Největší záhady vesmíru: Co bylo před Velkým třeskem? (1.)

V průběhu 20. století se objevily dvě velké fyzikální teorie, které navždy změnily náš pohled na vesmír a přírodu. Jednalo se o Einsteinovu obecnou teorii relativity, jež nám prozradila mnohé o gravitaci a jejím působení, a o kvantovou mechaniku, která nám naopak otevřela dveře do světa mikrokosmu, do světa elementárních částic. 

Z Einsteinových rovnic vyplývalo, že vesmír nemůže být statický, že se musí rozpínat. A i když tomu zpočátku vědci příliš nevěřili a snažili se (zejména Einstein) rovnice upravit tak, aby statický, neměnný kosmos připouštěly, experimentální fakta zjištěná o několik let později hovořila jasně: vesmír není statický, opravdu se rozpíná. Lze tedy soudit, že kdysi – ve velmi vzdálené minulosti – musel být daleko menší, a že dokonce v určitém okamžiku byla veškerá současná hmota vesmíru napěchována do nepředstavitelně malého, až nulového objemu. Zmíněný okamžik dnes nazýváme Velký třesk (termín původně posměšně použil britský astronom Fred Hoyle, který s danou teorií nesouhlasil). 

Co však Velkému třesku předcházelo? Nevíme. A dokonce ani nevíme, co se stalo přesně v okamžiku, kdy k němu došlo. Dvě největší teorie 20. století totiž nejsou vzájemně slučitelné: teorie relativity velmi dobře popisuje objekty s velkými rozměry a velkou hmotností a kvantová mechanika zase objekty s malými rozměry a malou hmotností – jenže při Velkém třesku se obrovská hmotnost soustředila v nepředstavitelně malém objemu. A zde naše teorie selhává. Ačkoliv se o to snažil sám Albert Einstein a mnoho vědců po něm, kvantovou teorii gravitace dosud nemáme. 

Je tudíž velmi pravděpodobné, že současnou teorii budeme muset upravit – ukazuje se totiž, že nekonečna, která se v dnešních rovnicích objevují, značí velmi pravděpodobně její nedostatky. Dokážeme již tvořit modely chování vesmíru od času zlomku sekundy po jeho vzniku, avšak pro dřívější události (a tím méně pro období před Velkým třeskem) teorii nemáme. To nám ovšem nebrání ve spekulacích, které pokrývají široké spektrum variant: od možnosti, že Velkým třeskem začaly čas a prostor jako takové, po alternativu, že vesmír neustále osciluje mezi vznikem a zánikem. Jde ovšem o pouhé spekulace.

Kdy najdeme řešení?

Přestože výzkum postupuje mílovými kroky, nelze patrně v dohledné době očekávat vznik teorie, která by dokázala spojit teorii relativity a kvantovou mechaniku. Kandidátů je sice spousta, nicméně za současného stavu techniky nelze žádný z těchto výkladů ověřit: předpokládají totiž existenci částic či struktur, které se projevují pouze při nesmírně vysokých energiích, o patnáct až dvacet řádů vyšších, než jaké zvládnou naše současné přístroje. A i kdybychom dokázali takové teorie najít a ověřit a dostali se tak blíže k poznání samotného Velkého třesku, stále by nebylo jasné, co se odehrálo před ním.