VELKÝ TŘESK

Teorie, která popisuje moderní pohled na vývoj vesmíru, se nazývá teorie horkého vesmíru. Zformuloval ji americký astrofyzik ruského původu George Gamow na základě Einsteinovy teorie relativity.

Podle této teorie začala expanze vesmíru velkým třeskem z velmi kompaktního a velmi hustého stavu hmoty charakterizovanou extrémně vysokou teplotou (odtud i termín „horký vesmír“). Tato počáteční konfigurace hmoty má dvě důležité zvláštnosti, které je obtížné naší logikou, která se opírá o naše každodenní zkušenosti, pochopit.

Počátek

První zvláštnost hmoty souvisí se „začátkem“. Pokud sledujeme vývoj opačným směrem a použijeme parametry rozpínání pozorované dnes a známé fyzikální zákony, uvidíme, že hustota hmoty by měla být na začátku nekonečně velká. Zdá se, že to není z fyzikálního hlediska možné a pro takovou konfiguraci nefungují fyzikální zákony tak, jak je známe. Proto ještě nemáme vhodné přístroje k popisu počáteční konfigurace. Navíc čas sám o sobě není přesně definovanou veličinou pro neuvěřitelně vysoké hustoty, které existovaly v nejranějších okamžicích vytvoření vesmíru. Spolu s vesmírem, s prostorem a se všemi fyzikálními zákony, kterými se vesmír řídí, při velkém třesku vznikl i samotný čas. Proto otázce, co se stalo „před“ velkým třeskem, chybí fyzikální význam. Pokud položíme takovou otázku, je toto totéž, jako kdybychom se zeptali, kde je západ, když se nacházíme na severním pólu Země. Je zřejmé, že na severním pólu směry „východ“ a „západ“ nemají význam – můžeme jít pouze na jih. Tyto směry se reálně „zrodí“ prvním krokem, který uděláme, když se pohneme od pólu.

Místo

Druhá zvláštnost souvisí s „místem“. V žádném případě není snadné pochopit skutečnost, že velký třesk se uskutečnil všude. Proto, i když se galaxie dnes od sebe vzdalují, neznamená to, že se všechny vzdalují od jednoho středu. Tato zvláštnost vyplývá přímo z kosmologického principu. Pokud my na Zemi vidíme, jak se galaxie od nás vzdalují, totéž vidí i pozorovatelé z jiné galaxie. Je to proto, že Hubbleův zákon musí být stejný všude ve vesmíru. Na první pohled je zde rozpor. Podívejme se však na rozpínání vesmíru jako na jeden nafukovací balónek s nakreslenými spirálami. V rámci této analogie je každá spirála galaxií z našeho vesmíru. Po nafouknutí balónku se každá spirála vzdálí od všech ostatních spirál. Pokud do jedné spirály vložíme „pozorovatele“, ten uvidí, jak se ostatní spirály od něj vzdalují. Pokud přesuneme pozorovatele do jiné spirály, uvidí totéž. Proto znovu nemůžeme hovořit o „středu“ rozpínání – např. sférický povrch balónku nemá ani střed, ani začátek, ani konec. Bez ohledu na směr, kterým se po tomto povrchu pohybujeme, se nikdy nedostaneme na jeho „konec“. V tomto smyslu vesmír nemá hranice, ale nemusí být nekonečný.