Ako zistiť, aká bola najvyššia teplota? Vedci výsledok dosiahli tým, že spravili najhorúcejší objekt na Zemi.
Aká vec, udalosť, predmet, miesto boli najhorúcejšie za celú existenciu vesmíru? Presne túto otázku si kládli výskumníci v CERNe v roku 2012. Rozhodli sa pre experiment v časti urýchľovača zvanej ALICE. V tom čase však vedci veľa informácií, z ktorých by mohli teoreticky vychádzať, nemali, a tak na to šli najlogickejšie, ako sa dalo. Kedy sa uvoľňuje teplo? Pri jednom z typov chemických reakcií (iný zas teplo na prebehnutie potrebuje). Pozorovaním sa vie, že tie najsilnejšie reakcie produkujúce teplo sú zvyčajne sprevádzané veľkým tlakom a výsledkom býva výbuch. Asi najväčšou udalosťou, ktorú môžeme prirovnať k výbuchu bol veľký tresk, teda moment, kedy sa vesmír začal zväčšovať (pre tých, čo sa s touto teóriou stotožňujú, samozrejme). Výskumníci sa teda rozhodli, že skúsia približne vypočítať, aká bola teplota pri veľkom tresku - nič horúcejšie v tomto vesmíre nikdy nebolo.
Po veľkom tresku sa všetko nachádzalo v nekonečne malom priestore. Postupne sa to síce zväčšovalo, no v úplne prvom momente išlo o tak malú vec, ktorú si ľudia nedokážu ani predstaviť. Najhorúcejšími vecami v súčasnom vesmíre sú (pravdepodobne) masívne supernovy (keď vybuchuje hviezda); ani nie sekundu po veľkom tresku však na ne ešte nebol dôvod, kedže sa hviezdy iba formovali. Tesne po veľkom tresku však stáli na vrchole rebríčku najhorúcejších objektov takzvané medzihviezdne médiá, ktoré sú dnes stredmi galaxií. Majú asi 300 miliónov stupňov a sú to jedny z prvých objektov, ktoré sa vo vesmíre vytvorili.
Medzihviezdne médiá.
Skladajú sa zo zvláštnej hmoty, ktorej je najpodobnejšia takzvaná kvark-gluónová plazma. V podstate ide o veľmi hustú tekutinu plnú častíc, z ktorých sa vo finále skladá atóm a tesne po veľkom tresku ňou bol plný vesmír. Na to, aby ju vedci mohli dnes získať, treba získať tie častice, ktoré atóm skrýva, a teda je nutné roztrieskať atóm tak veľmi, až z neho vznikne práve táto plazma. V CERNe oproti sebe lietajú častice bežne takmer rýchlosťou svetla, čiže to veci značne uľahčilo. Aby sa však dosiahla väčšia energia, ktorá by atóm rozmetala, použili extra ťažké atómy olova, ktoré pri zrážke vytvorili masívnu ohnivú guľu s teplotou 5,5 bilióna stupňov Celzia. V tom momente boli roztrieštené častice najhorúcejšími objektmi v celom vesmíre.
Rozpadajúci sa neutrón olova.
Vedci si odmerali ešte zopár čísel a pustili sa do hypotéz a počítania. Prvým problémom, ktorý sa vyskytol, bolo, že sa ľudstvo nikdy nedozvie, ako veľký bol vesmír v čase veľkého tresku. Inými slovami bol nekonečne malý, teda akokoľvek malé číslo si predstavíš, vesmír bol ešte menší. Vieme však povedať, ako veľký bol len kúsok po veľkom tresku, konkrétne to vedci dokázali určiť na stav po desatine septiliardy sekundy. Desatina septiliardy sekundy znamená, že ak si jednu sekundu rozkúskuješ na 1 a za ňou 46 núl častí, tak hneď v situácii po tej prvej časti už máme prehľad, ako to asi bolo. Vesmír nebol oveľa väčší, no mnoho štruktúr sa už formovalo. Predstav si len zlomok známeho vesmíru napchatý do najmenšej veci, ktorú si kedy videl. Tak po veľkom tresku to bolo o mnoho miliárdkrát horšie. Všetky galaxie a hmota, z ktorých sa neskôr vytvorili hviezdy a planéty boli stlačené v jednom miniatúrnom smietku. Ten tlak tak musel byť obrovský. Čo je však podstatné, experiment sa vydaril a vedci približne odhadli teplotu, ktorú vesmír zažíval tesne po jeho vzniku. 100 kvintiliónov až jedna kvintiliarda, jednotka a 32 núl alebo miliarda biliónov biliónov je to číslo, ktoré možno práve časť toho atómu (je to viac než extrémne nepravdepodobné), ktorý sa ťa dotýka, zažil. Keď sa nabudúce popáliš, nie si na tom až tak zle.
