Umírá vesmír?

Jedním z vědeckých oborů, který vznikl v průběhu devatenáctého století byla termodynamika. Věda o teple a jeho přeměně v jiné druhy energie. Mimo jiné zavedla veličinu entropii definovanou jako míru neuspořádanosti systému. 

Termodynamika byla založena na dvou větách. Ta první vyjadřuje zákon zachování energie a definuje vztah mezi teplem a mechanickou energií. Druhá věta hovoří o tom, že žádný tepelný stroj nemůže pracovat ze 100% účinnosti, že teplo přechází vždy z tělesa teplejšího na těleso chladnější a zároveň a zároveň, že při všech spontánních dějích v přírodě entropie-neuspořádanost narůstá.

Tento poznatek vedl řadu učenců 19.stol k myšlence, že i samotný vesmír nevratně spěje ke stavu maximální entropie, chaosu a neuspořádanosti. Stavu, který dostal metaforické označení tepelná smrt vesmíru.

Je však taková představa chování vesmíru pravdivá? Stačí se podívat kolem sebe a hned nám může dojít, že tady něco nehraje. Před 13 miliardami let byl vesmír vyplněn jen žhavým plynem, měl velmi homogenní strukturu a s ní i maximální entropii. A pak se stalo něco fantastického. Rozptýlený horký plyn se zkoncentroval do hvězd a planet a pak přinejmenším na planetě Zemi se vyvinuly tak složité a organizované systémy, jakým jsou živé organismy.

Jak to jde dohromady se zákony termodynamiky?

Problém spočívá v tom, že termodynamické zákony byly formulovány pro uzavřený a izolovaný hmotný systém striktně oddělený od svého okolí. Pouze takový systém spěje postupem času do stavu termodynamické rovnováhy vyjádřeném maximální hodnotou entropie. Takový systém je však pouze idealizovanou fikcí. Reálně v přírodě neexistuje. Ať si zvolíme jakoukoliv termodynamickou soustavu: živého tvora, zemskou atmosféru, libovolnou planetu, nebo jen vodu ohřívanou nad sporákem, tak vždy se jedná o soustavu otevřenou. Tedy takovou, kdy dochází k různě intenzivní a sofistikované výměně hmoty, energie a informací s okolím.

Obor, který se takovýmito systémy zabývá se nazývá termodynamika nerovnovážných stavů. Jeho průkopníkem se ve 20.stol. stal původem ruský fyzik a chemik žijící v Belgii I.Prigogine a za svůj výzkum obdržel i Nobelovu cenu. Udělal několik velmi zajímavých objevů, které popsal v knize „Řád v chaosu“, která byla vydána i u nás. Zjistil, že když libovolný látkový systém je zásobován z vnějšku dostatečným množstvím energie, tak za jistých podmínek vykazuje pozoruhodné chování. Spontánně v něm vznikají pravidelné struktury, nebo vykazuje pravidelné cyklické chování. Jinými slovy vyvíjí se ke stavu větší složitosti a uspořádanosti v protikladu k přirozenému vývoji izolovaných systémů.

Prigogine jako chemik demonstroval toto chování hlavně na příkladu tzv. autokatalitických reakcí, které jsou četné hlavně v organické chemii a biochemii. Jsou to takové reakce, kdy produkt chemické reakce urychluje svou vlastní reakce. Prigogine studoval celou řadu vzájemně propojených chemických reakcí. Popsal vznik složitých prostorových struktur, i vznik oscilací, kdy koncentrace jednotlivých látek v reakci vykazuje vlnový sinusový průběh tak časově přesný, že by se podle něho daly řídit i hodinky. Jev nazval chemické hodiny.

Vraťme se nyní k samotnému vesmíru a položme si otázku. Je samotný vesmír také otevřenou soustavou? K odpovědi nám mohou pomoci známé fyzikální poznatky. Ty hovoří o existenci fyzikálním vakuu. Stavu který existuje mimo prostor a čas, tedy i náš vesmír. Z něj vznikla veškerá hmota při velkém třesku. Z něj se stále rodí virtuální hmotné částice a opět se z něj po krátkém čase vracejí. Z něj pochází síly, které potom hmotné částice na principu rezonance transformují na známá fyzikální pole jako je gravitace, elektromagnetismus, silná a slabá interakce. Z vakua pochází i tzv. temná energie, která v tomto okamžiku proti gravitační přitažlivosti urychluje vzdalování galaxií a rozpínání vesmíru. A konečně fyzikální vakuum umožňuje i konstrukci zařízení na výrobu energie zdánlivě z ničeho-zařízení na tzv. volnou energií, stejně jako to, že mezi námi žije pár lidí kteří prokazatelně roky nejedí žádnou potravu a přesto jsou živí a zdrávi.

Vše tedy ukazuje na to, že i samotný vesmír je otevřenou soustavou napájenou z univerzálního zdroje. Až dosud jsem používal pojmů fyziky. Zde se již fyzika velice přibližuje světu náboženství a duchovní filozofie. Za technickým pojmem fyzikální vakuum se objevuje skrytý řád, něco co Albert Einstein nazval inteligencí nesčetněkrát převyšující inteligenci pozemskou.

Položme si na závěr opět primární otázku článku: „Umírá vesmír?“.  Můj názor je blízký tomu, co již před tisíciletími psali např. staré indické texty. Ty píší v souvislosti s vývojem vesmíru o období brahmova dne a  brahmovy noci. Vesmír zaniká a noří se do původního chaosu, aby se pak znovu zkonstruoval do pestrosti a složitosti forem, jak jej známe i dnes. Je to proces, který probíhá na různých úrovních v celé přírodě. Nám známé střídání ročních období konstrukce (jaro, léto) a destrukce (podzim, zima)  je toho dobrým příkladem. Smrt a život jsou dvě strany jedné mince stejně jako konstrukční-tvořivé a destruktivní síly v přírodě.