Středa 8. dubna 2020, svátek má Ema
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Středa 8. dubna 2020 Ema

Co bylo před velkým třeskem. Nic?

11. 02. 2020 10:05:20
Bonmot tvrdí, že na všechny složité otázky existuje jednoduchá odpověď... pochopitelně špatná. Jednou z takových je, že žádné předtím u velkého třesku nebylo, neboť nebyl čas. Prostých mylných odpovědí je u této otázky víc.

Mnoho lidí si myslí, že na otázku, co bylo před velkým třeskem nebudeme znát odpověď nikdy. Jenže tu zjistíme celkem snadno, bude-li nám stačit znát pouze základní vlastnosti toho, co stvořilo náš vesmír a nebudeme chtít vědět, jaký je tam život a je-li vůbec, existují-li tam hvězdy, černé díry nebo co tam konkrétně existuje a jaké zákony tam fungují.

Je vhodné si uvědomit, že to, o čem budeme teď uvažovat, a co si pracovně můžeme nazvat třeba multivesmír, není nic totálně jiného od našeho vesmíru. (Kritiku existence multivesmíru a její vyvrácení předvedeme za chvíli.) Multivesmír není zcela jiný svět, který se ani trochu nepodobá tomu našemu. Když uděláme paralely dvou jiných odlišných světů, můžeme ukázat, že třeba svět kvantové mechaniky či teorií relativity je sice nezvyklý, když ho porovnáme se světem naší každodenní skutečnosti (přirozeným světem), ale není nijak zásadně odlišný.

Dá říci, že náš přirozený svět je částečně svět kvantové mechaniky. Když si od ní odmyslíme vlnové vlastnosti částic a objektů, dostaneme svět klasické mechaniky, svět automobilů, letadel, jízdy na kole atd. Přirozený svět je jen zjednodušená podoba světa kvantového. Jeden v druhý přechází a mají mnoho společného. Totéž platí pro speciální teorii relativity. Když se v ní omezíme na "lidské" rychlosti, tedy rychlosti zanedbatelné ve srovnání s rychlostí světla, dostaneme opět náš přirozených svět s rychlostmi maximálně desetitisíce kilometrů za hodinu. Zase jeden svět přechází v druhý a oba mají společný základ. Když zadáme do rovnic obecné teorie relativity tak slabé gravitační pole, jako má naše Země, či jakým působí na Zemi Slunce, výpočty se nebudou lišit od Newtonova gravitačního zákona, který popisuje náš běžný svět.

Jiná věc je, že když mluvíme o kvantové mechanice nebo teorii relativity, hovoříme skoro jen o jejich odlišnostech od známého světa, soustředíme se pouze na to jiné. To společné ignorujeme, je to pro nás nezajímavé asi jako domy, kolem nichž chodíme každý den, nebo třeba to, že hodíme kamenem tam, kam chceme a on se chová podle našeho očekávání. Tyto shodné rysy obou světů pro nás jevově prakticky neexistují. Ale náš běžný svět vlastně je svět kvantové mechaniky a teorie relativity, přesněji náš svět má se světem moderní fyziky společný základ.

Podobně se dá tedy předpokládat, že svět multivesmíru bude jen rozšířením kvantového a relativistického světa našeho vesmíru, neboť ten je jeho "dítětem", oblastí se zjednodušenými zákony multivesmíru, tedy teoriemi relativity a kvantovou mechanikou. Podobně jako je přirozený svět oblastí se zjednodušenými, limitovanými zákony kvantovými a relativistickými. Spojitost a podoba našeho vesmíru a multivesmíru je proto zásadní. Teorie relativity a kvantová mechanika jen lehce rozšířily naše obzory a přehnaný údiv z toho, že u nich je "vše jinak", vyplývá spíše jen z faktu, že náš obzor byl před jejich poznáním značně omezený. Podobně může být ale v šoku obyvatel domorodého kmene někde v Amazonii, když poprvé uvidí kolo při jízdě, i když to opravdu žádný zázrak není.

