Jednou z najúžasnejších vlastností modelu inflačného vesmíru je to, že umožňuje, aby vesmír vznikol z čohosi, čo je v počiatočnej fáze neuveriteľne malé. Asi desať kilogramov hmoty je zrejme všetkým, čo treba na zrodenie vesmíru. To sa od štandardného kozmologického modelu zásadne líši. Než sa začalo hovoriť o inflácii, štandardný model predpokladal, že všetka hmota, ktorá teraz existuje, tu bola už na samom počiatku, a tento model iba popísal, ako vesmír expandoval a ako sa hmota ochladila a vyvinula. Vďaka inflačnému modelu sme preto vo veľkom pokušení pýtať sa, či v zásade nemôžeme vytvoriť vesmír v laboratóriu – či rovno na priedomí – umelým procesom.

Najprv je treba pozrieť sa nato, čo by sa stalo, keby sa ocitol maličký kúsok vesmíru uprostred nášho vesmíru bez toho, aby sme sa zaoberali tým, ako sa tam vôbec dostal. Dajme tomu, že skrátka existuje, a pýtajme sa, ako sa vyvíja. Ukazuje sa, že pokiaľ je tento kúsok dostatočne veľký, porastie a stane sa novým vesmírom, avšak stane sa tak veľmi zvláštnym spôsobom. Tento kúsok – a to je pre naše prostredie veľmi dôležité – náš vesmír nenahradí. Namiesto toho vytvorí červiu dieru a prekĺzne ňou. Z nášho vesmíru nám bude stále pripadať veľmi malý a bude vyzerať viac-menej ako obyčajná čierna diera. Lenže zvnútra sa tento nový vesmír rozpína a môže sa stať ľubovoľne veľkým, keďže svojím rastom vytvára nový priestor. Môže sa ľahko dostatočne zväčšiť, aby obsahoval vesmír rovnako rozsiahly ako ten, ktorý vidíme okolo seba. Vo veľmi krátkej dobe, v malom zlomku sekundy, sa odštiepi od nášho vesmíru a stane sa celkom izolovaným novým vesmírom.

Inflačná kozmológia je novým smerom v teórii veľkého tresku. Nijak teóriu veľkého tresku nezavrhuje. […] Od štandardnej teórie veľkého tresku sa líši dvoma kľúčovými vlastnosťami. Prvým rozdielom je, že inflačný model obsahuje mechanizmus, podľa ktorého v podstate všetka hmota vo vesmíre môže byť vytvorená behom kratučkého obdobia inflácie. V štandardnom modeli veľkého tresku naopak bolo treba vždy predpokladať, že všetka hmota tam bola ihneď od samotného počiatku a neexistoval spôsob, ktorý by popisoval jej vznik. Mimochodom inflačná produkcia hmoty je v súlade s princípom zachovania energie, i keď dokáže doslova vyprodukovať vesmír takmer z ničoho. Energia je stále zachovaná – to všetko je vypočítané na základe štandardnej klasickej všeobecnej relativity. Neobvyklé je, že v energetickej rovnováhe hrá hlavnú úlohu gravitácia. Ukazuje sa, že energia gravitačného poľa – ktoréhokoľvek gravitačného poľa – je záporná. Behom inflácie, ako vesmír rastie a rastie a vzniká čím ďalej tým viac hmoty, celkovej energie hmoty nesmierne pribúda. Medzitým sa však energia gravitácie stáva stále viac zápornejšia. Záporná gravitačná energia ruší energiu v hmote, takže celková energia systému zostáva rovnaká ako na počiatku inflácie – pravdepodobne veľmi malá. Vesmír by mohol mať celkovo nulovú energiu so zápornou energiou gravitácie, presne rušiacou kladnú energiu hmoty.

Alan Guth: Vesmír na vašem zápraži  In: Brockam J. (ed.): Třetí kultra : za hranice vědecké revoluce. Academia, Praha, 2008, str. 276-278.

Do češtiny preložili Anton Markoš a Ondřej Novák

Voľný preklad do slovenčiny: D.V.

Poznámka: model inflačného vesmíru je dnes všeobecne uznávanou súčasťou teórie veľkého tresku, pretože mnohé predpovede, z neho vyplývajúce, boli potvrdené pozorovaniami.

Obrázok: http://www.lsw.uni-heidelberg.de/users/mcamenzi/Week_6.html

Mohlo by vás zaujať:

Hawking & Mlodinow: Spontánny vznik vesmíru tu

Lawrence Krauss: “Nič” už viac nie je ničím a tmavá hmota tu