V úžasné výhni téhle fáze středoevropského léta (2012) určitě nebude na škodu probrat chladné záležitosti. Ne jen tak ledajaké, ale hned ty úplně nejvíc fundamentální, o počátku celého našeho vesmíru.
Dnes již klasický a důvěrně známý koncept Velkého třesku, v němž vesmír vzniká v nesmírně žhavém a namačkaném zmatku počáteční singularity, totiž nedávno vyzval další konkurenční model. V něm je vznik vesmíru tentokrát poněkud překvapivě modelován spíš jako mrznutí vody v led. Věčný závod o pochopení fungování všehomíra tak dostal další zajímavý šťouchanec.
Australský teoretický fyzik James Quach z Melbournské univerzity a jeho kolegové svou studií vstoupili do letitého sporu myslitelů o podstatu prostoru a času. Albert Einstein předpokládal, že jsou elegantně spojité až do moru kostí. Někteří fyzici s ním ale tak úplně nesouhlasí a na těch nejmenších škálách časoprostoru hledají stopy nespojitosti. Quach a spol. očividně důvěřují novému a pozoruhodnému konceptu rozverně přezdívanému „Quantum Graphity“, což lze přeložit třeba jako Kvantové grafování. Je to vlastně jeden z pokusů ulovit vše zastřešující Teorii všeho, který vyrůstá z teorie grafů. Ve Kvantovém grafování modelují časoprostor jako takzvaný náhodný graf, tj. graf vytvořený vířením náhody, v němž jsou jednotlivé body časoprostoru reprezentovány jako uzly tohoto grafu.
Podle konceptu Kvantového grafování je prostor vytvořen z nesmírně malých, ale samostatných bodů, které se dají přirovnat k jednotlivým pixelům, dohromady skládajícím výslednou scénu na obrazovce. Problém je v tom, že takové pixely prostoru by byly tak nesmírně maličké, takže se nedají přímo pozorovat. Quach s kolegy ale lstivě navrhuje způsob, jak by bylo možné je prokázat nepřímo.
Raný vesmír si představují jako kapalinu, která postupně chladla a přitom „krystalizovala“ do dnešních rozměrů časoprostoru, jako když se tvoří led na rybníku. Když by vesmír takhle opravdu zamrzal, můžeme prý očekávat, že v něm vzniknou prasklinky, podobné těm v ledu.
Zní to jako docela slibná sci-fi, ale Quachův spoluautor Andrew Greentree z Univerzity královského melbournského technologického institutu věří, že bychom takové útvary doopravdy mohli nalézt. Měly by je prozradit přilétající fotony a další částice, kterým by praskliny reality neměly být úplně lhostejné.
Podle propočtů autorů bychom měli v okolním vesmíru pozorovat specifické případy rozptylu, zdvojení či jevy podobné gravitačnímu čočkování, takže si počkáme na případné převratné objevy. Jak je vidět, kolem vzniku vesmíru a povahy prostoročasu je stále sympaticky rušno, i když jasno asi ještě dlouho nebude. Letní drink s ledem na počest teoretických fyziků si ale můžeme dát už teď.
Prameny:
Kredit: UNIMELB.
University of Melbourne News 20.8. 2012, Physical Review D 86: 044001, Wikipedia (Big Bang, Event symmetry, Graph theory).