V posledních dvou stoletích jsme poznali, že vesmír není „velebně neměnný“. Vědci zjistili, že hvězdy se vyvíjejí a nevratně ovlivňují složení hmoty ve vesmíru, který se jako celek rovněž neustále vyvíjí. Fyzikové začali chápat vesmír jako prostor, vyplněný hmotou, která se mění v čase.
Čas a prostor mají určité společné znaky, proto je nazýváme prostoročas. Hmota má zase mnoho společného s energií, protože každou částici hmoty můžeme považovat za koncentrovanou energii a naopak, energii je vždycky možné přiřadit určitou hmotnost. Projevem energie je každý pohyb a každá změna hmoty v čase a prostoru. Hmota/energie jsou závislé na prostoru a naopak, prostor bez hmoty (ať už ve formě látky nebo záření) postrádá smysl.
Jak vznikl vesmír
Jestliže minulé století lze charakterizovat mj. jako století hvězdné astronomie, kdy se podařilo zjistit, co jsou hvězdy zač, proč vůbec svítí a zejména jak se vyvíjejí, zdá se, že nynější 21. století bude v astronomii stoletím kosmologie. V tomto oboru se nyní odehrává skutečný převrat, založený jednak na odvážných domněnkách, vycházejících z pokusů sjednotit Einsteinovu teorii relativity a kvantovou mechaniku, jednak na nových pozorováních, přesnějších než vše, co jsme dosud měli k dispozici.
Nejvýznamnějším odkazem minulých desetiletí novému století bylo experimentální zjištění červeného posuvu vzdálených galaxií a jeho vysvětlení pomocí Dopplerova jevu jako vzdalování těchto galaxií. Všechny vzdálené galaxie se pohybují směrem od nás a čím jsou vzdálenější, tím rychleji.
Pozorované rozpínání vesmíru vede k představě rozpínajícího se časoprostoru. Jestliže se časoprostor rozpíná, musel být v minulosti menší než dnes. Rozpínáním docházelo k ochlazování, současně klesala hustota – rychleji klesala hustota hmoty ve formě záření, než hustota látky. Když došlo k vyrovnání hustot, záření už nemělo dost „síly“, aby atomy rozbíjelo a přestalo tedy být pohlcováno. Při teplotách již jen několik desítek tisíc stupňů se do té doby volné elektrony začaly svazovat s jádry a vznikaly první atomy. – ty nejjednodušší, tzn. vodíku.
Otisky božích prstů
Při teplotě 3000 K se vesmír se stal průhledný tak, jak ho už známe. Záření se oddělilo od látky a chladlo nezávisle. Zachovalo tak v sobě natrvalo otisk stavu a rozložení hmoty ve vesmíru té doby.
Protože toto záření je pozůstatkem (reliktem) velmi rané epochy vesmírného vývoje, říkáme mu reliktní. Jeho pozorování představuje jedinečnou metodu, jak poznat stav vesmíru v době, kdy byl dvoumiliardkrát hustější než nyní a ještě vůbec neexistovaly hvězdy a galaxie. Během rozpínání vesmíru toto záření postupně chladlo, což znamená, že jeho vlnová délka vzrostla tak, jak se zvětšil vesmír. V dnešní době ho lze pozorovat jako mikrovlnné záření o teplotě pouhých 2,7 K, tedy asi –270 stupňů Celsia.
Už víme jak je Vesmír starý!
Do 21. století jsme vstupovali s výsledky pozorování, které potvrzují vše, o čem byla řeč. Nejnověji se družici WREP podařilo experimentálně zjistit, že vesmír je starý 13,7 miliardy roků (s chybou 2%) a 380 tisíc let poté se stal průhledný pro optické záření. Již čtvrt miliardy roků poté mohly vznikat první hvězdy,což potvrzují dvě zprávy z počátku tohoto roku o objevu dvou mladých galaxií z doby, kdy vesmíru bylo 750 a dokonce jen 470 miliónů roků!
Pozorování jsou v neuvěřitelném souladu s hypotézou Velkého třesku (Big Bang), podle níž prostor, hmota a čas vznikly explozí z malého, nesmírně hustého a žhavého zárodku. Kosmologové ji propracovávají posledních 50 let a stala se tak jedním z pilířů současného chápání světa. Vztah příčina – následek nám ovšem vnucuje všetečnou myšlenku: z čeho vznikl vesmír? Obvykle se říká „ze singularity“, jenže to je matematický pojem, byť s fyzikálním obsahem. Odpovědět na filozofickou otázku, jak dostala hmota, prostor a čas své bytí se vymyká možnostem exaktních přírodních věd. Odpověď na ni nabízí jen teologie.
