Vznik a zánik vesmíru 1.

Vznikl vesmír tak, jak popisuje teorie velkého třesku? Mohla veškerá hmota vzniknout z ničeho? Je možné, aby hmota vznikla z energie? Je teorie velkého třesku reálná, nebo ji můžeme zařadit do sci-fi?  

 Velký třesk je vědecká obecně přijímaná kosmologická teorie, která popisuje raný vývoj a tvar vesmíru. Hlavní myšlenkou je, že obecná teorie relativity může být zkombinovaná s pozorováním galaxií vzdalujících se od sebe, z čehož se dá odvodit stav vesmíru v minulosti, ale i v budoucnostiRaný vesmír byl homogenní a izotropně vyplněný vysokou energetickou hustotou. Přibližně 10-35 sekund po Planckově času se vesmír exponenciálně zvětšil během období nazývaného kosmická inflace. Když se pak inflace zastavila, hmotné součásti vesmíru byly ve formě kvark-gluonového plazmatu, v kterém se všechny částice relativisticky pohybovaly. S růstem vesmíru klesala jeho teplota. V čase asi 1 sekunda, při teplotě 3×1010 K, se od horkého plazmatu uvolnila reliktní neutrina. Poté se začaly vázat kvarky a gluony, a tak tvořit baryonová hmota. Díky fyzikálním nesymetriím se vytvořilo o něco více hmoty než antihmoty. Hmota a antihmota povětšinou rekombinovala, a dnes tak pozorujeme jen ten malý zbytek hmoty, který už zrekombinovat nemohl.    Wikipedi

Tak nějak se popisuje vznik našeho vesmíru. Pravda, nebyli jsme u toho, tak to nemůžeme ani potvrdit, ani vyvrátit. Vše pochází z pozorování a výpočtů. Můžeme, ale posoudit, zda je pozorování objektivní, nebo ne. Často se setkáváme s klamy, jež nám vesmír připravuje. Asi nejvíce klamů můžeme pozorovat u světla, které nám dodává nejvíce informací o světě.

Kosmická inflace, blud 1.

 Přibližně 10-35 sekund po Planckově času se vesmír exponenciálně zvětšil během období nazývaného kosmická inflace. Když se pak inflace zastavila, hmotné součásti vesmíru byly ve formě kvark-gluonového plazmatu, v kterém se všechny částice relativisticky pohybovaly.  Wikipedie

Když si představíme inflaci, jako explozi, tak nás okamžitě napadne, co to vlastně explodovalo? Při každé explozi jsou nutné dvě složky, a to hmota a energie. Protože se inflace popisuje tak, že vznikla z ničeho, tak se musíme ptát z čeho vznikly ty kvark-gluonové částice? Navíc, každý pohyb potřebuje energii, nebo impulz. Kde se vzala ta původní nekonečná energie? Z ničeho? Ze zkušeností víme, že ani hmotu, ani energii nelze zničit, tedy ani vyrobit.

Teplota, blud 2.

S růstem vesmíru klesala jeho teplota. V čase asi 1 sekunda, při teplotě 3×1010 K, se od horkého plazmatu uvolnila reliktní neutrina. Poté se začaly vázat kvarky a gluony, a tak tvořit baryonová hmota. Díky fyzikálním nesymetriím se vytvořilo o něco více hmoty než antihmoty. Hmota a antihmota povětšinou rekombinovala, a dnes tak pozorujeme jen ten malý zbytek hmoty, který už zrekombinovat nemohl.  Wikipedie.

Z  mých minulých blogů víme, že teplo je rotace a revoluce protonů, neutronů, nebo atomových jader a tato energie se šíří prostorem jako vlnění s určitou frekvencí. Naopak teplota vyjadřuje výši nahromaděné tepelné energie. Tak jsem si položil otázku, co způsobovalo to gigantické teplo, aby tam byla tak gidantická teplota, jak se v teorii velkého třesku uvádí? Pravděpodobně to vzniklo z nesprávné formulace tepla, která popisuje teplo, jako kmitání molekul. Ve skutečnosti je teplo rotace protonů, neutronů a atomových jader. Můžeme to pozorovat v našem Slunci, kde žádné molekuly, ani atomy nejsou. Navíc tepelné záření nelze vyrobit, pokud nebudeme mít protony, neutrony, nebo atomová jádra, nebo ty kvarky a ty v té době neexistovaly.

Kvarky, blud 3.

Částicová fyzika studuje věci, které jsou neuvěřitelně malé. Do šířky vlasu se vejde přibližně milion atomů, ale i něco tak malého jako atom je obrovské ve srovnání s částicemi, které se urychlují a studují zde. Kdybychom si představili atom zvětšený do velikosti fotbalového stadionu, jeho jádro by mělo velikost malého míčku či kuličky. Atomy jsou tedy z 99,99% prázdné. CERN se zabývá částicemi, které vyplňují zbývajících 0,01%. K poznávání tak malých věcí jsou potřeba extrémně silné „mikroskopy“. Těmi jsou pro tuto oblast fyziky urychlovače a detektory částic.     Wikipedie

Jsou atomy  z 99,99% prázdné? To znamená, že mimo malé  jádro a ještě 1700 krát menší elektrony než je proton, není v atomu "nic"? Podle kvantové fyziky, tomu tak je, ale jak potom můžou elektrony interagovat s jádrem? Podle kvantové fyziky "přiletí" foton a "udělí" elektronu energii, takže se elektron dostane na vyšší kvantovou dráhu.

Můžeme si, pro představu, zvětšit atom ještě více, a to na velikost naší sluneční soustavy. Potom bude Slunce představovat jádro atomu a planety budou představovat elektrony. Nyní přeletí foton, který bude mít hmotnost zrnka písku a udeří rychlostí světla do naší Země. Podle kvantové fyziky, získá naše planeta takovou energii, že změní orbitu a dostane se na oběžnou dráhu Marsu. Z toho  je jasně vidět, jaké ptákoviny vyplývají z kvantové fyziky.

Ale vrátíme se do CERNu a podíváme se, co se tam vlastně děje. Ve vakuové trubici se urychlují protony na vysokou rychlost a nechají se dopadnout na nějakou překážku. Je jasné, co se stane. No ano, rozbijí se na menší kousky. Protože již protony jsou nesmírně malé, je jasné, že fragmenty co z nich zůstanou, budou ještě menší.

Pro představu si nahradíme proton cihlou a ukážeme si, co se v CERNu děje. Uchopím cihlu a praštím s ní o betonovou stěnu. Co se stane? Jasně, cihla se rozbije na mnoho menších kousků. Nyní si tyto kousky srovnám podle velikosti a pokus opakuji. V druhém pokusu se cihla rovněž rozbije, ale fragmenty budou trochu jiné velikosti. Když tento pokus budu opakovat 100 x, 1000 x, nebo milion krát, a budu fragmenty porovnávat, co do počtu, tak i do velikosti, tak zjistím, že se některé kousky navzájem podobají a stále se, po určitém počtu pokusů opakují, tak je pojmenuji, jako kvark "b", další, jako kvark "c" a tak dále. V závěrečné zprávě uvedu, že cihla se skládá z těch a těch kvarků a tak vlastně vznikla. Ale my víme, že cihla vznikla úplně jinak, stejně jako propon nevznikl z kvarků.

Samozřejmě v CERNu se srážejí miliardy protonů, nebo atomových jader za sekundu a vyhodnocuje to počítač, ale podstata se od rozbíjení cihel moc neliší. V příštím blogu si vysvětlíme, jak opravdu mohla baryonová hmota (látka) vzniknout a jestli musel tento proces doprovázet velký třesk.