Jak nasyslit palivo pro naši osamělou vzdálenou budoucnost

Trochu podrobněji o tom, co může čekat civilizaci ve velmi vzdálené budoucnosti stále rychleji se rozpínajícího vesmíru.

Včera zde vyšel článek o potenciálním vlivu zrychleného rozpínání našeho vesmíru na velmi dlouhodobý vývoj civilizace. Podívejme se na toto téma podrobněji. Současný standardní kosmologický model se opírá o pozorování zrychlování rozpínání našeho vesmíru (podrobněji zde). Předpokládá také, že toto rozpínání se netýká silně gravitačně vázaných systémů, jako jsou galaxie a blízké silně gravitačně vázané skupiny galaxii. Za toto zrychlování rozpínání je zodpovědná tzv. temná energie. O její podstatě a původu zatím nevíme téměř nic.

Průběh srážky naší Galaxie a galaxie M31 v Andromedě v uměleckých představách (NASA/ESA/STScl)

Pokud se rozpínání bude stále zrychlovat, dočkáme se za desetinásobek současného stáří našeho vesmíru situace, kdy všechny objekty mimo naši Místní skupinu galaxií se od nás vlivem vesmírného rozpínání budou vzdalovat rychlostí větší, než je rychlost světla, a zmizí nám za horizontem. Je třeba připomenout, že Místní skupina galaxií bude v té době vypadat úplně jinak. Už dávno proběhne srážka naší Galaxie a galaxie v Andromedě, ke které dojde zhruba za 4 miliardy let, a bude dlouho po vzniku Milkomedy. To je označení pro objekt vzniklý při srážce (spojení slov Milky way a Andromeda). Půjde o gigantickou eliptickou galaxii, která se ještě zvětší postupným zachycením ostatních galaxií z Místní skupiny. To bude trvat více než sto miliard let a místní skupina se tak změní ve zmíněnou obří eliptickou galaxii. Ta bude tím objektem, který nám bude v rozpínajícím se vesmíru v té době dostupný. Celá zbývající část rozpínajícího se vesmíru bude za horizontem. Zdroje energie a životního prostoru tak budou „značně“ omezené.

I když i v té době bude pořád Milkomeda plná hvězd. Ty se budou produkovat během jejího vzniku velmi bouřlivě, později už daleko méně. Ty hmotnější než Slunce velmi rychle shoří, ale ty s menší hmotností mohou existovat i velmi dlouho. Například rudí trpaslíci o hmotnosti okolo 0,1 hmotnosti Slunce mají dobu života 10 bilionů let (podrobněji zde). Civilizace, která dokáže osídlit okolí rudého trpaslíka, bude mít stabilní podmínky pro rozvoj po desítky miliard až bilióny let.

Představme si, že však budeme chtít osídlit a využívat větší množství hvězd a po delší dobu, než nám poskytne Milkomeda. Ve svém článku rozebírá Abraham Loeb možnosti, jak zdroje energie a životního prostoru pro naše extrémně vzdálené potomky rozšířit. Než je však civilizace bude moci využít, musí vyřešit cestování mezi hvězdami. A také využívání veškeré energie kolonizovaných hvězd například pomocí Dysonovy sféry. Nutné budou také technologie transportu celých hvězd rychlostmi v jednotkách a lépe desítkách procent rychlosti světla. Takové možnosti současná fyzika alespoň v principu, dovoluje. Nyní však nelze ani odhadnout, jestli potřebné technologie lze, byť ve velmi vzdálené budoucnosti, opravdu realizovat (alespoň pár úvah k možnostem je zde). Jde tak zatím o čirou vědeckou fantastiku.

Kupa galaxií ve Vlasech Bereniky (zdroj Russ Carroll, Robert Gendler, Bob Franke: Dan Zowada Memorial Observatory).

Představme si však, že za milióny let potřebné technologie budou. V tom případě bude možné transportovat hvězdy i s celými civilizacemi nejen v rámci galaxie, ale i mezi nimi. Civilizace s takovým potenciálem už dokáže využívat nejen celou energii hvězdy, ale začíná ve velké míře využívat energii celé galaxie. Na Kardašově škále civilizací by se přesouvala od stupně II ke stupni III.

