Bizarní teorie o kosmu: Žijeme v simulované realitě? Existují bublinové vesmíry?
Vesmír nás fascinuje odjakživa. Vědci se snaží vysvětlit jeho podstatu a minulý i budoucí vývoj mnoha různými teoriemi. Některé jsou důvěrně známé, jiné zase zvláštní, až bláznivé…
Už celá staletí si badatelé lámou hlavu, proč je náš kosmos takový, jaký je. Pokud jde okolnosti jeho vzniku, detaily vývoje a budoucí osud, snaží se vedle mainstreamového pohledu – známého jako model Lambda-CDM či standardní kosmologický model – přinést vysvětlení i řada různě výstředních teorií.
6. Mnohovesmír: Bublinové světy
Ve standardním modelu s Velkým třeskem se kvůli uniformnímu vzhledu reliktního záření ve všech směrech počítá s kosmologickou inflací, kdy se vesmír ohromně rychle a intenzivně rozepnul. Podle některých badatelů však inflační fáze představuje vlastně jen jednu bublinu v rozlehlém oceánu mnohovesmíru, který inflací prochází neustále – pouze na různých místech v jinou dobu a odlišným způsobem. Je to podobné, jako když zmáčknete mycí houbu a objeví se na ní spousta bublin: Zatímco některé hned prasknou a zmizí, jiné se nafouknou.
Paul Steinhardt na popsané myšlence založil teorii věčné inflace. V rozlehlém všudypřítomném inflačním kosmu neustále „bublají“ jednotlivé vesmíry – některé malé, jiné značně rozlehlé jako ten náš. Vše dohromady tvoří celý mnohovesmír, ovšem dílčí „bubliny“ se mohou zásadně lišit. Neexistuje totiž žádný důvod, aby v nich platily tytéž fyzikální zákony a stejně nastavené základní konstanty. V některých by mohla panovat mnohem silnější gravitace či třeba jiná rychlost světla. A v dalších by se nemusela vyskytovat žádná hmota nebo by byla úplně odlišná, než jsme zvyklí.
Cizí „bublinové“ vesmíry nemůžeme pozorovat přímo. Podle některých představ by se však jejich přítomnost mohla projevit v případě interakce, či dokonce srážky s tím naším. Následky by pak mohly být patrné například v detailní struktuře reliktního záření.
7. Vesmír s jinou gravitací: Temná hmota neexistuje
Kosmologické teorie se těsně pojí s naším chápáním gravitace – jako jediná známá síla totiž ovlivňuje hmotu na ohromné prostorové škále. Postupně jsme však zjistili, že sama o sobě nemůže vysvětlit některá pozorování okolního vesmíru.
Známý příklad představují stálice v galaxiích: Pohybují se totiž příliš rychle, než aby je na jejich oběžných dráhách „udržela“ gravitace ve standardním pojetí. Takovou gravitaci odvozujeme od hmoty, kterou ve hvězdných ostrovech pozorujeme. Přesto se galaxie před našimi zraky nerozpadají a existují po dlouhé miliardy let. Totéž platí pro galaktické kupy, tedy gigantické útvary tvořené stovkami, či dokonce tisícovkami hvězdných ostrovů. I kupy drží pohromadě gravitace – příliš silná na to, aby ji vysvětlila hmota, kterou v nich pozorujeme.
Podle převládající představy obsahuje náš vesmír kromě viditelné látky i tzv. temnou či skrytou hmotu, jejíž gravitace k vysvětlení zmíněných pozorování dostačuje. V kosmu by se jí přitom mělo vyskytovat podstatně víc než jejího běžného protějšku. Alternativní objasnění popsaných zvláštních situací by mohlo znít, že teorie gravitace – tedy Einsteinova obecná relativita – je špatně. Někteří vědci ji proto navrhují nahradit například modifikovanou newtonovskou dynamikou neboli MOND. V roce 1983 ji prezentoval Mordehai Milgrom a její podstata spočívá v úpravě Newtonova gravitačního zákona tak, aby odpovídal našim pozorováním.
Mezi temnou hmotou a modifikovanou newtonovskou dynamikou či podobnými teoriemi stále není definitivně rozhodnuto, i když MOND tvoří jen okrajový názor. Jak je v podobných případech obvyklé, musíme spoléhat na to, že nás posunou dál nová pozorování a experimenty.
