Náš starý dobrý vesmír se neroztrhne. Alespoň 2,8 miliardy let  
Pokud by se naplnily pesimistické odhady doby, po které přijde Velké roztržení vesmíru kvůli působení temné energie, tak to bude překvapivě brzo. Optimistické odhady ale zase sahají až do nekonečna.

 

Přijde Big Rip? Kredit: Adam Burn / deviantart
Přijde Big Rip? Kredit: Adam Burn / deviantart

Jak asi tenhle vesmír skončí? Bude to spektakulární, ohromující, barevné, ohlušující? Anebo třeba nesmírně pozvolné, nudné, umrtvující? Zatím jen těžko říct. Je to otevřená záležitost. Podle nové studie si prý ale můžeme být docela jistí, že nás ještě minimálně 2,8 miliardy let neroztrhne stále ještě hodně přízračná a tajemná temná energie. Pokud samozřejmě existuje. Překvapivou a trochu stresující zprávu přináší tým astrofyziků, který vedl Diego Sáez-Gómez z Lisabonské univerzity.

Diego Sáez-Gómez. Kredit: CosmoGrav UBI.
Diego Sáez-Gómez. Kredit: CosmoGrav UBI.


Podle toho, co zatím o našem vesmíru víme, se tenhle vesmír zřejmě rozpíná, a ještě ke všemu jeho rozpínání zrychluje. Jestli to tak bude pokračovat, tedy astrofyzikální „business as usual“, vesmír se bude rozpínat dál a dál, a postupně vychládat a vychládat. Nakonec v nesmírně vzdálené budoucnosti dojde k vyčerpání veškeré využitelné energie do odpadního tepla a nastane všeobecné zmrznutí, tepelná smrt vesmíru (Big Freeze). 

Kromě tepelné smrti jsou i další možnosti. Vesmír se z nějakého důvodu může přestat rozpínat a zhroutí se do šílené singularity, které se říká Velký křach (Big Crunch). Po Velkém křachu by mohl být definitivní konec, anebo se vesmír může opět rozpínat, čemuž se říká Velký odraz (Big Bounce). Můžeme žít v cyklickém vesmíru, kde se střídají Velké třesky a Velké křachy jako na běžícím pásu. Ve hře je i možnost, že žijeme v jednom z mnoha vesmírů mnohovesmíru. V takovém případě by to se vznikem a zánikem vesmíru bylo poněkud ošemetné.

Big Rip, klasicky za 22 miliard let. Kredit: New Scientist.
Big Rip, klasicky za 22 miliard let. Kredit: New Scientist.


Když astrofyzici zjistili, že se rozpíná našeho vesmíru zrychluje, tak to byl naprostý šok. A tenhle šok zrodil temnou energii. Když se ve výkladu světa objeví něco zcela nečekaného, tak je nutné povolat přízrak, aby to vysvětlil. A to právě temná energie je. Nikdo neví co je zač. Stále není jasné, jestli vůbec existuje. Přesto straší mnoho excelentních myslitelů. Co jiného by měl, přízrak být?

Osudy vesmíru. Kredit: Hubblesite.org / Ismael Pérez Fernández.
Osudy vesmíru. Kredit: Hubblesite.org / Ismael Pérez Fernández.

Právě s temnou energií se snoubí ještě jeden známý model konce vesmíru. Není to úplně mainstreamová představa, ale její strašidelná povaha jí získala nemalou popularitu. Představte si, že se rozpínání vesmíru zrychluje, protože ho pohání temná energie. Co když by ale temné energie v průběhu času přibývalo a díky tomu by se i zrychlovalo zrychlování rozpínání vesmíru? Nakonec by přišla Smrtka s kosou – fenomén Velkého roztržení, anglicky Big Rip. V jednu chvíli by totiž samotná materie časoprostoru už neustála tlak temné energie. Poslední, co by tenhle vesmír slyšel, by bylo rozmáchlé seknutí kosou. Tak trochu obrazně řečeno, samozřejmě.

Otázkou je, kdy by k Velkému roztržení mělo dojít. Před časem astrofyzici dospěli k údaji, že by se Big Rip mohl odehrát za dalších 22 miliard let. A Sáez-Gómez se s kolegy podívali na to, jestli by k tomu nemohlo dojít i dřív. Ke svým výpočtů využili nejnovější data o rozpínání vesmíru, údaje založené na blízkých galaxiích, supernovách a také baryonové akustické oscilace, dodnes zřetelné otisky vln ve hmotě velmi ranného vesmíru, které se projevují na rozložení viditelné, čili baryonické hmoty. Nakonec dospěli k poměrně dramatickému výsledku, nás samotných se to ale rozhodně týkat nebude. Tvrdí, že za daných okolností se Velké roztržení, podle toho nejvíce pesimistického scénáře, nemůže odehrát dřív, než za asi 2,8 miliardy let. Z našeho pohledu je to samozřejmě šíleně dlouho, ale Slunce i planetu Zemi by to postihlo, což jsme si doposud nemysleli. Je to rozhodně poněkud nepříjemné překvapení.

