Proč se vesmír vyvíjel podle zákonů, které neexistovaly

Když si představíme, co se dělo po velkém třesku, je tak nějak intuitivně jasné, že se tento vývoj musel řídit fyzikálními zákony, z nichž alespoň některé už známe. Ale přece se dá se říci, že žádné zákony v té době ještě nebyly.

Není to ale blbost? Vždyť přece nějaké zákony působit musely, jinak bychom nemohli vytvořit ani přibližnou představu, jak se po velkém třesku vesmír vyvíjel, a my tu představu máme docela přesnou.

Aby bylo jasné, jak je možné, že v té době žádné zákony neexistovaly, musíme si trochu vysvětlit, co je to fyzikální zákon. A vezměme to na velmi známém příkladu zemské přitažlivosti. Geniální Aristoteles si představoval, že těžké věci tíhnou ke klidu na Zemi. Tato představa byla jakousi směsí zákona pouze zemské přitažlivosti (o přitažlivosti jiných vesmírných těles Aristoteles neuvažoval) a řekněme tření, které brzdilo pohyby těles až se na zemi zastavily. Dlouhá staletí platila tato představa za fyzikální zákon.

Tento zákon překonal Isaac Newton, který formuloval, že tělesa jsou přitahována silou, která se rovná součinu jejich hmotnosti, děleného kvadrátem jejich vzdálenosti (vzdálenosti těžišť). Ještě se to násobí gravitační konstantou, viz obrázek níže. A tento zákon platil pro všechna tělesa, včetně vesmírných.

Z toho ale jasně plyne, že Aristotelův zákon byl dost velké zjednodušení, například omezením gravitace jen na Zemi a navíc deformací chybným "přimícháním" tření a podobných sil. Tím je jasné, že onen zákon ve skutečnosti neplatil, byl jen naší či spíše Aristotelovou zjednodušenou představou, navíc částečně chybnou. Platil přece zákon Newtonův. Mimochodem, ten používal jiné, nové termíny (např. hmotnost) a vlastně i odlišný fyzikální výklad.

Newton se zdál dokonalý, ale chyba lávky. Přinejmenším zjednodušením je přece i Newtonův gravitační zákon, který je upřesněn obecnou teorií relativity (OTR). Newtonova koncepce neumí vysvětlit a spočítat chování ve velmi silných gravitačních polích. Na černé díry, neutronové hvězdy či celý vesmír je Newton nepoužitelný. Neumí ani úplně přesně spočítat stáčení perihélia Merkuru nebo na základě něj bychom nemohli vytvořit LIGO, které pozorovalo gravitační vlny. Ba Newton ani netušil, že nějaké gravitační vlny existují. Takže i Newton zákon vlastně byl jen naše zjednodušená představa a ve skutečnosti platí obecná teorie relativity. A to ještě musíme připomenout, že její výklad je v odlišných termínech. Newton používal tělesa, síly a plochý, všude stejný prostor a všude stejný čas. Einstein hovoří o zakřiveném prostoročase, kde nejsou čas a prostor samostatné entity a nejsou všude stejné. V tomto směru bylo i celé Newtonovou paradigma ne-li chybné, tak alespoň částečně nesprávné, deformované. Einstein používá jinou "logiku", výklad založený na odlišných pojmech, třeba zakřiveném prostoročase.

Jenže OTR má, jako každá teorie či zákon, taky omezené pole působnosti. Neumí například vysvětlit a spočítat, co se děje v singularitách černých děr nebo co se dělo v singularitě velkého třesku. Předpokládá se proto, že vznikne přesnější a hlubší teorie, která bude sjednocovat tuto Einsteinovu teorii gravitace s kvantovou mechanikou gravitace. Ta ale evidentně bude používat i alespoň částečně jinou terminologii a paradigma. Například smyčková kvantová gravitace se snaží vysvětlit, jak vznikl čas a prostor našeho vesmíru, proto tyto entity nemohou být jejím základem, ale mají být v ní odvozeny Jejím pozadím, její základní entitou nebude proto prostoročas. OTR je tak zřejmě také jen zjednodušená představa a představa prostoročasu je poněkud zavádějící a přitažená za vlasy.

Všimněme si, že kvantová gravitace ještě neexistuje, ale je prakticky jisté, že nová teorie zahrnující i gravitaci vznikne. Přírodě je ale úplně jedno, že tuto teorii ještě nemáme, funguje si už od začátku vesmíru podle ní. Tedy je zřejmé, že nefunguje ani podle Aristotela, ani podle Newtona, ani podle Einsteina. Všechny tyto teorie či zákony jsou jen zjednodušené představy neúplně popisující, co se ve skutečnosti děje. Tyto teorie jsou jen naše (zjednodušené a deformované) abstrakce, které by bez nás neexistovaly. Příroda je jiná, složitější.

Ono se ukazuje, že každý zákon a každá (nejen) fyzikální představa je zjednodušení a je to představa dokonce částečně chybná i v principu, ve svém ústředním mechanismu (Newton síly, Einstein zakřivený prostoročas atd.). Příroda je tak vždy složitější než jsou naše představy o ní, třeba v podobě zákonů, a je vždy alespoň poněkud jiná, než jak si ji představujeme. Dokonce si lze představit, že příroda je potenciálně "nekonečně" složitější a "nekonečně" odlišnější než jsou naše představy o ní. My jen objevíme kousek přírody, na který naše zjednodušené představy docela dobře pasují. Za chvíli ale objevíme něco, na co naše představy nestačí. A všechny naše teorie spočítají, co se děje, jen s omezenou přesností. A v té nutné nepřesnosti se skrývají věci, které ještě nechápeme, ba neznáme.

Představovat si, že po velkém třesku fungovaly nám známé zákony, jako třeba OTR, je jako si představovat, že když existovali dávno před člověkem dinosauři, existoval už v té době pojem dinosaurus. Takový pojem ale neexistoval, dokud ho nevytvořil člověk. Nikdo přece před 65 milióny lety neoznačoval tato zvířata za dinosaury.