8. Supratekutý časoprostor: Kosmické moře
I kdyby měl vesmír tři prostorové rozměry, jak nám říká každodenní zkušenost, stále zbývá čtvrtý rozměr, tedy čas. Proto si kosmos představujeme vlastně jako čtyřrozměrný časoprostor. Podle některých teorií – například té, kterou navrhují Stefano Liberati ze Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati a Luca Maccione z Ludwig-Maximilians-Universität München – netvoří časoprostor jen abstraktní rámec pro popis existence hvězd a galaxií ve vesmíru.
Zmínění badatelé považují časoprostor za svého druhu substanci s fyzikální podstatou, která kosmos vyplňuje podobně jako voda oceán. Stejně jako moře sestává z ohromného množství jednoduchých molekul vody, měly by i časoprostor tvořit nepatrné částice existující na nižší úrovni reality, mimo dosah našich současných přístrojů. Daná teorie pokládá vesmír za jakousi supratekutou kapalinu s nulovým třením. Mezi vlastnosti podobných kapalin přitom patří, že nemohou rotovat jako celek, pokud se zamíchají – v takovém případě se rozpadnou do mnoha nepatrných vírů. Kdyby k tomu kdysi dávno došlo u supratekutého časoprostoru, mohly by tak vzniknout zárodky dnešních galaxií.
9. Simulovaný vesmír: Je skutečnost skutečná?
S pomocí superpočítačů a umělé inteligence zprovozňují fyzici stále důmyslnější a rozsáhlejší simulace vesmíru. Britský superpočítač COSMA vytvořil loni v únoru model SIBELIUS-DARK, největší a nejpřesnější simulaci vesmíru svého druhu. Jde o náš kosmos do vzdálenosti 600 milionů světelných let od Země a zahrnuje přes 130 miliard simulovaných „částic“.
Díky pokročilým generativním algoritmům vznikl vesmír obsahující do značné míry stejné struktury, jaké pozorujeme na obloze. Najdeme v něm dobře známé objekty jako kupy galaxií v Panně, Vlasech Bereniky a Perseovi, záhadný Velký atraktor i Lokální prázdnotu – nedalekou, prakticky prázdnou oblast kosmu. Uprostřed simulace se pak vyjímá galaxie v Andromedě a naše Mléčná dráha.
Švédský filozof a futurolog Nick Bostrom v roce 2003 navrhl, že náš kosmos tvoří velmi vyspělou počítačovou simulaci. Vyšel z toho, že během vývoje vesmírných civilizací vznikají superpočítače, jejichž výkon může sahat zcela mimo naši představivost. Mohly by provádět extrémně detailní simulace celých vesmírů a podle Bostroma by v takovém případě měl počet simulovaných realit výrazně převýšit počet těch běžných. Z uvedeného čistě statisticky plyne, že žijeme spíš v simulaci. V současné době jde ovšem mezi odborníky pouze o menšinový názor.
10. Antropocentrický vesmír: Nastaven pro život
Vesmír, jak ho zná současná fyzika, zahrnuje základní konstanty a z nich se odvíjejí mechanismy ovlivňující podobu světa kolem nás: Určují sílu gravitace, elektromagnetismu i dalších fyzikálních sil. Vědci se domnívají, že by zmíněné konstanty v zásadě mohly nabývat rozmanitých hodnot. Jestliže by se však některá z těch klíčových jen mírně odchýlila od své dnešní hodnoty, vypadal by kosmos zcela jinak – pokud by vůbec existoval. V odlišném vesmíru by se však určitě nevyskytovaly živé formy ve známé podobě. Podle některých názorů byl kosmos nastaven právě tak, aby život – a s ním i naši existenci – umožňoval.
TIP: Existují paralelní vesmíry? Jaké jsou argumenty pro a proti jejich existenci?
Ověřit takovou hypotézu je obtížné, ne-li nemožné, ale vysvětlení přesto může znít jednoduše: Pokud by platila popsaná představa o mnohovesmíru s věčnou inflací, v němž neustále bublají rozmanité vesmíry, pak by život spolu s námi prostě vznikl v jedné z bezpočtu bublin. A sice v té, kde jsou konstanty a fyzikální síly čirou náhodou nastaveny tak, že dovolují zrod galaxií, hvězd, planet i živých organismů.
