Na stopě původu lidstva 2

Teorie prvotního třesku uspokojivě vysvětluje rozpínání vesmíru; při pokusu popsat samotný prvotní třesk však veškeré fyzikální zákony selhávají. Celková hmota a všechno žárem by musely být původně koncentrovány do bodu nula v časoprostorovém kontinuu. Tento nulový bod však nedokáží naše matematické rovnice beze zbytku popsat. Někteří matematici jej popisují jako „singularitu", astronomové se však zpravidla takovým charakteristikám vyhýbají. Naproti tomu nabízí Hawkingova M-teorie zcela nové možnosti. Jako každý, kdo chce universum popsat pomocí jediné rovnice, vychází také Hawkihg z prvotního třesku.

Podle jeho názoru existence černých děr dokazuje, že výše zmíněná singularita není pouhým výplodem fantazie. Když dohasínající hvězdy o dostatečně velké hmotnosti začnou v důsledku vlastní gravitace kolabovat, vznikají tzv. černé díry.

Gravitace zakřiví prostor kolem nich tak intenzivně, že dojde k extrémnímu zhuštění hmoty: jsou pohlcovány okolní hvězdy a kosmický vír černé díry, rotující rychlostí 200 000 km/s, nakonec „nasaje" tisíce sluncí. Dochází tak k obrovské koncentraci hmoty, v níž spatřují vědci i model pro singularitu prvotního třesku.

V okamžiku „big bangu" musela být tato koncentrace materie pochopitelně daleko vyšší koneckonců tehdy byla podle názoru vědců soustředěna v jednom bodu veškerá hmota universa! Když pak došlo k prvotnímu třesku, uvolnilo se nepředstavitelné množství energie v podobě elementárních částic a začaly působit čtyři přírodní síly, které usměrňovaly další vývoj veškeré materie celého vesmíru. S přiřazením těchto takzvaných „čtyř energií" však mají astrofyzikové určité problémy. Vzorec vysvětlující vesmír by měl být univerzálně platným popisem všech stadií kosmického vývoje, měl by být srozumitelnou rovnicí obsahující všechny síly působící v mikrokosmu a makrokosmu. To se ovšem doposud podařilo jen u tří forem energie:

1. elektromagnetické energie, která spojuje a drží pohromadě všechny atomy;
2. takzvané „silné energie", která drží pohromadě jádra atomů;
3. „slabé energie", která způsobuje radioaktivní rozpad.

Čtvrtá energie, gravitační síla, však zatím odolává všem pokusům vědců vtěsnat ji do univerzálního vzorce. Přitažlivost totiž předpokládá existenci hmotných objektů v okamžiku prvotního třesku ovšem nic takového nebylo, veškerá materie byla koncentrována v jediném nehmotném bodě, v kvantu, které bylo „ničím".

Protože se fyzikům nepodařilo rozlousknout hádanku, jak uplatnit gravitaci ve světě nejmenších kvant o velikosti matematického bodu, existují místo jedné univerzální rovnice, popisující vesmír, dvě vzájemně se doplňující teorie: Einsteinova teorie relativity popisuje makrokosmos; podle ní se universum skládá ze tří prostorových a jedné časové dimenze a zde působí gravitace! Vedle toho existuje kvantová teorie, jejímž duchovním otcem je Max Plaňek (18581947). Popisuje procesy odehrávající se v mikrokosmu a Plaňek za ni obdržel Nobelovu cenu. Avšak právě v kvantové teorii nehraje gravitace žádnou roli! Stephen Hawking se nyní pokouší o vytvoření nového modelu vesmíru, který by mu umožnil dospět k vytouženému univerzálnímu vzorci. To se mu však může povést jen v případě, že dokáže integrovat gravitaci do mikrosvěta kvant. Vědec sám to vyjadřuje prostou větou:

„Pro pochopení podstaty vesmíru potřebujeme kvantovou teorii gravitace."

Hawking zprvu vychází z již známých teorií, které rozšiřuje. Jde o takzvané teorie strun. Podle nich nejsou základními stavebními kameny vesmíru atomové částice, které mají formu bodu, nýbrž „struny" („strings"). Tyto struny sice ještě nebyly nikdy nikým pozorovány, jejich existenci i velikost však lze matematicky vypočítat. Poměr velikosti této struny vůči atomu je stejný jako poměr tohoto atomu vůči celému slunečnímu systému. Lze vypočítat i to, že určité struny disponují gravitací. A protože to jsou kvanta, otevírá se tu možnost pro „kvantovou teorii gravitace". A ta je zase podle Hawkingova vyjádření předpokladem pro to, abychom dospěli k univerzálnímu vzorci vesmíru.

Výsledky jeho výpočtů se strunami však byly použitelné jen omezeně, protože měly platnost pouze pro čtyřrozměrnou realitu. Profesor Hawking proto hledal obecnější řešení, platné i pro vícedimenzionální prostor. Vypočítal vícedimenzionální kvant, který pojmenoval „membrán" nebo zkráceně „bran". Tyto „brans" zasahují podle Hawkinga do více než jednoho rozměru. Z jeho výpočtů vyplývá, že universum má celkem jedenáct dimenzí.

Proč si ale tyto dimenze neuvědomujeme?

Hawking o tom píše:

„Protože po prvotním třesku se pouze čtyři dimenze prostor a čas rozvinuly do kosmických rozměrů, zatímco zbylých sedm dimenzí zůstává svinuto v prapůvodním stavu v prostoru o velikosti strun, podobně jako nerozvinuté poupě květu!"

