Proč nebude konec vesmíru takový, jaký si fyzici představují

Možných scénářů konce našeho vesmíru je několik. Je to třeba velké rozervání, kde zrychlující se rozpínání prý nakonec roztrhá částice i prostoročas. Nebo populární tepelná smrt popisující, že veškerý pohyb čehokoliv ustane.

Jestli předpokládáte, že přijdeme s novým scénářem, jste na omylu. Nicméně každou chvíli někdo s nějakým scénářem přijde. Třeba jako Matt Caplan z Illinoiské státní univerzity, který sice spoléhá na klasickou tepelnou smrt vesmíru, ale s jiným než standardním průběhem. Ten standardní předpokládá, že zhruba do 101°° let velké hvězdy postupně explodují jako supernovy, další pohasnou, vypaří se černé díry a zbude jen mix subatomárních částic.

Matt Caplan ale namítá, že se zapomnělo na černé trpaslíky (viz článek Za 1011°° let exploduje vesmír. Výbuch bude trvat do roku 1032°°°, načež vše pohltí dokonalá tma, spočítal teoretický fyzik). Ti prý začnou vybuchovat až za 1011°° let. Nebudeme rozporovat jeho výpočty, ale samotnou představu tepelné smrti, zejména to, co můžeme předpovědět na tak vzdálenou budoucnost. Zkusme si jen přiblížit, co znamená oněch 101°° let ve v obvyklé představě tepelné smrti. Rozepišme si to. Je to:

10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 let.

Vesmír přitom existuje pouhých méně než 14 000 000 000 let. Z této krátké, ne zcela pochopené historie chceme extrapolovat (tedy odhadnout vývoj mimo známý časový úsek) do budoucnosti vyjádřené oním šíleným číslem s obrovskou řadou nul výše? Těžko, protože takový odhad je tím méně spolehlivý, čím na větší vzdálenost se dělá. A tady je extrapolační vzdálenost tak velká, že se dá téměř jistě tvrdit, že je tento odhad nemůže být správný. A co teprve u onoho konce za 1032°°° let. Přitom ani nemíníme napadat konkrétní model vývoje černých trpaslíků do tak hluboké budoucnosti, ale stačí si připomenout, že na začátku století postupně vznikala představa rozpínajícího se vesmíru a uvažovalo se, jestli jeho případné zpomalování nepovede nakonec k jeho smrštění. Pak byla ale objevena temná energie, která, jak to vypadá, neustále rozpínání vesmíru zrychluje. Představa konce vesmíru se tak zásadně změnila!

Dalším překvapením byla temná hmota (nesvítící hmota, o jejichž podstatě nemáme ponětí). Ta zásadně mění hmotnost vesmíru, a stejně jako temná energie může znamenat, že je náš vesmír otevřený a je možná ovlivňován jeho okolím (mutlivesmírem?). Kolik takových překvapení nás asi čeká v průběhu následující tisícovky let? Deset nebo dvacet? Třeba na příležitost číhají různé varianty kvantové gravitace (smyčková kvantová gravitace nebo teorie superstrun (M-teorie) apod.). Ty by přiblížily vlastnosti prostoročasu a mohly by vysvětlit temnou energii a tedy také to, jestli jí nebude ubývat nebo přibývat. Prostě ani současné faktory ovlivňující rozpínání vesmíru dost dobře neznáme a už vůbec nemůžeme zohlednit zatím neznámé faktory, které mohou opět naše představy převrátit vzhůru nohama. Připomeňme si, že ještě nedávno jsme měli svítící objekty za celý vesmír, a dnes víme, že tvoří necelých 5%, viz obrázek výše.

Zásadní změny znalostí o vesmíru přicházejí, zdá se, s frekvencí jen o málo menší než se výrazně mění lidské technologie (auta, počítače, mobily, internet, umělá inteligence...). Prognostici dobře vědí, že předpovědi vývoje společnosti na 10 let dopředu jsou kvůli zásadním změnám ošemetné, na 100 let dopředu jsou pak nemožné. Co pak lze říci o "proroctvích" na šílené množství let dopředu v případě vesmíru? Že o tak vzdálené budoucnosti neříkají vůbec nic. :-) Opravdu může platit předpoklad, že vše podstatné o vesmíru už dnes známe? Určitě ne. V roce 1900 měli někteří představu, že fyzika už vše poznala a je v podstatě vyčerpaná. Obě teorie relativity a kvantová mechanika ukázaly, jak hluboce chybné představy to byly.

Z neuvěřitelně obrovské časové vzdálenosti vyplývá také empirická netestovatelnost těchto hypotéz. Jenže verifikace je zcela zásadní kritérium vědeckosti u empirické disciplíny jako je fyzika. Takové předpovědi tedy nemůžeme brát vážně, nanejvýš je to sci-fi. Protože, jak zargumentováno výše, jsou prognózy do tak extrémně velké budoucnosti velmi nevěrohodné, jsou tyto prakticky jistě chybné. Onen omyl vyplývá zřejmě z toho, že si fyzika zvykla, že při popisu jejich objektů naše znalosti zahrnují vše podstatné a většinou operuje na omezených časových škálách. To v případě vesmíru ale určitě neplatí.