5 životních cyklů vesmíru: v jaké fázi žijeme?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Každý živý tvor na naší planetě se rodí, dospívá, stárne a nakonec umírá. Všechny tyto zákony platí i mimo Zemi – hvězdy, sluneční soustavy a galaxie také časem zanikají.

Rozdíl existuje pouze v čase - to, co se vám a mně zdá jako věčnost, podle měřítek Vesmíru, je úplný nesmysl. Ale co vesmír samotný? Jak víte, narodila se po velkém třesku před 13, 8 miliardami let, ale co se s ní děje nyní? Jaký je životní cyklus samotného Vesmíru a proč badatelé rozlišují pět fází jeho vývoje?

Pět století vesmíru

Astronomové věří, že pět fází evoluce je pohodlný způsob, jak znázornit neuvěřitelně dlouhou životnost vesmíru. Souhlas, v době, kdy známe jen 5 % viditelného Vesmíru (zbylých 95 % zabírá tajemná temná hmota, jejíž existence musí být ještě prokázána), je poměrně obtížné posuzovat její vývoj. Přesto se badatelé snaží porozumět minulosti a současnosti Vesmíru spojením výdobytků vědy a lidského myšlení posledních dvou století.

Máte-li to štěstí, že se za bezměsíčné noci ocitnete pod jasnou oblohou na tmavém místě, pak při pohledu nahoru na vás čeká velkolepá vesmírná krajina. S běžným dalekohledem můžete vidět ohromující panorama hvězd a světelných skvrn, které se překrývají. Světlo z těchto hvězd dopadá na naši planetu překonávající obrovské vesmírné vzdálenosti a razí si cestu k našim očím přes časoprostor. Toto je vesmír kosmologické éry, ve které žijeme. Říká se tomu hvězdná éra, ale existují čtyři další.

Existuje mnoho způsobů, jak nahlížet a diskutovat o minulosti, přítomnosti a budoucnosti vesmíru, ale jeden z nich přitáhl pozornost astronomů více než ostatní. První kniha o pěti stoletích vesmíru vyšla v roce 1999 s názvem „Pět věků vesmíru: Uvnitř fyziky věčnosti“. (naposledy aktualizováno v roce 2013). Autoři knihy, Fred Adams a Gregory Laughlin, dali každému z pěti století název:

• Primitivní éra
• Hvězdná éra
• Degenerativní éra
• Éra černých děr
• Temná éra

Je třeba poznamenat, že ne všichni vědci jsou zastánci této teorie. Nicméně mnoho astronomů považuje dělení v pěti krocích za užitečný způsob, jak diskutovat o tak neobvykle velkém množství času.

Primitivní éra

Primitivní éra vesmíru začala sekundu po velkém třesku. Během prvního, velmi malého časového úseku, časoprostor a fyzikální zákony, jak se vědci domnívají, ještě neexistovaly. Tento podivný, nepochopitelný interval se nazývá Planckova éra, věří se, že trval 1044 sekund. Je také důležité vzít v úvahu, že mnoho předpokladů o Planckově éře je založeno na hybridu obecné teorie relativity a kvantových teorií, který se nazývá teorie kvantové gravitace.

V první vteřině po velkém třesku začala inflace – neuvěřitelně rychlé rozpínání vesmíru. Po pár minutách se plazma začalo ochlazovat a začaly se tvořit a lepit subatomární částice. 20 minut po velkém třesku – v super horkém termonukleárním vesmíru – se začaly tvořit atomy. Chlazení pokračovalo rychlým tempem, dokud ve vesmíru nezůstalo 75 % vodíku a 25 % helia, což je podobné tomu, co se dnes děje na Slunci. Asi 380 000 let po Velkém třesku se vesmír ochladil natolik, že se z něj vytvořily první stabilní atomy a vytvořilo se mikrovlnné záření kosmického pozadí, které astronomové nazývají zářením kosmického mikrovlnného pozadí.

Hvězdná éra

Vy a já žijeme ve hvězdné éře – v této době má většina hmoty, která existuje ve Vesmíru, podobu hvězd a galaxií. První hvězdy ve vesmíru – nedávno jsme vám řekli o jejich objevu – byly obrovské a skončily svůj život v podobě supernov, což vedlo ke vzniku mnoha dalších, menších hvězd. Poháněni gravitační silou se k sobě přiblížili a vytvořili galaxie.

Jedním z axiomů hvězdné éry je, že čím větší je hvězda, tím rychleji spálí svou energii a poté zemře, obvykle za několik milionů let. Menší hvězdy, které spotřebovávají energii pomaleji, zůstávají aktivní déle. Vědci předpovídají, že například naše galaxie Mléčná dráha se asi za 4 miliardy let srazí a splyne se sousední galaxií v Andromedě a vytvoří novou. Mimochodem, naše sluneční soustava může toto sloučení přežít, ale je možné, že Slunce zemře mnohem dříve.

Éra degenerace

Následuje éra degenerace (degenerace), která začne asi 1 kvintilion let po Velkém třesku a potrvá až 1 duodecilión po něm. Během tohoto období budou vesmíru dominovat všechny dnes viditelné zbytky hvězd. Vesmír je ve skutečnosti plný zdrojů slabého světla: bílých trpaslíků, hnědých trpaslíků a neutronových hvězd. Tyto hvězdy jsou mnohem chladnější a vydávají méně světla. Vesmír tak bude v éře degenerace zbaven světla ve viditelném spektru.

Během této éry budou malí hnědí trpaslíci držet většinu dostupného vodíku a černé díry budou růst, růst a růst a živí se zbytky hvězd. Když kolem není dostatek vodíku, vesmír bude časem temnější a chladnější. Pak začnou protony, které existovaly od samého počátku vesmíru, umírat a rozpouštět hmotu. Výsledkem je, že většina subatomárních částic, Hawkingova záření a černých děr zůstane ve vesmíru.

Hawkingovo záření je hypotetický proces emise různých elementárních částic, především fotonů, černou dírou; pojmenovaný po britském teoretickém fyzikovi Stephenu Hawkingovi.

Éra černých děr

Po značnou dobu budou vesmíru dominovat černé díry, které přitahují zbytky hmoty a energie. Nakonec se však vypaří, i když velmi pomalu.

Autoři knihy podle Big Think věří, že až se černé díry konečně vypaří, dojde k malému záblesku světla – jediné zbývající energii ve vesmíru. V tomto okamžiku bude vesmír téměř historií, bude obsahovat pouze nízkoenergetické, velmi slabé subatomární částice a fotony.

Temná éra

Nakonec se elektrony a pozitrony unášené vesmírem navzájem srazí a někdy vytvoří atomy proitronia. Tyto struktury jsou nestabilní, nicméně jejich částice, které tvoří součást, budou nakonec zničeny. Další destrukce dalších nízkoenergetických částic bude pokračovat, i když velmi pomalu. Ale dnes večer se podívejte na noční oblohu plnou hvězd a o nic se nebojte - ještě hodně dlouho nikam nepojedou a naše chápání vesmíru a času se může v budoucnu změnit.