Další úvaha potřebná k odpovědi na otázku, co bylo před velkým třeskem, je o zobecnění. Vědecká metoda je založena na indukci, tedy vlastně zobecnění poznaného. Prozkoumáme případů, a dovolíme si z nich udělat závěr, že stejné zákony jako u těchto případů budou platit všude tam, kde jsou stejné podmínky. Třeba když obecná teorie relativity platí pro zakřivování paprsků světla v gravitačním poli Slunce, usoudíme, že bude platit i pro černé díry a neutronové hvězdy milióny a miliardy světelných let daleko. To se nám potvrdilo. Ověření správnosti takového zobecnění, tedy správnosti indukce, se nám potvrdilo mnohokrát. V ní spočívá značná část síly vědy, neboť nám umožňuje předpovídat.

Pokusíme se teď udělat indukci na ještě obecnější než fyzikální úrovni, a zformulujeme některé "metafyzické" zákonitosti. Nepůjde pochopitelně ale o žádnou skutečnou metafyziku, tedy zákonitosti platící jednou provždy a třeba i pro metavesmíry, které obsahují mnoho multivesmírů apod. Takové skutečně absolutní zákonitosti totiž neexistují. Každý vědecký a tím také pravdivý zákon je totiž platný pouze v určitých podmínkách, a mimo ně neplatí (viz Popperova flasifikace). To je také empirická zkušenost, že zdánlivě absolutní pravidla se mnohokráte ukázaly jako platící jen někde a někdy. To ukazuje jak klasická fyzika, ale je taky jasné, že musí existovat nějaká kvantová gravitace, protože například v singularitách ("středech" černých děr a velkého třesku), a tam pak přestává platit obecná relativita a je nutno ji "smíchat" s kvantovou mechanikou, což zatím neumíme. Pak budou jako kvantová mechanika tak obecná relativita jen zjednodušením kvantové gravitace, tedy obě evidentně mají jen omezenou působnost.

Jaké jsou tedy tyto "nadfyzikální" zákony, které nám napoví, co bylo před velkým třeskem? První z nich, který potřebujeme při úvaze, co bylo před velkým třeskem, je prastará myšlenka, že "Vše plyne." Hérakleita z Efesu. Tuto superfyzikální zákonitost si můžeme ověřit empiricky, tedy nejsilnějším vědeckým ověřením. Vše, co známe, se nějak hýbe. Jsou to milióny věcí a miliardy případů. Když si myslíme, že se něco nehýbe, je to jen náš klamný dojem! Nehybný stůl je rovnováha nespočetných pohybů jeho atomů. Onen stůl se pochopitelně také pohybuje vůči Slunci či vůči středu naší galaxie.

Domnívali jsme se, že se vesmír nehýbe, a on se mrška rozpíná. Mysleli jsme si, že se neposunují kontinenty, ale hýbou se, i když nepatrně. V průběhu miliónů let je ten pohyb výrazný. A i dnes jsou výrazně alespoň silné lokální důsledky jejich pomalých pohybů v podobě sopečných erupcí. Že je pohyb dokonce neodstranitelný, můžeme vidět na příkladu 3.zákona termodynamického, který tvrdí, že "pevnou látku nelze konečným pochodem ochladit na absolutní nulu​". A neplatí to zřejmě pro žádnou látku. Prostě mršky atomy nebudou v úplném klidu opravdu nikdy. Když se nám jeví, že se něco nehýbe, je to jen proto, že tento pohyb zatím nevnímáme, propadl se za horizont, jak by řekl Prof. Vopěnka. Zejména si všimněme toho, že se nelze spolehnout na příklady na našem horizontu, tedy právě ty, kde vnímáme dokonalý klid. Musíme je vyloučit ze vzorku, jelikož zatím nevíme, není-li tam skrytý nepatrný pohyb, jak ukazuje skutečnost. Když tedy tyto případy na horizontu vyloučíme, zbyde nám jen ty, kde pohyb existuje.

