Koľko druhov morských živočíchov ešte ukrývajú hĺbky oceánov?
Iba asi 18 000 známych morských druhov sú ryby. Hĺbky morí a oceánov sú avšak stále do veľkej miery nepreskúmané.
Náš celý pozorovateľný vesmír by mohol byť čierna diera. Fyzika to nevylučuje
Graf hustoty vesmírnych objektov odhalil niečo znepokojujúce: keď sa doň zaradí pozorovateľný vesmír, jeho hustota zodpovedá hustote čiernej diery rovnakej veľkosti.
Čierne diery sú extrémne. Ich hustota je nepredstaviteľná, gravitácia neprekonateľná a priestor a čas sa v nej deformujú tak veľmi, až prestanú existovať.
Pozorovateľný vesmír je zasa synonymom rozľahlosti. Predstavujeme si ho ako obrovskú bublinu priestoru s priemerom 93 miliárd svetelných rokov, ktorú vypĺňajú galaxie, hviezdy, planéty a prázdnota.
A predsa spája pozorovateľný vesmír a čierne diery jedna fascinujúca číselná zhoda.
Graf hustoty všetkého
Astronómovia Gabriel Steward a Matthew Hedman z Univerzity v Idahu nedávno publikovali tzv. sekvenciu súdržných objektov. Je to graf, ktorý zobrazuje hustotu vyše 2 000 kozmických telies v závislosti od ich hmotnosti. Zaradili doň drobné asteroidy, planéty, hviezdy aj neutrónové hviezdy a čierne diery.
Keď sa však do tohto grafu zaradí pozorovateľný vesmír, jeho bod spadá presne na líniu čiernych dier. Celková hmotnosť jeho bežnej hmoty je asi 10⁵³ kilogramov a priemer je 93 miliárd svetelných rokov.
Hustota pozorovateľného vesmíru je zhruba 8,5 × 10⁻²⁷ kg/m3. To zodpovedá asi piatim protónom na meter kubický priestoru.
Toto číslo je takmer presne to, čo by sme vypočítali pre čiernu dieru rovnakej veľkosti.
Záhadná zhoda
Schwarzschildov polomer je hranica, ktorú ak teleso prekročí, stáva sa čiernou dierou. Ak objekt stlačíme pod tieto rozmery, jeho gravitácia zosilnie natoľko, že ani svetlo z neho neunikne. Ak by sme napríklad Zem stlačili na guľôčku s priemerom asi 9 mm, stala by sa z nej čierna diera.
Pre hmotnosť pozorovateľného vesmíru vychádza Schwarzschildov polomer prekvapivo blízko ku skutočnému polomeru pozorovateľného vesmíru. Kozmológovia vedia o tomto fakte desaťročia a dodnes si nie sú istí, čo to znamená.
Mohlo by vás zaujímať
Vek vesmíru: Ako vieme, že má 13,7 miliardy rokov?
Čo to nie je
Skôr než sa vydáme smerom k senzácii, je dôležité uviesť veci na pravú mieru.
Pozorovateľný vesmír nie je čierna diera v bežnom zmysle – nemáme žiadny horizont udalostí, z ktorého by nemohlo nič uniknúť. Svetlo preniká vesmírom voľne a galaxie sa pohybujú.
Číselná zhoda môže byť dôsledok toho, že žijeme vo vesmíre, ktorý sa blíži ku kritickej hustote. Je to hustota, pri ktorej sa vesmír nachádza na hranici medzi večnou expanziou a zastavením tejto expanzie.
Táto kritická hustota je podľa kozmologických meraní nápadne blízka skutočnej hustote vesmíru. Práve to je základ existencie tzv. plochého vesmíru, na ktorý poukazujú aj merania kozmického mikrovlnného pozadia.
Tvar vesmíru určuje jeho hustota. Ak je príliš vysoká, priestor sa zakrivuje ako povrch gule – a vesmír by sa napokon zrútil späť. V prípade, že je príliš nízka, zakrivuje sa opačne a rozpína sa donekonečna. Ak je presne na hranici, priestor je rovný, teda „plochý“ v geometrickom zmysle.
Merania najstaršieho svetla vo vesmíre – kozmického mikrovlnného pozadia, teda ozveny veľkého tresku – ukazujú, že žijeme práve v takomto hraničnom, plochom vesmíre.
Mohlo by vás zaujímať
Ako vzniklo prvé svetlo? Odpoveď prekvapila aj vedcov
Vnorený vesmír a Lee Smolin
Existuje však aj odvážnejšia interpretácia. Fyzik Lee Smolin navrhol hypotézu kozmologickej prirodzenej selekcie. Tá hovorí, že nové vesmíry vznikajú vo vnútri čiernych dier a s mierne odlišnými fyzikálnymi konštantami.
Vesmíry, ktoré produkujú viac čiernych dier, produkujú aj viac „potomkov“. Náš vesmír by teda bol jeden z takýchto potomkov a my by sme mali žiť vo vnútri toho, čo zvonku vyzerá ako čierna diera.
Vo vesmíre existuje odhadom 40 kvintiliónov čiernych dier. A toto číslo narastá s každou hviezdou, ktorá zanikne pri výbuchu supernovy. Ak potom každá z čiernych dier ukrýva vlastný vesmír, rozsah existencie presahuje všetko, čo si len dokážeme predstaviť.
Záhada bez riešenia
Číselná zhoda medzi hustotou pozorovateľného vesmíru a hustotou čiernej diery rovnakej veľkosti zostáva nateraz nevyriešená. Môže to byť vesmírna náhoda, dôsledok čoskoro kritickej hustoty vesmíru alebo stopa k hlbšej štruktúre reality, akú naša fyzika ešte nedokáže popísať.
Vesmír si svoje najväčšie tajomstvá stráži dobre. A niekedy stačí jeden graf, aby nám ukázal, aká záhadná je samotná existencia priestoru, v ktorom žijeme.
Text: Zázračná planéta
Foto: Shutterstock
1/1