Taková civilizace má dvě možnosti řešení problému se zajištěním co největších zásob hvězd po co nejdelší dobu. První je využití přirozených zdrojů. Ten by se realizoval přesunem do oblastí s velmi vysokou hustotou galaxií. Ty jsou pak silněji gravitačně vázány a uvnitř horizontu tak zůstává daleko více hvězd. Vhodné oblasti jsou například v nejbližší kupě galaxií v Panně, jejíž střed je od nás vzdálen okolo 50 milionů světelných let, ještě dále je kupa galaxií ve Vlasech Bereniky. Po přesunu by mohly být vnitřní oblasti těchto kup velmi bohaté na galaxie, hvězdy a materiál zdrojem velmi dlouhé budoucí prosperity příslušné civilizace. Ovšem představa přesunu celých hvězd a civilizací na vzdálenosti desítek a stovek milionů světelných let je zatím čirá fantastika.

Další možností je pak ještě přesun velkého počtu hvězd i z velmi vzdáleného okolí do existující husté oblasti silně vázané gravitací ještě před tím, než se mohou rozpínáním vesmíru dostat za náš horizont (pak by se od nás vzdalovaly rychlostí větší, než je rychlost světla). To by zásoby takové velmi vyspělé civilizace mohlo ještě dále rozšířit.

Na závěr je třeba zdůraznit, že v současné době jsou podobné úvahy v oblasti vědecké fantastiky a pouze intelektuálního cvičení, i když velice zajímavého. Navíc by se situace dramaticky změnila, kdyby nová fyzika za Standardním modelem umožňovala warp, cestování pomocí červích děr či jiné vymoženosti, které jsou popsány v nedávném článku.

Psáno pro Osel a Kosmonautix.

Autor: Vladimír Wagner

Datum: 27.06.2018

Tisk článku

Diskuze:

„Neexistencia sa predsa nedá dokázať!“

Jana Zlatoústa,2018-07-06 20:16:21

Napadlo ma, že môj argument môže byť pre niekoho príliš abstraktný, tak sem ešte prihodím minipoviedkovú alternatívu, ktorá bude apelovať na „zdravý sedliacky rozum“ :-)

***

Pán Róbert a pani Hermína (jeho manželka), sledujú napínavý film, dejovo situovaný do Amazónskeho pralesa. Pani Hermína má panický strach z hadov a obvzlášť jej utkvie v pamäti scéna s anakondou. Po filme odchádza pani Hermína do spálne a jej filmom vybičovaná predstavivosť u nej vzbudí dojem pohybu hadieho tela v temnom kúte spálne. Zdesený výkrik pretína vzduch. Dupot nôh, a pani Hermína a Róbert sa zrazia pred dverami spálne.

„Drahá, čo sa deje?!“
„Róbert … v spálni je had, asi nejaký škrtič!“
„Miláčik, neblázni, kde by sa tu vzal?!“
„Róbert, ja neviem, možno niekomu utiekol z terária … pre lásku Božiu, rob niečo!“
Pán Róbert opatrne vchádza do spálne, zažne svetlo a začne dôkladne prezerať spáleň. Keď nič nenájde, privolá manželku.
„Róbert, ja tam nejdem, mám strach!“
„Drahá, drž sa za mnou a ja ti ukážem, že tu nič nie je.“

Pani Hermína nesmelo vchádza a opatrne sa drží za manželom. Ten jej ukazuje všetky miesta, kde by sa mohol skrývať had.

„No vidíš drahá, všetko sme prezreli a žiadneho škrtiča sme nevideli. Dal som ti jasný dôkaz, že škrtič, ktorý by bol v našej spálni, neexistuje.“

Usmieva sa pán Róbert na zarazenú manželku. Manželka však prenikavo vykríkne: „Róbert, neexistencia sa predsa nedá dokázať, to vie predsa každý! Nie je možné, aby si to dokázal!“ Pani Hermína s usedavým plačom odchádza z bytu k svojej priateľke … a aj na druhý, tretí, štvrtý deň, sa odmieta vrátiť do bytu. Nech jej Róbert hovorí, čo chce, nemôže ju nijak presvedčiť, že had, ktorý by bol v ich byte, neexistuje. „Neexistencia sa predsa nedá dokázať!“ A túto poučku vykrikuje pani Hermína aj o týždeň, na psychiatrickom oddelení, priviazaná o posteľ, kde ju priviazal zúfalý personál po neúspešných pokusoch dokázať pani Hermíne, že v jej nemocničnej izbe nie je žiaden had. „Neexistencia sa predsa nedá dokázať!“