Další superfyzikální zákonitostí je zákon zachování pohybu. Snad miliardkrát jsme se přesvědčili, že jestliže někde vznikne nějaký pohyb, vytvoří ho jiný. Třeba pohyb atomů (teplo) je vytvořen dopadem meteoritu. Když do někoho strčíme, on se pohne, je další příklad. Žádný pohyb nevznikl z ničeho, z klidu. Ve fyzice se tato zákonitost konkretizuje do podoby zákona zachování energie, zákona zachování impulsu atd. Této zkušenosti zdánlivě mohou odporovat právě případy jako je velký třesk. Jenže ty musíme z naší empirie vyloučit, neboť o nich zatím nevíme, jsou-li něčím způsobeny či ne, jak už naznačeno výše. Toto odstranění ze vzorku je podpořeno jiným mnohokrát potvrzených zobecněním. A to, že pohyb, který se nám jevil jako nezpůsobený jiným, byl jen omyl, jen jsme to ještě neviděli.

A jsme tam, kde jsme chtěli být. Velký třesk byl způsoben nějakým pohybem mimo náš vesmír. Když budeme mít u mobilu vybitou baterii, nevykouzlíme na jeho displeji žádný pohyb. Když chceme vyhodit kus skály do povětří, potřebujeme třeba dynamit, tedy látku napěchovanou chemickou energií. Totéž funguje u velkého třesku. Když dáme na úvahu ze začátku blogu, že multivesmír není až tak odlišný od našeho vesmíru, pochopíme, že i v něm platí zákon zachování energie. Jen ta energie tam může mít podobu, kterou neznáme a zatím nevnímáme.

Jenže jestliže tedy před velkým třeskem existoval nějaký pohyb, existovalo i něco, co se hýbalo. Tedy oblast, která stvořila a teď zahrnuje náš vesmír. Krok z našeho vesmíru do multivesmíru je jediný malý posun do velmi podobného světa, dokonce z hlediska superfyzikálních zákonitosti úplně stejného. Platím tam totiž stejné superfyzikální zákony, jako zachování energie, nebo podobnosti světů, jestliže spolu komunikují, třeba formou velkého třesku, neboť i on je přenosem informace.

A proč této oblasti říkáme právě multivesmír, když může být vesmír jen jeden? Je to ale velmi málo pravděpodobné, prakticky nemožné, uvážíme-li další superfyzikální zákonitost, a to neexistenci solitérů, tzn. objektů, které existují jen jednou. To už jsme vyložili v textu Nevědecké pohádky moderní vědy II - kvantové paralelní vesmíry s kopiemi nás samých. Atomů jsou mraky, elektronů taky, galaxií miliardy, hvězd nepřeberné množství, stejně jako černých děr, měsíců a planet. Jedině když budeme něco velmi konkretizovat, třeba uvedeme několik desítek vlastností, které identifikují jediného člověka, můžeme dojít k jedinému případu. Ale člověk jako obecná entita, je mnohokrát. A vesmír taky. Není důvod předpokládat v multivesmíru, který se na superfyzikální úrovni shoduje s naším, existenci jediného vesmíru. Proto používáme velmi oprávněně pojem multivesmír.

Je tu i otázka, jestli náš vesmír vůbec vznikl, jestli tu "náhodou" nebyl stále? Na to nám dá dobrou odpověď další superfyzikální zákonitost, a to, že vše vzniká a zaniká. Opět se odvoláme na největší jistotu, empirii. O miliardách věcí víme, že vznikly a zanikly. To, co nezaniklo a nyní existuje, ale opět nemůžeme zahrnou do vzorku, neboť prostě lidstvo neexistuje dost dlouho, aby mohlo říci, že tu vesmír bude stále... ehm, vlastně nikdy nebude žít tak dlouho. Je to hypotéza, kterou nelze nikdy ověřit. Není to tedy ani vědecká představa v oblasti empirické vědy. Je možné jen tuto představu odhalit jako nepravdivou, dokázat ji nelze nikdy.

