Podle mainstreamových představ astrofyziků je náš vesmír plný temné energie, díky níž se tento vesmír nejen rozpíná, ale navíc, oproti veškerému očekávání, jeho rozpínání zrychluje. A to je pro lidi, kteří se zajímají o osud vesmíru, pořádná jízda. Jak to tohle všechno jednou skončí?


Možná je konec blíž, než by se zdálo. Možná je náš vesmír na samotném pokraji zhroucení. Přichází s tím pozoruhodná studie, jejímiž autory jsou Nemanja Kaloper z Kalifornské univerzity v Davisu a Antonio Padilla z Nottinghamské univerzity, a která se nedávno objevila v online vědeckém časopisu Physical Review Letters. Podle jejich výpočtů hrozí kolaps vesmíru bezprostředně, tedy bezprostředně v kosmologickém měřítku pár desítek miliard let. Nebude to zrovna přes noc, ale pro astrofyziky je to podle všeho hodně brzy.


Studie Kalopera a Padilly se ani tak nesnaží odhadnout konec našeho vesmíru, ale nabízí mechanismus, s nímž by bylo možné vyřešit některé trpké záhady astrofyziky. Soustředí se hlavně na ono nešťastné zrychlování rozpínání vesmíru a na to, co by vlastně měla být temná energie zač. Tyto otázky souvisejí s problémem kosmologické konstanty, s níž se pral už Albert Einstein a kterou ze světa mrtvých fyzikálních hypotéz vyvolaly právě dohady kolem povahy temné energie.


Kaloper s Padillou jsou přesvědčeni, že se vydali zcela novou cestou k řešení tohoto legendárního problému dnešní fyziky. Jejich hypotézu prověří čas, ale prozatím jsou optimističtí. Pomocí relativně jednoduchého přeformulování obecné relativity se jim povedlo sekvestrovat, izolovat energii vakua Standardního modelu od hmoty (sequestration of vacuum energy). Po tomto zásahu není energie vakua, ať ž klasická anebo kvantová, zdrojem zakřivení vesmíru.



Podle Kaloperova a Padillova mechanismu náš vesmír vznikl, prošel fází kosmologické inflace, vyvinul do dnešního stavu zrychlujícího rozpínání a za nějaký čas se jeho rozpínání překlopí do smršťování, které skončí Velkým křachem (Big Crunch). Jejich rovnice prý krásně sedí na pozorovanou historii vesmíru: Navíc je to jeden z prvních modelů, které obsahují zrychlování rozpínání vesmíru, aniž by zároveň pečlivě ladily počáteční podmínky při vzniku vesmíru.


Jak se nedávno vyjádřil Pavel Bakala z Ústavu fyziky Filozoficko-přírodovědecké fakulty Slezské univerzity v Opavě o věčném kvantovém vesmíru, celé je to ve stadiu velmi ranné hypotézy. Oba vědci hodlají na svém nápadu intenzivně pracovat. Budou ho testovat v prostředí teorie strun, naroubují ho na kvantovou gravitaci a časem se ukáže, za co jejich sekvestrace energie vakua stojí. Pokud uspějí, tak to bude znamenat, že zrychlování rozpínání vesmíru, které svého času vědce tolik šokovalo, v sobě vlastně ukrývá důkaz brzké zkázy. Šok na druhou, dalo by se říct. Celou záležitost budeme i nadále sledovat.






Video: Tony Padilla: Sequestering the Standard Model Vacuum Energy


Video: Padilla: Will the LHC destroy the world?



Literatura

PhysOrg 23. 3. 2015, Physical Review Letters 114: 101302 (online 10. 3. 2015), Wikipedia (Cosmological constant).