Běžel čas v mladém vesmíru mnohem pomaleji než teď?
Pokroky ve fyzice a také astronomii inspirovaly mnohé spisovatele žánru science-fiction. Dilatace času, čili „změna jeho plynutí“, byla jedním z jejich častých námětů…
… zvláště od dob, kdy ji geniální Albert Einstein popsal ve své teorii relativity. Ve fyzice byl jev demonstrovaný v roce 1971 na pokusu s přesnými atomovými hodinami na palubě letícího tryskového letadla. Na palubních hodinách naměřili vědci jiný čas. Sice jen v nanosekundách, ale prokazatelně…
Je minulost vesmíru pomalejší?
V pojetí zmíněného žánru sci-fi se pomyslné hodiny rozcházejí mnohem výrazněji. Prostě: vyrazíte do vesmíru dopravním prostředkem rychlostí blízkou rychlosti světla a po návratu z několikaměsíční cesty zastihnete své soukmenovce značně zestárlé, zatímco vy jste se téměř nezměnili.
Astrofyzici – tedy seriózní vědci, musí mít také určitou dávku fantazie. Opírají se však o logické úvahy, i když se někomu mohou zdát podivné. Někteří se domnívají, že ve velmi mladém vesmíru plynul čas zdánlivě pomaleji než nyní. Víme, že po Velkém třesku se vesmír rozpíná, tudíž aby světlo z prastarých objektů dorazilo k pozorovateli, musí překonat mnohem větší vzdálenosti. A logicky mu to trvá déle. Ve výsledku se pak události odehrávající se ve vzdálené minulosti, a tudíž daleko od nás, zdají probíhat pomaleji, než stejné děje tady a teď.
Už koncem minulého století pozorovali astrofyzici deformaci času u vzdálených supernov, tedy explodujících hvězd. Nejstarší z těchto obřích výbuchů se udály v době, kdy byl vesmír asi v polovině svého vývoje; zdá se, že právě tyto supernovy se vyvíjely asi dvoutřetinovou rychlostí, než jakou zaznamenáváme v současnosti.
A co na to kvasary?
Geraint Lewis z univerzity v Sydney a Brendon Brewer z univerzity v novozélandském Aucklandu však nyní oznámili, že zaregistrovali starší a extrémnější verzi tohoto jevu. Dvojice vědců zkoumala kvasary, tedy objekty nacházející se v centrech většiny galaxií a sestávající z černé díry s diskem velmi horkého plazmatu, který vyzařuje vysokoenergetické částice. Kvasary patří mezi nejstarší objekty ve vesmíru, vůbec nejstarší z nich vznikaly v době asi 600 miliónů let po Velkém třesku. Pro výzkum dilatace času v raném vesmíru jsou teoreticky vhodnější, ovšem jejich chování je – na rozdíl od supernov – značně nepředvídatelné, čímž výzkum značně znesnadňují. A tak Lewis a Brewer sáhli k obvyklému triku: „Budu-li zkoumat velké množství jednotlivých případů, dopracuji se nakonec k obecně platnému obrazu.“
Dvojice „proklepla“ celkem 190 kvasarů, rozdělila je do dvou skupin – podle jasnosti a podle toho, jaký ve spektru jeví rudý nebo také červený posuv. Na vysvětlenou: ten je podle spektrálních čar tím červenější, čím větší je vzdálenost pozorovaného objektu. V každé skupině pak kvasary porovnávali navzájem a zjistili, že jeví velmi podobné vzorce chování v určitých časových obdobích. Když pak tyto vzorce použili jako svého druhu hodiny, zjistili, že staré kvasary z doby asi jednu miliardu let po Velkém třesku se mění asi pětkrát pomaleji než kvasary současné. Podle Lewise je to nejstarší potvrzení kosmologické dilatace času.
A čím nám mohou být znalosti ohledně změn plynutí času užitečné teď? Možná to může být každodenně. S dilatací času a její kompenzací musí totiž počítat i navigační systémy GPS.
Použité zdroje a doporučené odkazy
Stephen W. Hawking: Stručná historie času, Praha: Mladá fronta, 1991.
Jaroslav Joch: Speciální teorie relativity, „Dilatace času“. Diplomová práce, Přírodovědecká fakulta Univerzity Palackého Olomouc, 2000.
Jaroslav Pavlousek: „Jak to bylo krátce po počátku času“, In: Novinky z astronomie, Astropis 138 (2023), s. 39.
Související
-
Co je (ve vesmíru) největší?
Tzv. Velká skupina kvasarů LQG je prý tak obrovská, že to ohrožuje stávající platné kosmologické teorie.
-
Duch doby, nová geometrie, umění relativity a kubismus
Dějinami obchází strašidlo – strašidlo Zeitgeistu. Toto strašidlo ovšem netřeba hledat v říši pohádek, jeho podstata je totiž tvořena samotnými dějinami.
-
Vesmír plný děr
K nejpodivuhodnějším objektům kosmu, který nás obklopuje, patří nepochybně takzvané černé díry. Toto označení je zároveň jejich nejjednodušší charakteristikou. Čern...
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Víte, kde spočívá náš společný ukrytý poklad? Blíž, než si myslíte!
Jan Rosák, moderátor
Slovo nad zlato
Víte, jaký vztah mají politici a policisté? Kde se vzalo slovo Vánoce? Za jaké slovo vděčí Turci husitům? Že se mladým paním původně zapalovalo něco úplně jiného než lýtka? Že segedínský guláš nemá se Segedínem nic společného a že známe na den přesně vznik slova dálnice? Takových objevů je plná knížka Slovo nad zlato. Tvoří ji výběr z rozhovorů moderátora Jana Rosáka s dřívějším ředitelem Ústavu pro jazyk český docentem Karlem Olivou, které vysílal Český rozhlas Dvojka.