Takové sedmidimenzionální klubko se podle profesora Hawkinga nachází v každém bodě vesmíru. Model kosmu podle M-teorie obsahuje tedy kromě jiného i dvoudimenzionální braný, pro které představuje třetí dimenze jakýsi „hyperprostor", v němž se mohou pohybovat, aniž by se setkávaly nebo vzájemně kolidovaly. Odpovídajícím způsobem se mohou pohybovat „trojdimenzionální klubka" čtyřrozměrným prostorem, aniž by zde byla registrována. Hawking rozvíjel tyto myšlenky dál a dospěl k závěru, že také naše viditelné universum není nic jiného než velký „3D-bran", vznášející se v čtyřrozměrném hyperprostoru, v němž probíhají neustálé fluktuace kvant. Hawking to popisuje následujícími slovy: „Tato kvanta se vytvářejí podobně jako bubliny vařící se vody. Některé z těchto bublin rychle splasknou a zmizí, jiné se zvětšují a expandují, podobně jako tomu bylo v případě našeho vesmíru."

Abychom si vytvořili lepší představu o branech zasahujících do výše-dimenzionálního prostoru, přirovnává je Hawking k hologramu: při něm se nám zjevuje když na něj pohlížíme ze správného úhlu na dvojdimenzionální ploše trojdimenzionální obraz libovolného objektu. Jinými slovy: informace z vyšší dimenze jsou zakódovány v obrazci nižší dimenze.

Je tedy možné, že jsme skutečně jen stíny paralelního světa?

Profesor Hawking odpovídá na tuto otázku kladně. A jde dokonce ještě o krok dál, když říká:

„Je docela dobře možné, že náš život je jen počítačová hra, kterou hrají mimozemšťané s námi jako počítačem vytvořenými figurkami. Možná jsme pouze jejich hologramy, s nimiž se baví."

Tato revoluční myšlenka nás dovádí k prastaré filozofické otázce, která rovněž vyslovuje možnost, že jsme pouhými produkty něčeho (někoho) jiného! S pomocí Hawkingovy teorie by se daly vysvětlit mimosmyslové fenomény jako telepatie a jasnovidectví. V souladu s ní by byla i hypotéza, podle níž navštívili kdysi v dávné minulosti naši planetu mimozemské bytosti, aby zde vytvořily to, čím dnes jsme: lidstvo.

Co to všechno znamená pro svět, v němž žijeme?

Od oné noci z 24. na 25. dubna 1990, kdy se nám otevřelo nové a velice slibné okno do vesmíru, děláme při hledání odpovědi na otázku našeho vlastního původu neustálé pokroky. Americká kosmická loď Discovery vynesla na oběžnou dráhu země obří teleskop, pojmenovaný po astronomovi Hubblovi; tímto „oknem do vesmíru" můžeme dohlédnout až na nejvzdálenější místa universa. S pomocí tohoto teleskopu se vědci snaží zodpovědět také prastarou otázku lidstva, jestli existuje život i mimo naši planetu; potvrdí se snad správnost M-teorie?

Hubblův teleskop skutečně umožnil nejvýznamnější astronomické objevy, jichž bylo dosaženo za posledních čtyři sta let tedy od doby, kdy italský astronom Galileo Galilei (1564-1642) sestavil první dalekohled. S jeho pomocí lze totiž dohlédnout desetkrát dál než z jakékoli hvězdárny na zemi.

Koncem listopadu 2001 oznámili američtí astronomové, že byla poprvé objevena planeta mimo sluneční soustavu, která má vlastní atmosféru. Protože planety nevyzařují samy světlo, nýbrž pouze odrážejí světlo svého slunce, nemohou být ze země pozorovány ani těmi nejvýkonnějšími dalekohledy Hubblovým teleskopem je však pozorovat lze.

Zmíněná, již od roku 1999 známá planeta má hmotnost asi 220-krát větší než Země a obíhá kolem hvězdy HD 209458 v souhvězdí Pegas, která je podobná našemu Slunci. Jen díky šťastné astronomické náhodě se vědcům podařilo pozorovat, jak je světlo hvězdy, vzdálené od nás asi 150 milionů světelných let, filtrováno atmosférou oné planety. Následná spektrální analýza ukázala, že plynný obal vzdálené planety obsahuje sodík. Pokud by další analýzy prokázaly také přítomnost metanu, draslíku a vodních par, byly by to podle dr. Allana Bosse z Carnegie Institute zřetelné indicie toho, že planeta je obyvatelná. Dr. David Charbonneau z California Institute of Technology v Pasadeně komentoval objev těmito slovy:

„To zahajuje novou vzrušující fázi výzkumu planet mimo sluneční soustavu."

Jaká další překvapení nám může Hubblův teleskop připravit v blízké budoucnosti?

Dnes již víme, že ve vesmíru existují miliardy galaktických systémů, podobných naší Mléčné dráze. Pravděpodobnost, že dříve nebo později objevíme nějaké „kosmické sousedy", je tudíž poměrně velká. Galaxie se řítí vesmírným prostorem všemi směry. Například Vega se přibližuje k naší galaxii rychlostí 13 km/s, Aldebaran se od ní naopak rychlostí 53 km/s vzdaluje, Arktur směřuje rychlostí 135 km/s k nejzazšímu okraji kosmu.

Erdogan Ercivan