Vesmír jako záhadná symfonie

Na počátku věků ležel bůh Wulbari na Matce Zemi a mezi oběma božstvy bylo zoufale málo místa. Vesničané v té tlačenici do Wulbariho mimoděk strkali, až se rozzlobil, vystoupil vzhůru a stal se oblohou. Mýty, jako je tenhle západoafrický, si lidstvo k pochopení nedosažitelného vesmíru vytvářelo od nepaměti. Dnes nám mohou připadat úsměvné, stejně jako středověké představy o placaté Zemi, kolem které obíhá Slunce. Jenže ačkoli věda přinesla zásadní kosmologické poznatky, musíme si přiznat, že v jistém smyslu jsme ve stejné situaci jako starověké národy. Řadě věcí totiž nerozumíme: Jak vypadá svět za hranicí dohledu? Kdy a jak se zrodil? A co tu bylo před tím, než vznikl?

Einsteinův omyl
Pohled na vesmír se radikálně změnil především během uplynulého století. Dosud žijí lidé, kteří se narodili v době, kdy se většina astronomů domnívala, že vesmír je neměnný, věčný a vše, co se v něm nachází, je naše vlastní galaxie – Mléčná dráha. Byl to i laikům srozumitelný obrázek, který ještě kolem roku 1920 zpochybňoval jen málokdo.

Jedním z těch, kterým nestačil, byl astronom Edwin Hubble. Tento sebevědomý Američan především toužil zjistit, jak je vesmír vlastně velký. Výsledek ohromil i jeho samého: v první polovině 20. let prokázal, že nezřetelné obláčky rýsující se v dalekohledech, mlhoviny, zpravidla nejsou pouhé shluky hvězd či plynu v Mléčné dráze, ale samostatné, velmi vzdálené galaxie. Naše Země, která s Koperníkem přišla o své výsadní postavení ve středu kosmu, se tak propadla do ještě větší bezvýznamnosti; stala se jednou z planet obíhající jednu ze stovek miliard hvězd v jednom z miliard hvězdných ostrovů – galaxií.

I tento znepokojující, obrovský vesmír však mohl být věčný a neměnný. Avšak v horečném chvatu 20. let, mílovými kroky spějících k hospodářské krizi, nacismu a stalinismu, jako by pro toto důstojné, nehybné univerzum už nebylo místo.

Na podzim roku 1927 se v mondénním prostředí bruselského hotelu Metropole sešla elita světové fyziky. V přestávkách mezi přednáškami se tu nad kávou a moučníky přel Albert Einstein s Nielsem Bohrem o tom, zda „Bůh hraje v kostky“, či nikoli, Werner Heisenberg diskutoval s Wolfgangem Paulim. Stranou pozornosti slovutných profesorů postával nenápadný muž v černém oděvu a kulatých brýlích, jenž se od ostatních přítomných odlišoval kněžským kolárkem: belgický duchovní a zároveň kosmolog Georges Lemaître.

Lemaître přišel jako jeden z prvních vědců s myšlenkou, že vesmír má svůj počátek v čase, že tu není od věčnosti. Vyčetl to ovšem nikoli z Bible, ale z Einsteinovy obecné teorie relativity a také z Hubbleových měření.

Einstein si při svých výpočtech uvědomoval, že tehdejší pohled na kosmos skrývá určitý problém: věčný vesmír, nemající počátek a nesměřující ke konci, by nehybným ve skutečnosti nemohl zůstat, musel by se začít hroutit. Hvězdy se totiž navzájem přitahují, působí na sebe svojí gravitací, a po určité době by se proto veškerá hmota musela soustředit v relativně malém objemu. Aby vesmíru zabránil v tak nerozumném chování, přidal Einstein do rovnic svojí obecné relativity takzvanou kosmologickou konstantu, člen, jenž udržoval kosmos v neměnném stavu. Reprezentovala antigravitační sílu, která se na malých vzdálenostech neprojevuje, napříč kosmem ale působí proti přitažlivosti hmoty a nedovolí vesmíru, aby „spáchal sebevraždu“ smrštěním. Einsteinovi se vůbec nelíbilo, že musel svou teorii takto vyspravit, neviděl ale jinou možnost, jak uvést své výsledky do souladu s tehdejšími představami.

Belgický vědec v kněžském oděvu našel nové řešení Einsteinových rovnic, z něhož vyplývalo, že se vesmír může rozpínat, a přišel s odvážnou předpovědí: pokud skutečně žijeme v rozpínajícím se kosmu, pak se od nás musí všechny galaxie vzdalovat tím rychleji, čím dále se nacházejí. Nikdo však jeho prognózu nedokázal ověřit pozorováním, a nevzbudila proto velkou pozornost.

Také na zmíněné konferenci v hotelu Metropole zažil Lemaître rozčarování. Podařilo se mu odchytit Einsteina a svoji představu mu vysvětlit. O patnáct let staršího a neskonale slavnějšího kolegu však nepřesvědčil: Einstein chladně odpověděl, že podobné představy slyšel už od ruského matematika Alexandra Friedmanna, a vzápětí dodal: „Vaše výpočty jsou správné, ale vaše fyzika je ohavná.“ Odmítl tak představu, že by se vesmír Lemaîtrovými výpočty skutečně řídil. A protože byl v té době již nejvyšším arbitrem, neměla teorie, kterou odsoudil, žádnou šanci.

Celý článek najdete v Respektu 42/09.

14.10. od 11.00 on-line rozhovor o vesmíru s Jiřím Chýlou z FÚ AV ČR na respekt.cz.