Teorie Velkého třesku už sice není nejmladší, stále ale ještě představuje nejvíce přijímané, a také nejznámější vysvětlení vzniku a evoluce našeho vesmíru. Velký třesk je velmi atraktivní, ohromující exploze na startu se líbí snad úplně každému. Skrývá se v něm ale nepříjemný problém, totiž singularita. Zní to sice dobře, ale singularita je ve skutečnosti selhání fyziky, selhání rovnic, které se snaží vysvětlit situaci v okamžiku samotného zrození vesmíru. Singularita Velkého třesku je se svými nekonečny z našeho pohledu nepochopitelná.
Brazilský astrofyzik Juliano Cesar Silva Neves z institutu Mathematics, Statistics & Scientific Computation Institute, Univerzity v Campinasu (IMECC-UNICAMP) je jedním z odborníků, kteří hledají pro vznik vesmíru jiný scénář. Ve studii, kterou nedávno publikoval časopis General Relativity and Gravitation, ukazuje, jak se v teoriích o vzniku vesmíru zbavit singularity Velkého třesku.
Neves nevěří, že došlo k Velkému třesku. Naopak je podle něj možné, že se před dnes stále probíhajícím rozpínáním vesmíru vesmír smršťoval. Pozoruhodná je zejména jeho představa, podle níž při přechodu z fáze smršťování do fáze rozpínání vesmíru možná nedošlo ke zničení všech stop z období smršťování vesmíru. Neves si představuje vesmír jako vesmír odrazů (Bouncing Universe), kdy se vesmír smršťuje až do chvíle, kdy je velmi malý, hustý a horký. Nedostane se ale do okamžiku singularity a již předtím se odrazí do podoby vesmíru, který se rozpíná. A tak stále dokola.
Ve své studii se Nevew soustředí na černé díry. Podle něj by právě pozůstatky dávných černých děr mohly být pozůstatky objektů z předchozí fáze, v níž se vesmír smršťoval, které přečkaly okamžik odrazu vesmíru. Černé díry jsou zhroucená jádra masivních hvězd, v nichž se vytvořila singularita, stejně jako v případě Velkého třesku nepochopitelná a vymykající se rovnicím. Z černé díry nic neunikne, ani světlo.
Nicméně, podle Nevese, černé díry nejsou definované singularitou, ale spíše horizontem událostí, který odděluje od okolního světa oblast, odkud již není návratu. Neves použil na černé díry matematický trik, který poprvé zavedl americký fyzik James Bardeen v roce 1968. Jde o úpravu řešení rovnic obecné relativity, které vedou k popisu černých děr.
Bardeen přišel s trikem, který dovoluje existenci černých děr bez singularity, přestože stále zůstávají v pravomoci obecné relativity. Bardeen takové černé díry pojmenoval „normální“ (anglicky regular black holes). Bardeenovy normální černé díry mají hmotnost jako funkci závislou na vzdálenosti od centra takové černé díry, na rozdíl od konstantní hmotnosti, jak bývá obvykle u černých děr hmotnost uvažována.
Neves udělal to, že Bardeenův trik použil na zrušení jiné singularity, té v srdci Velkého třesku. Vrací tím pádem do hry teorii Velkého odrazu (Big Bounce), která popisuje vesmír jako nepřetržitý sled rozpínání a smršťování, o délce miliard a miliard let, mezi nimiž vždy dojde k odrazu. Je to hezký nápad, zatím ale scházejí fyzikální důkazy. Neves a další astrofyzici teď budou hledat pozůstatky černých děr, které by mohly být fosiliemi z éry smršťování vesmíru.
Literatura
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo 22. 11. 2017, General Relativity and Gravitation 49: 124
.
Diskuze:
