Kde je střed vesmíru?
Když byla ve dvacátých letech minulého století objevena existence cizích galaxií, užasli vědci při poznání, že se téměř všechny od nás vzdalují. Na první pohled by se mohlo zdát, že se tím potvrdil starý předpoklad: jsme centrem vesmíru! Máme v něm jedinečnou pozici.
Radost ale netrvala dlouho. Poměrně brzo ale vědci přišli na to, že se galaxie vzdalují tím rychleji, čím více jsou od nás vzdáleny. Postupně se začal formovat nový pohled na vesmír, ve kterém se vše vzdaluje od všeho, vesmíru, který se rozpíná. Čím lepší dalekohledy, čím přesnější se stalo určování vesmírných vzdáleností, tím přesnější pohled na vesmír se otevírá před našima očima.
Vesmírné rozpínání
Náš vesmír má tři prostorové dimenze, kterým v běžném životě říkáme délka, šířka a výška. Jeho rozpínání probíhá ve všech prostorových dimenzích. Není ale dostatečně rychlé na to, abychom ho pozorovali v běžném životě. Proto si ho zpočátku dokonce ani vědci neuměli představit. Rozpínání vesmíru je jev, který se projevuje jen v obřích vesmírných vzdálenostech.
Dá se představit na modelu parkoviště a v něm zaparkovaných aut. Zjednodušme situaci tím, že budeme ignorovat gravitační soudržnost Země. Nechme parkoviště reagovat tak, jako by se nacházelo v mezihvězdném prostoru. Auta samozřejmě stojí a nepohybují se. Pohybuje se pouze prostor mezi nimi. Každým okamžikem narůstá. Zatímco ve vesmírných vzdálenostech je rozdíl už dobře znát, na našich parkovištích budete spoléhat na rozpínání vesmíru marně. Změna je tak nepatrná, že vaše auto dávno zreziví a rozpadne se na prach, než pro něj vznikne volné místo k parkování.
Galaxie, které vypadají jako by od nás prchaly, ve skutečnosti stojí na místě. Odnáší je směrem od nás prostor, který vzniká v každém bodě vesmíru. Čím vzdálenější daná galaxie je, tím více prostoru nás dělí – a tím více prostoru mezi námi vzniká. Tím větší je i rychlost, kterou se daná galaxie od nás vzdaluje.
Velký třesk
Pokud se tedy vesmír rozpíná, musel být v minulosti menší než dnes. A ve velice vzdálené minulosti musel být miniaturní. Jeho počátek je popisován jako tzv „Velký třesk“.
Naše zkušenost z běžného života nám říká, že tam, kde něco vybuchlo, se dá nalézt střed exploze. Nabízí se tedy otázka – kde je střed vesmíru?
Tato otázka postrádá smysl. Stejně jako nepozorujeme vznikající parkovací místa, která by byla výsledkem rozpínání vesmíru, nemůžeme ve vesmíru určit ani žádný střed.
Zdánlivý střed vesmíru
To, co vidíme při pohledu na nebe, je naše nejbližší vesmírné okolí. Když se díváme pouhýma očima, vidíme na obloze obou polokoulí kolem 6000 hvězd. Ty jsou všechny relativně blízko, jinak by naše oko jejich slabé světlo nezachytilo. Hvězdy, vzdálené přes 7000 světelných roků, jsou pro pozorování pouhým okem příliš slabé.
Při pohledu ze Země na nebe tedy vidíme jen blízký prostor, který má nutně tvar koule, jejímž jsme středem. Tento fakt znovu podporuje pocit, že jsme středem vesmíru. Vypadá to tak, že vesmír kolem nás tvoří pravidelnou kouli.
Dalekohledy a jejich schopnost lepšího rozlišení zvětšují poloměr této pomyslné koule. Vesmír – a to, co v něm pozorujeme – bude pro nás mít vždy tvar koule, na tom nic nezmění ani sebedokonalejší teleskopy. To, že jsme středem tohoto pozorovaného prostoru, ovšem zdaleka neznamená, že jsme středem vesmíru.
Skutečný střed pozorovaného vesmíru
Z pohybu galaxií vidíme, že se prostor vesmíru rozpíná v každém svém bodě. Pokud se vesmír rozpíná tímto způsobem, jsou všechny body rovnocenné a žádný z nich střed netvoří.
Při velkém třesku nevznikla nejen hmota, kterou ve vesmíru pozorujeme, ale také veškerý jeho prostor. Od té doby se prostor rozpíná, takže je vesmír stále větší a větší. Svým způsobem tedy proběhl Velký třesk v každém bodě našeho vesmíru.
Střed celého vesmíru
Předchozí úvaha se týkala vesmíru, který pozorujeme. Vesmír samotný je ale daleko větší než pomyslná koule, kterou jsme schopni vidět.
Existuje dokonce tzv. hranice pozorovatelného vesmíru, která má také tvar koule s pomyslným středem, který tvoří pozorovatel (tedy my). Tato hranice se vytváří následkem konečné a omezené rychlosti světla.
Nejstarší světlo, které můžeme pozorovat, k nám putovalo zhruba 13,8 miliardy světelný roků. Díky rozpínání vesmíru je bod, který světlo před touho dlouhou dobou vyslal, dnes vzdálen 46 miliard světelných roků.
Je tu ale i další mechanismus, který nám nedovoluje vidět celý existující vesmír. Zatímco rychlost, kterou se od nás pohybuje určitý vzorek hodně vzdáleného prostoru, závisí jen na vzdálenosti mezi ním a námi – a může být tedy i vyšší než rychlost světla, je světlo samo (a tedy informace o vzdálených oblastech) omezena konečnou hodnotou – přibližně 300 000 km/s.