Ještě se nakonec zastavíme u boha. Někteří si myslí, že bůh stvořil velký třesk a tím i vesmír. To nelze brát příliš vážně, neboť jednak existují tisíce bohů, a každý je jiný, tedy je zmatek v tom, který by měl ten velký třesk stvořit. Nehledě na to, že žádného z nich nikdo nikdy neviděl a není o existenci žádného z nich jediný empirický důkaz. Pokud jde o křesťanského boha, ten se podobá člověku, neboť "bůh stvořil člověka k obrazce svému". Pomiňme toto neuvěřitelné sebestředné rouhání :-) a zkusme je brát na chviličku vážně. Má-li člověk postavit dům, potřebuje k tomu materiál. Podobně by tedy bůh potřeboval materiál, a to je právě multivesmír. Multivesmír je tedy nutný vždy. A protože známe milióny samoorganizujících se procesů, což je vznik hvězd, galaxií, planet, černých děr, hor údolí, atmosféry atd., je představa účasti boha u velkého třesku zbytečná. (Za samoorganizující se systémy byla dokonce v roce 1977 udělena Ilju Prigoginovi Nobelova cena). Kdybychom ale přece jen mysleli, že vesmír stvořil bůh, zůstane pak otázka, co stvořilo boha.

(Autor děkuje DI za korekturu češtiny a literárního slohu.)

Autor: Jan Fikáček | úterý 11.2.2020 10:05 | karma článku: 43.76 | přečteno: 3334x

Další články blogera

Jan Fikáček

Není objektivní stůl jen chomáč pohledů? Je trojrozměrný předmět opravdu 3D?

Když se podíváme třeba na stůl, řekneme si, že je to skutečná objektivní trojrozměrná věc. A že je mimo nás. A nebudeme o tom ani trochu pochybovat. Je to ale mnohem, mnohem složitější. Ukažme si, co to vlastně taková 3D věc je.

7.4.2020 v 9:21 | Karma článku: 29.48 | Přečteno: 729 | Diskuse

Jan Fikáček

Nadsvětelná rychlost, obrácení směru čas? Jak prosté, milý Watsone.

"Povídá se", že se při nadsvětelné rychlosti obrací směr času. Dosadíme-li ji ale do vzorců speciální teorie relativity, dostaneme čas imaginární. Tachyony jsou velká záhada. Vše jde ale vysvětlit jednoduchým způsobem.

29.3.2020 v 19:47 | Karma článku: 41.02 | Přečteno: 1922 | Diskuse

Jan Fikáček

Je koronavirus neviditelný nebo jen černobílý?

Zde jsem si přečetl, že viry, včetně koronaviru, nemají barvy, protože vlnová délka viditelného světla je větší než velikost virů. Jenže barvy, tedy fotony viditelného světla, vyzařuje něco ještě menšího, atomy. Jak to tedy je?

22.3.2020 v 19:15 | Karma článku: 42.59 | Přečteno: 2159 | Diskuse

Jan Fikáček

Dělá něco EU proti koronaviru?

Možná jste zaregistrovali hlasy z Itálie, že je v tom EU nechala, co se pomoci s koronavirem týče. Situace je tam opravdu hrozná a několik evropských zemí jim pomáhá, pokud vím (ověřeně třeba Německo). Ale co EU?

17.3.2020 v 10:09 | Karma článku: 36.45 | Přečteno: 1743 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Zdenek Slanina

Česko v 1. dvacítce příjemců antikoronaviru Avigan/Favipiravir - Okamura Tomio pohnul SÚKL

Ve středu má i Japonsko vyhlásit stav nouze. Před tím ale došlo k důležitému posunu u léku Avigan/Favipiravir/Favilavir. O ten už požádalo na tři desítky zemí, a to pod vlivem pozitivních výsledků čínských testů z února a března.

7.4.2020 v 13:33 | Karma článku: 26.13 | Přečteno: 1074 |

Jan Fikáček

Není objektivní stůl jen chomáč pohledů? Je trojrozměrný předmět opravdu 3D?

Když se podíváme třeba na stůl, řekneme si, že je to skutečná objektivní trojrozměrná věc. A že je mimo nás. A nebudeme o tom ani trochu pochybovat. Je to ale mnohem, mnohem složitější. Ukažme si, co to vlastně taková 3D věc je.

