při Velkém třesku. Jenže nejnovější pozorování tomuhle scénáři moc nenasvědčují.

Ještě děsivější varianta se nazývá Velké roztržení. Co kdyby ta temná energie neustále sílila? Nakonec by překonala nejen přitažlivost mezi galaxiemi, ale i síly držící pohromadě hvězdy, planety a dokonce i atomy. Vesmír by se doslova roztrhal na kusy. K tomu by mohlo dojít už za několik desítek miliard let.

Některí vědci zase mluví o Velkém odrazu – vesmír by se po smrštění mohl znovu rozšířit v novém Velkém třesku. Vznikl by tak cyklus, který by se opakoval donekonečna. Zní to poeticky, ale zatím pro to nemáme dost důkazů.

A pak je tu ještě jedna možnost, která zní jako ze sci-fi. Rozpad vakua. Náš vesmír by mohl být jen dočasně stabilní a kdyby se přepnul do jiného energetického stavu, šířila by se tím vesmírem bublina změny rychlostí světla a měnila všechny fyzikální zákony. Všechno by bylo zničeno. Naštěstí se to považuje za hodně nepravděpodobné.

Dnes většina vědců sází na ten první scénář – pomalé vyhasínání vesmíru během nepředstavitelně dlouhé doby. Ale bez ohledu na to, co se nakonec stane, máme před sebou ještě miliardy let relativního klidu. Takže si můžeme v klidu žít své životy, aniž bychom museli řešit konec vesmíru.

Jak rychle se vesmír rozpíná dnes

Víte, rozpínání vesmíru je něco, co skutečně mění celý náš pohled na to, kde se nacházíme a kam směřujeme. Je to jedna z nejzásadnějších hodnot v moderní kosmologii – a není to jen nějaké suché číslo z učebnice. Mluví k nám o minulosti, přítomnosti i budoucnosti všeho, co existuje.

Tuhle rychlost vyjadřujeme pomocí Hubbleovy konstanty, pojmenované po Edwinu Hubbleovi, který v roce 1929 přišel na něco fascinujícího: galaxie se od nás vzdalují, a čím jsou dál, tím rychleji to jde. Představte si to – celý vesmír se neustále roztahuje kolem nás.

Dnes odhadujeme Hubbleovu konstantu na přibližně 67 až 73 kilometrů za sekundu na megaparsek. Co to vlastně znamená? Galaxie vzdálená jeden megaparsek – což je zhruba 3,26 milionu světelných let – se od nás vzdaluje rychlostí kolem 70 kilometrů za sekundu. Jenže tady je háček: vědci stále vedou vášnivé debaty o tom, jaká je ta správná hodnota. Různé způsoby měření prostě dávají trochu jiné výsledky. Říká se tomu Hubbleovo napětí a je to jedna z největších záhad současné vědy.

Možná si teď říkáte, jak to vlastně funguje. Není to tak, že by galaxie prostě lítaly prostorem pryč od nás. Roztahuje se samotný prostor mezi nimi. Nejlepší je si to představit jako balónek s namalovanými tečkami – když ho nafukujete, tečky se vzdalují, ale samy se vlastně nepohybují. Přesně takhle to funguje s vesmírem. Prostor sám narůstá a galaxie jsou v tom pasivně unášeny. Když si tohle uvědomíte, najednou úplně jinak vnímáte ty vzdálené galaxie, které pozorujeme.

A tady to začíná být ještě zajímavější. Rychlost rozpínání není všude stejná a navíc se v čase mění. Vědci zjistili něco, co je docela šokovalo – rozpínání se zrychluje! To vedlo k objevu temné energie, té tajemné síly, která tvoří zhruba 68 procent všeho, co ve vesmíru existuje. Poprvé to zaznamenali v devadesátých letech při pozorování vzdálených supernov. Byl to tak významný objev, že za něj v roce 2011 dostali Nobelovu cenu.

