SME
Štvrtok, 2. júl, 2020 | Meniny má BertaKrížovkyKrížovky

Einstein mal pravdu. Objavili dôkaz, ako sa rodil vesmír

Vedci narazili vôbec na prvý priamy dôkaz inflácie, extrémneho zväčšovania mladého kozmu.

Vedci majú svoje citlivé detektory na polárnej stanici v Antarktíde.Vedci majú svoje citlivé detektory na polárnej stanici v Antarktíde. (Zdroj: SITA/AP)

BRATISLAVA. Je ťažké si ten proces čo i len predstaviť. No na začiatku bolo akési nič, singularita, bod, z ktorého sa všetko rozletelo.

Čo sa však stalo krátko po veľkom tresku, povedať približne vieme: v čase takom krátkom, že sekunda by bola z jeho pohľadu takmer nekonečným okamihom, sa vesmír extrémne rýchlo nafúkol. Vďaka tejto inflácii dnes kozmos vyzerá tak, ako vyzerá vrátane galaxií a hviezd, planét aj ľudí.

Až potom sa vesmír začal rozpínať tradičnejšou cestou. Teraz sa vedcom vôbec po prvý raz podarilo objaviť gravitačné vlny spôsobené práve touto infláciou.

Je to priamy dôkaz samotného procesu a vo svete kozmológie znamená čosi podobné, ako keď časticoví fyzici pred takmer dvomi rokmi objavili Higgsov bozón. Rovnako sa rozpráva o Nobelovej cene.

Hypotetická stopa

Stalo sa tak pred 13,8 miliardy rokov. Vesmír bol vtedy drobnou, no extrémne natlačenou, horúcou a hustou polievkou protohmoty a energie. Zrazu, podobne ako balón zhruba šesťdesiatkrát zdvojnásobil svoj rozmer. A to všetko sa stalo ešte skôr, ako vôbec uplynula prvá sekunda.

Tento proces však po sebe zanechal dôkazy. Po veľkom tresku a inflácii zostali akési špecifické gravitačné vlny a ich stopy by sa mohli nachádzať v takzvanom mikrovlnnom pozadí vesmíru.

To sa objavilo až 380-tisíc rokov po veľkom tresku, v čase, keď vesmír dostatočne vychladol na to, aby vznikli prvé atómy a fotóny sa začali šíriť do svojho okolia. Dnes ho pozorujeme všade vo vesmíre.

Jasný silný signál

Fakty
Vesmírna inflácia

Proces, ktorý nastal extrémne krátko po veľkom tresku.

Priestor sa exponenciálne rozpínal rýchlejšie ako rýchlosťou svetla.

S hypotézou prišiel v roku 1980 Alan Guth.

Aby vedci dokázali preskúmať takéto exotické hypotézy, potrebovali nájsť ideálne podmienky. Vhodné, extrémne studené a suché miesto našli na južnom póle, na polárnej stanici Amundsen­Scott.

Práve tam umiestnili svoje detektory, ktoré sledovali kozmické pozadie. A v ňom si napokon naozaj všimli vzor, dokonca ešte výraznejší, ako hovorili niektoré hypotézy. Jasný dôkaz, že inflácia prebehla.

„Človeku sa až zakrútila hlava z toho, že sme to konečne objavili,“ hovorí pre magazín New Scientist Clement Pryke z Minnesotskej univerzity, jeden z tímu vedcov, ktorí stoja za objavom.

„Úprimne, neočakával som to. Predpokladal som skôr, že ukážeme, že signál je príliš slabý, takže je zbytočné sa ďalej snažiť. A on bol pritom taký hlasný a jasný.“

Fyzici sledovali drobné zmeny v kozmickom žiarení medzi rokmi 2010 až 2012. Už vtedy vedeli, že narazili na zásadný objav - lenže mali strach, či niekde neurobili chybu.

Viac než rok preto preverovali svoje výsledky a snažili sa naraziť na prípadný problém. To sa, našťastie, nepodarilo. Zverejnenie ich objavu však urýchlilo aj to, že na podobné štruktúry narazil aj konkurenčný experiment, len pár metrov od ich detektoru BICEP.

To znamenalo, že fyzici na čosi prišli.

„Veríme preto, že gravitačné vlny môžu byť jediným spôsobom, ako sa tam tento vzor dostal,“ dodáva pre Science kozmológ John Kovac z Harvardovej univerzity.

Kvantová gravitácia?

Možno ešte zaujímavejší než samotný objav sú dôsledky, ktoré z neho vyplývajú. Znamená totiž nielen to, že Albert Einstein mal znovu pravdu a gravitačné vlny, ktoré vyplývajú z jeho teórie relativity, naozaj existujú, ale aj ukazuje, aká mohla byť povaha raného kozmu.

Intenzita objaveného signálu totiž ukazuje, ako rýchlo sa vesmír počas inflácie rozpínal. A to zase hovorí, aké vtedy vládli v kozme energie. Keď to odborníci vzali do úvahy, vysvitlo, že tri zo štyroch základných síl v dnešnej prírode mohli byť prakticky jedinou - bol by to dobrý náznak pre platnosť veľkej teórie zjednotenia.

A dokonca nielen to, keďže inflácia sa odohrávala vo svete kvantovej fyziky a zároveň zanechala gravitačné stopy, objav môže byť podľa magazínu Nature aj prvým experimentálnym dôkazom kvantovej gravitácie. Dnes síce poriadne nevieme, ako gravitáciu dostať do rovníc kvantovej fyziky, ale zjavne to je možné.

„Ak by gravitácia nebola kvantovateľná, inflácia by nevyprodukovala gravitačné vlny,“ zdôrazňuje Alan Guth, ktorý v roku 1980 prišiel s hypotézou inflácie. „Takže naozaj vidíme priamy dôsledok. A je to vôbec po prvý raz, keď niečo podobné vidíme.“

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

CYNICKÁ OBLUDA

Najpriehľadnejší blaf všetkých čias

Boris Kollár tvrdí, že pokojne opustí vládnu koalíciu a zriekne sa benefitov, na ktoré sa celé roky aj s kamošmi chystali.

Fico vymenil 17 okresných predsedov, snem chce už v júli

Smer chce za podpredsedu parlamentu navrhnúť Juraja Blanára.

Člen predsedníctva Smeru Ladislav Kamenický, predseda Robert Fico a podpredseda Juraj Blanár počas brífingu po zasadnutí predsedníctva Smeru.
Predseda parlamentu Boris Kollár.
Komentár Zuzany Kepplovej

Urobme službu Kollárovým voličom

Matovič sa musí sústrediť.

Zuzana Kepplová

Neprehliadnite tiež

Ilustrácia žiarivej modrej premennej hviezdy. Jedna takáto zmizla zo vzdialenej galaxie. Vedci nevedia, čo sa mohlo stať.
Spoluzakladateľ Telegramu Pavel Durov (v strede) po tlačovej konferencii po jeho stretnutí s indonézskym ministrom pre komunikáciu a informatizáciu Rudiantarom v Jakarte 1. augusta 2017.
Vedátorský podcast

Ako fungujú okuliare na farbosleposť (Vedátorský podcast)

Aký je fyzikálny princíp videnia a ako fungujú okuliare na farbosleposť.

Ilustračné foto.