Po desaťročia sa vedci pri vysvetľovaní pôvodu vesmíru spoliehali na teóriu takzvanej kozmickej inflácie. Tá hovorí, že vesmír sa krátko po Veľkom tresku začal rozpínať neuveriteľnou rýchlosťou, čím vznikli základné štruktúry, ktoré dnes pozorujeme. Napriek popularite má tento model zásadný problém, pretože nikto presne nevie, čo infláciu spôsobilo. Existuje viacero hypotéz, no žiadna nebola jednoznačne potvrdená.

Tím štyroch vedcov preto hľadal nový prístup, ktorý by vysvetlil vznik vesmíru bez nutnosti predpokladať existenciu neznámej častice. Ich výsledky, publikované v júli 2025 v časopise Physical Review Journal Americkej fyzikálnej spoločnosti, predstavujú nový model Veľkého tresku, označovaný ako Inflation without an inflaton. Vedci v ňom tvrdia, že pôvodné rozšírenie vesmíru mohli spôsobiť samotné gravitačné vlny, teda drobné zvlnenia časopriestoru.

Podľa výpočtov tímu tieto vlny mohli prirodzene vytvárať fluktuácie, z ktorých sa neskôr vyvinuli galaxie a hviezdy. Model navyše umožňuje plynulý prechod z obdobia rýchlej expanzie do fázy, v ktorej bol vesmír zaplnený žiarením. V praxi to znamená, že infláciu možno vysvetliť bez potreby akýchkoľvek hypotetických častíc.

Kvantová fyzika mení pohľad na počiatok

Autori štúdie sa rozhodli opustiť tradičné kozmologické modely a obrátili sa k princípom kvantovej fyziky. Skúmali, ako by samotné gravitačné vlny mohli prirodzene viesť k vzniku hustotných rozdielov vo veľmi ranom vesmíre. Ich výpočty ukázali, že tieto fluktuácie môžu vzniknúť ako vedľajší dôsledok gravitačných vĺn a časom sa stali dominantným prvkom, ktorý formoval štruktúru vesmíru, akú dnes poznáme.

Vedci sa tiež zamerali na nestabilitu raného vesmíru, ktorá mohla byť podľa nich dvojnásobne staršia, než sa doteraz predpokladalo. Práve táto nestabilita mohla umožniť prirodzený koniec inflácie a plynulý prechod do stavu, v ktorom začalo prevládať žiarenie.

Profesor Daniele Bertacca z Univerzity v Padove, jeden zo spoluautorov štúdie, upozornil, že veda niekedy trpí nadmernou flexibilitou. Podľa neho je dôležité, aby model dokázal niečo predpovedať a nebol len prispôsobený existujúcim údajom. Vysvetlil, že práve jednoduchosť a absencia voľných parametrov robí nový model atraktívnym. Na rozdiel od hypotetickej častice inflatonu je model založený na fyzikálne známych princípoch a na prirodzene vznikajúcich javoch.

Nový základ pre budúce modely vesmíru?

Podľa vedcov môže tento prístup priniesť hlbšie pochopenie vzniku galaxií a celkovej kozmickej štruktúry. Model je kompatibilný s dnešnými pozorovaniami a môže sa ďalej overovať prostredníctvom meraní gravitačných vĺn. Ak sa potvrdí, pôjde o zásadnú zmenu v chápaní Veľkého tresku aj v samotnej teórii kozmológie.

Vedúci výskumu Raúl Jiménez z Univerzity v Barcelone zdôraznil, že teória stojí na kombinácii gravitácie a kvantovej fyziky, ktoré tvoria jej jadro. Bez potreby inflatonu je model podľa neho minimalistický, prehľadný a ľahko testovateľný. Bertacca doplnil, že akékoľvek nové teórie musia byť overené meraniami z pozemských a vesmírnych experimentov. Gravitačné vlny, ktoré podľa tohto modelu formovali raný vesmír, môžu byť v budúcnosti priamo porovnané s reálnymi dátami, čo umožní experimentálne potvrdenie alebo vyvrátenie celej teórie.

Nový prístup tak otvára dvere k hlbšiemu pochopeniu samotného počiatku všetkého, čo existuje. Vesmír, ktorý vznikol z drobných kvantových zvlnení, môže byť výsledkom prirodzeného vývoja časopriestoru, nie náhodného výbuchu.

Čítajte viac z kategórie: Novinky