Vznik a vývoj vesmíru

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Vznikem a vývojem vesmíru se zabývá věda zvaná kosmologie. Během staletí lidského poznání se pohled na vesmír a jeho vývoj neustále měnil a je tomu tak stále. Dnes nejuznávanější a jak teorií tak pozorováním nejpodloženější je takzvaný standardní model. Přesto najdeme mnoho astrofyziků, kteří ho zavrhují a odmítají i velký třesk.

[editovat] Standardní model

kombinuje teorii kvantové fyziky a obecné relativity a popisuje dění hmoty a gravitace za velmi extrémních podmínek. Dopodrobna zpracovaná teorie velkého třesku a vývoje vesmíru v jeho prvních třech minutách staví především na standardním modelu.

[editovat] Velký třesk

Podle teorie velkého třesku (anglicky Big Bang) vznikl vesmír z nekonečně malého bodu o velké hustotě. Tato singularita byla jak počátkem hmoty a prostoru tak i počátkem času. Vznikl první okamžik a od něho se začal odvíjet vývoj vesmíru.

Ten probíhal zpočátku velmi rychle a měl (nebo mohl) mít podobu nesmírné exploze (v podstatě se rozepnul ve velmi malém čase na ohromný objem a to ještě daleko rychleji než probíhá rozpínání vesmíru v dnešní době - to je nazýváno inflace). I když slovo třesk navozuje představu zvuku, jakési rány, je v tomto případě ekvivalentem slova výbuch.

[editovat] Vznik hmoty

Původně malý vesmír se společně s prostorem rychle rozpínal. ‚Uvnitř‘ se nacházela silně stlačená a žhavá látka. Standardní model popisuje dost přesně co se dělo v prvních třech minutách po vzniku vesmíru. (Vzhledem k tomu že vesmír je starý asi 13 miliard let je to doba skutečně nepatrná).

Vystřídalo se několik fází. V těch prvních převládalo především světlo (fotony) a jiné elementární částice. A v posledních fázích už byl vesmír dost chladný (jen několik miliard stupňů Celsia) na to, aby se mohla tvořit stabilní jádra atomů.

[editovat] Důkazy

[editovat] Rozpínání vesmíru

Teoreticky rozpracoval rozpínání vesmíru Alexandr Friedmann a využil k tomu Einsteinových rovnic obecné teorie relativity. Podle těchto rovnic není možné aby byl vesmír stacionární (aby se nerozpínal nebo nesmršťoval).

Pozorovat lze toto rozpínání nepřímo na velmi vzdálených objektech (kvasary) a jejich světelných spektrech (spektrální čáry). Známý je takzvaný rudý posuv. Čím jsou například galaxie vzdálenější, tím věší je jejich rudý posuv a tím rychleji se od nás také vzdalují. Tato závislost je téměř lineární a je vyjádřena Hubblovou konstantou (Edwin Hubble byl astronom, který tuto závislost pozoroval a prosazoval).

[editovat] Reliktní záření

Reliktní neboli zbytkové záření má dnes teplotu 2,7 K a přichází izotropně ze všech směrů z vesmíru. Bylo nejprve předpovězeno teoreticky jako důsledek kosmologické rekombinace v počátcích vývoje vesmíru a teprve pak pozorováno. Prvními byli Penzias a Wilson a dostali za to Nobelovu cenu.

[editovat] Teorie stacionárního vesmíru

Vesmír je podle této teorie homogenní a izotropní (kosmologický princip) a to nejen v prostoru, ale i v čase. Bez ustání se rozpíná a stálou homogenitu zaručuje nově vznikající hmota. Proti této teorii mluví pozorovatelné rozdíly mezi blízkým a vzdáleném (tedy i starým) vesmírem.

K tomuto stacionárnímu popisu se zpočátku klonil i sám Albert Einstein, přestože jeho obecná teorie relativity takový stav vylučovala. Vypořádal se s tím tak, že do rovnic přidal pomocnou konstantu (kosmologická konstanta), kterou následně nazval svým největším omylem. Dnes se ale kosmologická konstanta opět „vrací do módy“.