Poznámka editora: Článok „Vesmír by mohol byť 250-krát väčší ako to, čo je možné pozorovať“, vyvolalo medzi našimi čitateľmi rozsiahlu diskusiu. Niektorí navrhujú, aby UT mala mať sériu článkov o kozmológii - Kozmológiu 101, ak budete chcieť. Naša najnovšia spisovateľka Vanessa D’Amico, ktorá napísala vyššie uvedený článok, dnes začína sériu Cosmology 101, ktorá začína úplne na začiatku.
Ako sa vesmír začal? Je to jedna z najnaliehavejších otázok v kozmológii a pravdepodobne aj otázka, ktorá bude chvíľu trvať. Tu začnem vysvetlením toho, čo si vedci myslia, že vedia o prvých formatívnych sekundách života vesmíru. Príbeh nie je viac ako pravdepodobný.
Na začiatku bolo ... no, vlastne to nevieme. Jednou z najbežnejších mylných predstáv o kozmológii je to, že vesmír začal ako nesmierne malá, nepredstaviteľne hustá zbierka materiálu, ktorý náhle explodoval, a tak vznikol priestor, ako ho poznáme. S touto myšlienkou je veľa problémov, v neposlednom rade zo všetkých predpokladov implicitných v prípade nazývanom veľký „tresk“. Po pravde povedané, nič „nenarazilo“. Predstava výbuchu pripomína myseľ rozširujúceho sa materiálu a postupne zapĺňa priestor okolo neho; Avšak keď sa narodil náš vesmír, nebol priestor. Nebol ani čas. Nebolo vákuum. Doslova tam bolo nič.
Potom sa zrodil vesmír. Extrémne vysoké energie počas prvých 10-43 sekúnd jeho života je pre vedcov veľmi ťažké určiť niečo presvedčivé o pôvode vesmíru. Samozrejme, ak majú kozmológovia pravdu v tom, o čom sa domnievajú, že sa mohlo stať ďalej, na tom nezáleží. Podľa teórie inflácie asi 10-36 sekúnd prešiel vesmír obdobím exponenciálnej expanzie. V priebehu niekoľkých tisícin sekundy sa priestor nafukoval faktorom asi 1078, ktoré rýchlo oddeľovali regióny, ktoré kedysi susedia, nepochopiteľnými vzdialenosťami a vyhodili do vzduchu drobné kvantové výkyvy.
Inflácia je príťažlivou teóriou z niekoľkých dôvodov. Najprv to vysvetľuje, prečo pozorujeme vesmír ako homogénny a izotropný vo veľkých mierkach - to znamená, že vyzerá rovnako vo všetkých smeroch a pre všetkých pozorovateľov. Vysvetľuje tiež to, prečo sa zdá, že vesmír je skôr plochý, než zakrivený. Bez nafúknutia si plochý vesmír vyžaduje mimoriadne doladenú množinu počiatočných podmienok; inflácia však toto jemné vyladenie zmení na mierku. Známe analógie: Zem pod našimi nohami sa zdá byť plochá (aj keď vieme, že žijeme na sférickej planéte), pretože my ľudia sme oveľa menšie ako Zem. Podobne je nafúknutý vesmír v porovnaní s naším lokálnym zorným poľom taký obrovský, že sa zdá byť priestorovo plochý.
Ako sa uvádza v teórii, koniec inflácie ustúpil vesmíru, ktorý vyzeral trochu viac ako ten, ktorý pozorujeme dnes. Energia vákua, ktorá viedla k inflácii, sa náhle zmenila na iný druh energie - druh, ktorý by mohol vytvárať elementárne častice. V tomto bode (iba 10%)-32 sekúnd po narodení vesmíru) bola okolitá teplota stále príliš horúca na to, aby sa z týchto častíc vytvorili atómy alebo molekuly; ale ako sa sekundy blížili, priestor sa rozšíril a ochladil na miesto, kde sa mohli kvarky spojiť a tvoriť protóny a neutróny. Vysokoenergetické fotóny sa naďalej pohybovali okolo, neustále narážali a vzrušovali nabité protóny a elektróny.
Čo sa stalo potom? Ako sa táto chaotická polievka hmoty a žiarenia stala obrovskou šírkou organizovanej štruktúry, ktorú dnes vidíme? Čo sa stane s vesmírom v budúcnosti? A ako vieme, že takto sa rozvinul príbeh? Odpovede na tieto otázky a ďalšie informácie nájdete v nasledujúcich niekoľkých splátkach kozmológie 101!