Na druhou stranu, analýza Sáez-Gómeze a spol. nabízí i horní hranici odhadu příchodu vesmírné Smrtky. A ta sahá do nekonečna. To znamená, že tenhle vesmír může klidně zajít tepelnou smrtí, a Velké roztržení do té doby nenastane. Sáez-Gómez zároveň připouští, že jejich výsledky mohou být ovlivněné nedostatky v soudobé fyzice, především stále trvající roztržkou mezi obecnou relativitou a kvantovou mechanikou. Až budeme mít k dispozici kvantovou teorii gravitace, tak možná srovnáme do latě i vesmírného Smrťáka.

Video:  Theoretical Physics Seminar SPEAKER: Diego Sáez-Gómez


What is the Big Rip?

The End of the Universe Big Crunch, Big Freeze or Big Rip


Literatura
NewScientist 25. 2. 2016, arXiv:1602.06211, wikipedia (Ultimate fate of the universe, Big Rip).

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 28.02.2016
Tisk článku

Big Picture Book of London (My Big Picture) - Jones R. L.
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 392 Kč
cena: 348 Kč
Big Picture Book of London (My Big Picture)
Jones R. L.
Související články:

Rozpínání vesmíru přesně změřeno díky kvasarům     Autor: Stanislav Mihulka (18.04.2014)
V novém modelu viskozity vesmíru straší Big Rip     Autor: Stanislav Mihulka (11.07.2015)



Diskuze:

Modely

Ivan Čech,2016-02-29 21:06:47

Čím víc bude modelů, tím spíš se mezi nimi, nebo na jejich základě, může najít ten pravý.

Odpovědět


Re: Modely

Milan Krnic,2016-03-01 09:44:21

Pokud by byla fyzika jako marihuana, nešlo by nesouhlasit. :-)

Odpovědět

Problém s experimentálním ověřením w=-1

Petr Kardaš,2016-02-29 12:49:45

O budoucnosti Vesmíru rozhoduje stavová rovnice temné energie (závislost tlaku páchajícím antigravitaci na hustotě) w. Pro -1/3 > w > -1 ("kvintesence") jsou řešením paraboly, pro w = -1 ("energie vakua") exponenciála, pro w < -1 ("fantom") hyperboly s asymptotou Big Ripu. Probíhající měření stále zmenšují nepřesnost tohoto parametru, který je blízko kritické hodnoty w = -1. Je-li roven přesně -1, pak můžeme zpřesňovat donekonečna a nikdy nebudeme mít jistotu...

Odpovědět


Re: Problém s experimentálním ověřením w=-1

Milan Krnic,2016-02-29 14:31:40

O budoucnosti Vesmíru rozhodnu já. Protože hypoteticky je vskutku možné všechno.

Odpovědět

Plackova hustota temné energie před Big Ripem

Petr Kardaš,2016-02-29 12:10:50

V modelech s Big Ripem roste hustota temné energie v konečném čase nade všechny meze. Co asi způsobí kvantová gravitace při dosažení Planckovy škály? Nebude situace podobná Big Crunchi (=) Big Bangu? Že by se takto daly zřetězit vesmíry různých vlastností, až se nějakou šikovnou teorií vyhneme singularitám obecné relativity?

Odpovědět


Re: Planckova hustota temné energie před Big Ripem

Petr Kardaš,2016-02-29 12:18:50

Max Planck promine, vypadlo mi písmenko v nadpisu...

Odpovědět

Další možný scénář

Martin Kovář,2016-02-28 23:07:35

Existují i další možné scénáře. Jeden z takových by byl možný za předpokladu, že dnešní vakuový stav není ten s nejnižší možnou energií (viz. falešné vakuuum). Exponenciální fáze rozpínání by pak byla analogií inflační (možná i několika inflačních) fáze v ranném vesmíru. S tímto by pak samozřejmě souviselo narušení symetrie některé z interakcí a tvorba nových částic.

Odpovědět

Já snad samím napětím...

Pavel Krajtl,2016-02-28 22:39:26

...ani neumřu abych se toho dožil.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni