Kosmické prázdnoty nejsou prázdné – jsou plné něčeho mnohem podivnějšího

Kosmické prázdnoty (Cosmic Voids) nejsou ve skutečnosti prázdné, ale jsou naplněny energií vakua, která pohání rozpínání vesmíru. Pokud by se vám nějakým způsobem podařilo odstranit vše uvnitř rozlehlých kosmických prázdnot, odstranit veškerou normální hmotu, neutrina, temnou hmotu, kosmické záření a dokonce i záření, co by zůstalo?

Na první pohled by se mohlo zdát, že odpověď zní vůbec nic. Ale tento závěr by byl mylný. I v těch nejodlehlejších a zdánlivě neúrodných oblastech vesmíru je stále prázdný prostor. A tato „prázdnota“ není ve skutečnosti prázdná.

Prázdný prostor není „nic“
Je to proto, že vakuum časoprostoru není skutečně prázdné. Obsahuje „něco“. Ne v obvyklém smyslu hmoty nebo záření, ale něco fundamentálnějšího. Existuje to v podkladové struktuře samotné reality. Může být obtížné to přesně popsat v běžném jazyce, ale to, o čem mluvíme, jsou kvantová pole.

V kvantové teorii pole nejsou částice, které tvoří náš vesmír, jako jsou elektrony, kvarky, neutrina a dokonce i temná hmota, samy o sobě fundamentálními objekty. To, co nazýváme částicí, je ve skutečnosti projevem něčeho hlubšího. Skutečně fundamentálními entitami jsou pole. Každý typ částice má odpovídající pole a tato pole se rozprostírají napříč všemi oblastmi prostoru a času. Existují od Velkého třesku a vyplňují každý kout vesmíru.

Když na něco ukážeme a řekneme: „Podívejte se na ten elektron, jak se kolem pohybuje,“ ve skutečnosti pozorujeme excitaci, vibraci nebo vlnu v podkladovém poli. Toto lokalizované narušení interpretujeme jako částici. I kdyby byly všechny částice odstraněny, i kdyby veškerá hmota a záření zmizely, samotné pole by stále zůstalo.

Energie vakua pohání rozpínání
Toto základní pole nese energii. Kvůli Heisenbergovu principu neurčitosti nemůže mít ani to, co považujeme za prázdný prostor, nulovou energii. Detaily tohoto principu jsou samostatným tématem. Když se fyzici snaží vypočítat, kolik energie existuje ve vakuu, výsledky se velmi liší, od ohromně velkých hodnot až po formálně nekonečné… což je také téma na diskusi jindy.

Důležité je, že tato energie vyvolává měřitelný efekt. Tomuto efektu říkáme „temná energie“, což je název pro jev zodpovědný za zrychlující se rozpínání vesmíru.

Pozorování kosmického zrychlení nám říká, že skutečné množství energie vakua je ve srovnání s mnoha teoretickými předpověďmi malé. Není však nulové. Temná energie, nebo chcete-li energie vakua, nemá v oblastech plných hmoty téměř žádný vliv. V hustých prostředích je její vliv zanedbatelný. Například na Zemi je hmota tak koncentrovaná, že zcela přebíjí jakýkoliv vliv temné energie.

Kdyby temná energie náhle zmizela, život na Zemi by vypadal úplně stejně. Baseballový míč by se po hození vydal stejnou cestou. Burrito by se v mikrovlnné troubě ohřívalo stejně dlouho. V naší každodenní zkušenosti by se nic nezměnilo.

Totéž platí pro galaxie, kupy galaxií, vlákna, stěny a všechny ostatní husté struktury v kosmické síti. V těchto oblastech dominuje v dynamice gravitace a hmota.

Kosmické prázdnoty jsou jiné. Tyto rozlehlé prostory obsahují velmi málo hmoty. V takových místech se dominantní složkou stává samotné vakuum časoprostoru. Pokud byste se nacházeli ve středu kosmické prázdnoty, temná energie by byla primárním vlivem, který by vás obklopoval.

Prázdnoty jsou místem, kde vítězí temná energie
Ve skutečnosti jsou prázdnoty místy, kde temná energie urychluje rozpínání vesmíru. Neděje se to v žádných hustých místech, jako jsou galaxie nebo kupy. Děje se to pouze v prázdnotách. Prázdnoty se jen tak nevyprazdňují, aby vytvořily kosmickou síť.

Samotné prázdnoty se rozpínají. Doslova trhají kosmickou síť. To, co vidíme jako tyto velmi velké, krásné a složité struktury ve vesmíru, je dočasné. Během příštích 5-10-20 miliard let, přesné číslo nehraje roli, se kosmická síť vypaří. A to se stane působením prázdnot, které ovlivňují všechno ostatní.

Takže prázdnoty jsou plné. Vibrují základními kvantovými energiemi. Pracují na zbytku vesmíru, aby urychlily jeho rozpínání. A jsou to jediná místa ve vesmíru, která to dokážou, a jediný důvod, proč to dokážou, je ten, že jsou prosté všeho ostatního.

Takže ano, prázdnoty jsou prázdné od hmoty. Takto je objevujeme. Takto je měříme. Takto je definujeme. Ale prázdnota hmoty znamená, že jsou plné temné energie. Ať už se ve vesmíru vydáte kamkoliv, ať už do blízké galaxie nebo do nejhlubšího nitra nejprázdnější prázdnoty, nikdy nebudete úplně sami.

Zdroj: https://scitechdaily.com/cosmic-voids-arent-empty-theyre-full-of-something-far-stranger/

autor: František Martinek