Logicky vzniká v určité vzdálenosti hranice, za kterou se prostor pohybuje směrem od nás rychlostí vyšší, než je rychlost světla. Spolu s prostorem se pohybují směrem od nás i tamní galaxie, takže i když vysílají naším směrem světlo, jsou jeho fotony unášeny pryč od nás určitou nenulovou rychlostí. Navždy ztrácíme schopnost tyto galaxie zaznamenat.
Může mít vesmír střed v této nezaznamenatelné oblasti?
Na to, aby měl vesmír střed v neprozkoumatelné oblasti, by musel být zakřivený.
Dá se to přirovnat k často používané analogii s nafukovaným balónkem. Na povrchu nafukovaného balónku mění jednotlivé body svou vzdálenost stejně, jako se od sebe vzdalují jednotlivé body vesmíru.
Jediný rozdíl je v počtu dimenzí, které se experimentu účastní. Při nafukování balónku pozorujeme proměny bodů ve dvou dimenzích, šířce a délce. Vesmír se rozpíná ve třech dimenzích. Rozpínání bodů na povrchu balónku má střed v další přidané dimenzi, uprostřed balónku samotného, když vezmeme do úvahy i třetí, výškovou dimenzi.
Na to, aby měl vesmír střed rozpínání analogicky nafukovanému balónku, by tedy musel být zakřivený v další, nepozorované prostorové dimenzi.
Nic z toho, co o vesmíru víme, to nenaznačuje. Z jiných a dnes už dobře ověřených experimentů víme, že je vesmír plochý, nezakřivený. Ani v nám neprozkoumatelné části tedy nejspíš nebude mít žádný střed.
Dana Tenzler
Chandrayaan-3 a jeho přistání na měsíčním povrchu
23. srpna minulého roku přistál na Měsíci indický lunární modul Chandrayaan-3. Mise, která vypustila na povrchu Měsíce malé lunární vozítko, měla také zajímavé následky.
Dana Tenzler
Hackmanit - jedinečný drahokam … a dozimetr
Hackmanit je příbuzný minerálu, která se jmenuje sodalit. Na rozdíl od něj má ale jednu zajímavou vlastnost - na světle mění svou barvu. Čím je to způsobeno?
Dana Tenzler
Meteorit 2024 BX1 byl už nejspíš nalezen
Nedávno byl oznámen nález předpokládaných zbytků meteoritu 2024 BX1. Ten zazářil jako jasný bolid na noční obloze v noci z minulé soboty na neděli. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Meteorit 2024 BX1 zatím nebyl nalezen
V noci z 20. na 21. ledna se v Braniborsku objevil na nebi objekt, který zazářil jako nezvykle jasný bolid. Byl vidět z Lipska ale také z Prahy. (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Proč mají výstražná světla modrou barvu?
Proč byla pro výstražný signál v silničním provozu zvolena modrá barva? Na vině je (a vás to nepřekvapí) ... fyzika (délka blogu 3 min.)
Další články autora |
Studentky rozrušila přednáška psycholožky, tři dívky skončily v nemocnici
Na kutnohorské střední škole zasahovali záchranáři kvůli skupině rozrušených studentek. Dívky...
Podvod století za 2,4 miliardy. Ortinskému hrozí osm let a peněžitý trest 25 milionů
Luxusní auta, zlaté cihly, diamanty a drahé nemovitosti. To vše si kupoval osmadvacetiletý Jakub...
Rusové hlásí průlom fronty. Ukrajinská minela jim přihrála klíčové město
Premium Jako „den průlomů“ oslavují ruští vojenští blogeři pondělní události na doněcké frontě, kde se...
Zemřel bývalý místopředseda ODS Miroslav Macek. Bylo mu 79 let
Ve věku 79 let zemřel bývalý místopředseda ODS a federální vlády Miroslav Macek, bylo mu 79 let. O...
To nemyslíte vážně! Soudce ostře zpražil bývalého vrchního žalobce
Emotivní závěr měl úterní jednací den v kauze údajného „podvodu století“, v němž měly přijít tisíce...
Hasiči celou noc zasahovali v pralese Mionší, vodu nosili na zádech
Beskydský prales Mionší v noci zachvátil požár. Hasiči celou noc zasahovali v jeho nejvyšším...
Volby by jasně vyhrálo ANO, mimo Sněmovnu by zůstaly TOP 09 a KDU-ČSL
Sněmovní volby by v dubnu vyhrálo ANO s 32,5 procenta, ODS by měla 13 procent, SPD a Piráti shodně...
Protesty studentů eskalovaly i v Kalifornii, jeden člověk skončil v nemocnici
Na Kalifornské univerzitě v Los Angeles (UCLA) se v noci na středu střetli proizraelští a...
Amsterdam bojuje proti nerovnosti v močení. Vyčlení miliony na veřejné záchodky
Radnice v Amsterodamu po několikaletém nátlaku ze strany žen vyčlenila čtyři miliony eur (přes 100...
10 nejčastějších podvodů na internetu: Dokážete ochránit sebe i svou rodinu?
V digitální éře, kde technologie proniká do všech aspektů našich životů, se také zvyšuje riziko podvodů. Od falešných e-mailů a inzerátů až po...
- Počet článků 972
- Celková karma 19,07
- Průměrná čtenost 1325x