Zvětšit obrázek

Temná hmota jako elegantní počítačový model.

„Na celém světě považují Američany za blázny.“

Těmito slovy začíná proslulá vědeckofantastická povídka Roberta A. Heinleina Domeček jako klícka, kterou můžete najít v nabité antologii Těžká planeta. Pojednává o ambiciózním architektovi Tealovi, který v záchvatu divoké kreativity postaví svému příteli Baileymu dům ve tvaru čtyřrozměrné krychle rozložené do tří rozměrů, což nakonec vede k dramatickým koncům. Krom dobrého příběhu získáte jako prémii i povědomost o možné existenci dalších prostorových rozměrů kromě našich notoricky známých tří.

Zvětšit obrázek

Tesarakt. Dvourozměrné zkreslení trojrozměrné projekce čtyřrozměrné krychle.

Není to záležitost pouhé science-fiction, jak by se snad mohlo zdát. Fyzikové se dnes docela dohadují, zda takové nějaké další rozměry existují, kolik jich je a jak vypadají. Joseph Silk z kupodivu nikoliv americké, nýbrž britské University of Oxford se svými spolupracovníky rozvířil debatu velmi zajímavým nápadem, co se týče temné hmoty ve vesmíru.

O temné hmotě se začalo mluvit ve chvíli, kdy se zjistilo, že ve vesmíru vidíme ve všech možných spektrálních pásmech jenom asi 15 procent hmoty, kterou by vesmír podle různých dalších pozorování měl obsahovat. Co je zač těch zbývajících 85 procent zatím nikdo přesně neví. Říká se tomu temná hmota a spousta lidí se snaží přijít na to, co by to mohlo být. Silk se s kolegy zabýval chováním temné hmoty v galaxiích, přičemž analyzovali rotaci vybraných galaktických útvarů. S velkým překvapením zjistili, že v malých galaxiích temná hmota působí poměrně silnou přitažlivou silou a ve velkých shlucích galaxiích naopak silou slabší.

Zvětšit obrázek

Temná hmota. Není vidět, ale díky podobným trikům o ní dobře víme.

Autoři nabízejí dobrodružné vysvětlení, o nemž sami prohlašují, že je extrémně spekulativní. Pozorované chování temné hmoty podle nich způsobují další tři prostorové rozměry, které na nepatrných nanometrových vzdálenostech mění působení gravitace. Ve hmotnějších galaxiích jsou dosud neznámé částice temné hmoty urychlovány na vyšší rychlosti. Proto tráví méně času v těsném sousedství a nanorozměry se nemohou projevit tak účinně jako v případě malých galaxií.

O dalších prostorových rozměrech se vedou řeči zejména v souvislosti s populární teorií superstrun. Většinou se má za to, že by jich mělo být osm a že by měly být velmi maličké, miliardkrát a miliardkrát menší než atomy. Tím pádem je není vůbec snadné najít a proto náš vesmír vypadá, jako by měl rozměry jenom tři. Někteří lidé si zase naopak myslí, že případné další prostorové rozměry jsou slušně velké a že se k nim jenom z nějakých důvodů nemůžeme dostat. Podle zmíněné studie by další rozměry měly být v řádech nanometrů, což není mnoho, ale ani nijak závratně málo. Pokud by měli pravdu, tak má náš vesmír celkem šest prostorových rozměrů, přičemž ve třech z nich je asi jen nanometr široký.

Existují i další možná vysvětlení pozorovaného jevu. Může zde působit nějaká úplně neznámá fyzikální síla. Nebo za to podle některých komentátorů snad můžou supernovy, s jejichž pomocí se provádějí astronomická měření a které by se mohly v minulosti chovat jinak, než dnes. Bláznů je v astrofyzice spousta a nejen Američanů a další prostorové dimenze jsou každopádně horké téma. Není tedy od věci předpokládat, že o nich nepochybně ještě mnoho uslyšíme.

Pramen: Arxiv (http://xxx.arxiv.org/abs/astro-ph/0508572