Jak vlastně měříme něco tak nepředstavitelného? Máme několik způsobů. Kosmické mikrovlnné pozadí – to je vlastně echo z úplných začátků vesmíru – nám dává jednu sadu dat. Pak pozorujeme supernovy typu Ia a speciální hvězdy zvané cefeidy, což nám dává jiná čísla. A tady je ten problém: výsledky se úplně neshodují. Buď někde děláme chybu, nebo – a to je vzrušující možnost – možná musíme přepsat naše představy o tom, jak vesmír funguje.

Pro většinu z nás je těžké si to představit v reálném měřítku. Ve vzdálenostech uvnitř naší galaxie nebo dokonce v okolních galaxiích je rozpínání úplně zanedbatelné. Gravitace tam drží všechno pohromadě mnohem silněji. Teprve když se díváme do opravdu obrovských vzdáleností, rozpínání začíná být tou hlavní silou, která určuje, kam se galaxie pohybují.

Víte, co je na tom celém úžasné? Dnešní tempo rozpínání nám prozrazuje, jak je vesmír starý. Když si to přehrajeme pozpátku, dostaneme se k Velkému třesku, který nastal před 13,8 miliardami let. Tahle hodnota vychází právě z měření Hubbleovy konstanty a ukazuje, jak je všechno propojené – jedno číslo, a najednou víme, kdy všechno začalo.

Existují paralelní vesmíry nebo multiverza

Paralelní vesmíry a multiverza – zní to jako science fiction, že? Přesto se dnes o těchto konceptech vedou vážné vědecké debaty. Co kdysi patřilo jen do filmů a knih, se postupně dostává do laboratoří a na konference renomovaných fyziků.

Představa více než jednoho vesmíru vychází z několika odlišných vědeckých směrů a matematických modelů. Vezměme si třeba inflační teorii. Ta říká, že náš vesmír po Velkém třesku prošel neskutečně rychlou expanzí. A některé verze této teorie jdou ještě dál – možná během této inflace vzniklo nesčetné množství oddělených oblastí prostoru. Každá z nich by se pak mohla vyvinout v samostatný vesmír s vlastními fyzikálními zákony. Docela dechberoucí myšlenka, nemyslíte?

Pak tu máme kvantovou mechaniku a její mnohosvětovou interpretaci. Fyzik Hugh Everett ji představil už v padesátých letech minulého století. Podle něj se při každém kvantovém měření vesmír rozdělí na více verzí. V jedné se stane tohle, v druhé támhleto. Znamenalo by to, že někde tam venku existují paralelní reality, kde se všechno odehrálo trochu jinak. Možná jste si v jedné dal k snídani rohlík místo chleba.

Teorie strun a M-teorie nabízejí další pohled na celou věc. Tyto složité matematické modely počítají s existencí dalších prostorových dimenzí – víc než těch tří, které známe. Představte si celé vesmíry jako membrány plující v těchto vyšších dimenzích. Občas by se mohly dotknout nebo dokonce srazit. Možná by to vysvětlovalo některé záhady, které kosmologové dodnes nepochopili.

Jenže tady narazíme na zásadní problém. Jak tohle všechno vůbec ověřit? Věda přece funguje na pozorování a experimentech. Ale když jsou ty jiné vesmíry od nás naprossto oddělené, jak je máme studovat? To je otázka, která dělí vědce na dva tábory. Jedni v tom vidí smysluplnou vědeckou hypotézu, druzí pouhou spekulaci bez možnosti důkazu.

Přesto existují způsoby, jak hledat nepřímé stopy. Vědci zkoumají kosmické mikrovlnné pozadí – jakési echo z raného vesmíru. Pátrají po anomáliích nebo vzorcích, které by mohly prozradit srážku s jiným vesmírem. Zatím nic přesvědčivého nenašli, ale technologie se neustále zlepšují a pátrání pokračuje.

A pak je tu ještě antropický princip. Všimli jste si někdy, jak perfektně jsou nastavené fyzikální konstanty v našem vesmíru? I sebemenší změna a život by nemohl vzniknout. Náhoda? Příznivci multiverza říkají, že když existuje nekonečno vesmírů s různými parametry, není divu, že se nacházíme zrovna v tom, kde může existovat život. Logicky přece můžeme být jen tam, kde je to možné.