7.4.2020 v 9:21 | Karma článku: 29.48 | Přečteno: 729 | Diskuse

Dana Tenzler

Blogová kniha o vesmíru - galaxie (4)

Další kapitoly z vesmírné blogové knihy - tentokrát se týkají vzniku a života galaxií. Pokud vás tyto blogy v roce 2016 minuly, můžete je pročíst dnes. (délka blogu min. 100 min.)

6.4.2020 v 8:00 | Karma článku: 8.74 | Přečteno: 183 | Diskuse

Karel Tejkal

Evoluce, stvoření a pád do hříchu

Kreacionisté mladé Země s oblibou argumentují krásou a dokonalostí živých organismů a své okouzlení považují za důkaz tvůrčích schopností stvořitele. Živé organismy však nemusí být vždy jen krásné a dokonalé. Co s tím?

5.4.2020 v 19:20 | Karma článku: 9.21 | Přečteno: 201 | Diskuse

Jan Tomášek

Cesty elektrické energie 8 (pojistky 3 + mostové jeřáby)

U jistících systémů je důležité samozřejmě důležité nejen vybrat vhodnou pojistku či jistič ale též stanovit jeho velikost...

5.4.2020 v 10:58 | Karma článku: 5.04 | Přečteno: 195 | Diskuse
Počet článků 182 Celková karma 40.36 Průměrná čtenost 2852

Vystudoval chemii, kybernetiku a teorii systémů (interdisciplinární studia) a považuje se za obecně uvažujícího člověka někde na pomezí mezi přírodními vědami a filosofií. Roky vyučoval filosofii fyziky a virtuální reality na PřF a MFF UK v Praze (a v té době odmítal tituly jako Doc. nebo CSc.). Nyní PhD student filosofie teoretické fyziky. Pracoval jako evropský expert pro "Future and Emerging Technologies". V letech 1991-7 byl předsedou společnosti Mensa ČRVíce informací zde.

Chcete-li sledovat diskuse v jeho skupině, připojte se do Vědecké filosofie & Fyziky (nejen). jan@fikacek.cz
 
Upozornění: Toto je popularizační blog pro veřejnost, neberte ho tedy jako vědeckou dizertační práci. :-) Autor má zde uváděné základní myšlenky většinou propracované do hloubky, do blogu pro veřejnost však není vhodné uvádět příliš složité formulace. Autora ale baví komunikovat s veřejností, proto tato forma s někdy expresivním vyjadřováním, přehnané nadpisy, které k popularizaci asi patří. Některé blogy jsou však čistá věda, ba dokonce mainstream, některé (asi většina) jsou kritické úvahy snažící se formulovat nové nápady, některé jsou opravdu jen sci-fi nebo spíše sci-sci-fi.

P.S.: Komentáře, které budou řešit autora, ne (jen) obsah blogu, budou bez varování smazány. :-) 

Schillerová: Podpora OSVČ bude plošná, podmínka poklesu příjmů zmizí

Ministryně financí Alena Schillerová chystá po tlaku ze strany živnostníků výrazné zmírnění podmínek pro přiznání...

Služba kontroluje práci z domova. Jejímu výrobci lidé spílají

Koronavirus ji firmám vnutil, jenže mnohé firmy mají pocit, že kvůli práci z domova ztrácejí nad pracovní silou dohled....

Obchody zůstanou na pomlázku zavřené. Řetězce nevyužily stavu nouze

O Velikonočním pondělí zůstanou supermarkety zavřené a budou se tak držet zákona, který platí v běžných dobách. V...

Páté zvláštní poselství za 68 let vlády. Alžběta II. promluvila o koronaviru

Britská královna Alžběta II. (93) v neděli promluvila k veřejnosti. V předtočené nahrávce zdůraznila nutnost sebekázně...

Vznikne generace superšetřílků? Koronavirus možná změní návyky lidí

Pandemie COVID-19 by podle analytiků do budoucna mohla značně proměnit světovou ekonomiku. Lidé podle nich nejspíš...