Hlavní obsah
Věda a historie

Dokonalé zrcadlo zkázy: Proč se hmota a antihmota po Velkém třesku vzájemně nezničily?

Foto: Patrik Kudláček / Midjourney AI

Většina vesmíru se zničila ve zlomku sekundy po svém zrodu. Lidé, hvězdy i galaxie jsou tvořeny pouze z nepatrného přebytku hmoty, který zbyl po největší válce fyzikálních sil v dějinách stvoření.

Článek

Když se podíváte na noční oblohu plnou hvězd, na rozlehlé oceány naší planety, nebo si jen prohlédnete vlastní ruce, vidíte výsledek miliardy let trvající evoluce hmoty. Žijeme v realitě, jež se zdá být logická, stabilní a pevná. Moderní fyzika pro nás má ovšem vzkaz, který dokáže vyvolat silnou existenciální úzkost. Podle nejpřísnějších matematických rovnic kvantové mechaniky by totiž náš vesmír vůbec neměl existovat.

Naše realita by správně měla zet absolutní prázdnotou. Neměly by v ní existovat žádné atomy, hvězdy, galaxie a pochopitelně ani život. Jediné, co by mělo prostupovat vesmírem, je nekonečný, mrtvý oceán světelného záření.

Skutečnost, že tu dnes můžeme sedět a přemýšlet o hvězdách, je důsledkem té nejtěsnější, nejtajemnější a naprosto nevysvětlitelné „matematické chyby“ v dějinách stvoření. Zázraku, kterému fyzikové říkají kosmická nevyváženost. Vše přitom začíná u látky, kterou většina lidí zná spíše z hollywoodských sci-fi filmů – u antihmoty.

Dokonalé zrcadlo absolutní zkázy

Abychom tuto prastarou záhadu pochopili, musíme se podívat na samotné předivo vesmíru. Každá částice obyčejné hmoty (z níž jste složeni vy i váš telefon) má někde v kosmu své dokonalé temné dvojče – antičástici.

Teorie i reálné experimenty z urychlovačů částic v CERNu dokazují, že tato antihmota vykazuje naprosto stejnou hmotnost jako běžná hmota, nese však opačný elektrický náboj. Například běžný elektron s negativním nábojem má svého „antibratra“ zvaného pozitron, jehož náboj je pozitivní. Představují tak svá dokonalá zrcadlová dvojčata.

Když se ovšem tato dvě dvojčata potkají, nečekejte žádné vřelé objetí. Odehraje se proces známý jako anihilace. Hmota a antihmota se při vzájemném dotyku okamžitě zničí. Jde o nejničivější a nejúčinnější fyzikální přeměnu, jakou současná věda zná. Podle slavné Einsteinovy rovnice E = mc² se hmota z obou částic beze zbytku přemění na čistou energii – nejčastěji v podobě dvou smrtících fotonů gama záření. Pro srovnání: i jaderná bomba přemění na energii pouhý zlomek procenta své hmoty. Anihilace to dokáže se stoprocentní efektivitou.

A právě zde narážíme na onen děsivý paradox spojený s naším vesmírem.

Válka jedné miliardy proti jedné

Základní fyzikální modely Velkého třesku mluví jasně: při vzniku vesmíru z čisté energie se mělo zrodit naprosto stejné množství hmoty a antihmoty. Padesát na padesát. Rovnováha přírody měla být zcela dokonalá.

Pokud by ovšem tato harmonie byla skutečně absolutní, krátce po Velkém třesku by se veškeré částice hmoty potkaly se svými protějšky. Vše by anihilovalo. Celý vesmír by shořel v ohromném záblesku světla a nezbyl by v něm jediný kousek pevné látky, ze kterého by se mohla zformovat Země.

Jak to, že tu tedy vůbec jsme? Pomozme si jednoduchou analogií.

Představte si rozlehlou bitevní pláň. Z jedné strany na ni napochoduje armáda antihmoty čítající přesně 1 000 000 000 (jednu miliardu) vojáků. Z druhé strany nastoupí armáda hmoty. Rozpoutá se absolutní masakr. Vojáci se navzájem likvidují stylem muž proti muži. Zničí se úplně všichni. Až na jednoho. Armáda hmoty sice nepodváděla nijak zásadně, ale přivedla si na bojiště o jednoho jediného vojáka navíc (1 000 000 001). Po této apokalyptické bitvě tak zůstane na spáleništi stát jeden osamělý vítěz.

Tento jediný voják, jenž přežil bitvu miliard mrtvých, představuje veškerou hmotu v dnešním viditelném vesmíru. Hvězdy, Mléčná dráha, stromy i buňky ve vašem těle – to vše je utkáno z tohoto zanedbatelného přebytku. Jsme vlastně jen hvězdný prach, který se nestihl anihilovat v té vůbec největší válce v historii kosmu.

Skrytý kód naší existence

Fyzikové tomuto fenoménu říkají baryogeneze a narušení CP symetrie. Znamená to, že příroda za extrémních podmínek z nějakého – dosud ne zcela pochopeného – důvodu nezacházela s hmotou a antihmotou naprosto spravedlivě. Mírně totiž „nadržovala“ běžné hmotě.

Ačkoliv vědci v laboratořích již zpozorovali drobné odchylky v chování určitých částic, tyto jemné asymetrie stále nedokážou uspokojivě vysvětlit, proč byl kosmický nepoměr natolik velký, aby zachránil naši realitu před absolutním vyhlazením. Stále nám tak chybí důležitý dílek fyzikální skládačky.

Pomyšlení na tento jev nás učí nesmírné pokoře. Náš vesmír nebyl stvořen z ničeho. Je utkán z téměř dokonalých dvojčat, která se naštěstí rozcházela o ten nejmenší představitelný zlomek procenta. Samotný život tak není nevyhnutelným osudem vesmíru. Galaxie, hvězdy i lidské vědomí existují jen a pouze proto, že se příroda kdysi dávno, na samém počátku času, spletla ve svých vlastních výpočtech.

P.S.

Díky, že jste se společně se mnou odvážili nahlédnout do okamžiku, kdy se rozhodovalo o tom, zda vesmír zůstane jen prázdným místem, nebo se stane domovem pro nás všechny! Pokud vás fascinuje představa, že jsme jen pouhým „kosmickým zbytkem“ z té vůbec největší bitvy v dějinách, budu nesmírně vděčný za vaši podporu. I symbolický finanční příspěvek mi pomůže dál sledovat tyto fyzikální záhady a přinášet vám fakta, která zkrátka berou dech.

Dočetli jste až sem? Podpořte autora libovolnou částkou.

Máte na tohle téma jiný názor? Napište o něm vlastní článek.

Texty jsou tvořeny uživateli a nepodléhají procesu korektury. Pokud najdete chybu nebo nepřesnost, prosíme, pošlete nám ji na medium.chyby@firma.seznam.cz.

Sdílejte s lidmi své příběhy

Stačí mít účet na Seznamu a můžete začít publikovat svůj obsah. To nejlepší se může zobrazit i na hlavní stránce Seznam.cz