Proč jsme tady? Odkud jsme přišli? Jedná se o jedny z nejčastějších otázek. A v lidské povaze, v její podstatné částí, je chtít na ně najít odpovědi. Původ našeho lidského rodu můžeme vysledovat stovky tisíc let dozadu, až k jeho počátku. Ale ve skutečnosti se náš příběh táhne daleko dál zpátky v čase. Náš příběh začíná s počátkem vesmíru. Ten začal před 13.7 miliardami let.

V současné době obsahuje více než 100 miliard galaxií, každá obsahující stovky miliard hvězd. V tomto seriálu, chci o vesmíru vypravovat příběh protože, koneckonců jsme jeho součástí. Takže, jeho příběh je i naším příběhem. Je to příběh, který se nedá vypravovat bez něčeho tak důležitého, že si je nemožné bez toh vesmír představit.

Je to vetkané do celé struktury vesmíru. Čas. Neúprosný tok času poháněl vývoj vesmíru a vytvořil mnoh neuvěřitelných divů. Tyto divy nás provedou od úplně prvních okamžiků života vesmíru, až k jeho možnému zániku.

Osud
Toto je Chankillo na severozápadním pobřeží Peru. Je to jedna z méně známých jihoamerických archeologických lokalit. Ale pro mě, je jednou z nejvíce fascinujících. Víme, že asi před 2 500 lety v době, kdy naše kultura byla ještě v plenkách, byl vybudován tent pevněný chrám v poušti. Tehdy jeho zdi byli oslnivě bílé a pokryté malovanými postavami. Dnes je, až na malé fragmenty výzdoby, všechno pryč.

Podrobnosti o této kultuře a veškeré stopy po jejím jazyku, jsou ztracené. Nicméně, jestliže se postavíte na správné místo, můžete si v pohodě vyzkoušet k jakému účelu Chankillo sloužilo, stejně jako v době kdy bylo vytvořeno. Ale k tomu tady musíte být ještě před východem Slunce. Tyto výstupky tvoří jakýsi pradávný sluneční kalendář.

Nyní se během roku jeví bod východu Slunce na horizontu vždy v jiném místě. 21. prosinec, který je zde na jižní polokouli dnem letního slunovratu, nejdelším dnem, Slunce vychází napravo, přím u pravého největšího výstupku. Poté se během roku Slunce přesouvá podél dalších výstupků až do 21. června, zimního slunovratu, nekratšího dne, kdy vychází nalevo u levého největšího výstupku.

Zrovna mezi těmi horami, které můžete v dálce vidět a levým největším výstupkem. Takže, pokud odtud budete v kteroukoliv roční dobu sledovat východ Slunce, můžete z jeho okamžité polohy odvodit, s přesností na dva či tři dny, jaké je zrovna datum. Dnes je 15. září. To znamená, že Slunce vyjde mezi pátým a šestým výstupkem.

Chankillo stále funguje jako kalendář protože Slunce v dnešní době pořád vychází ve stejném místě jako to činil v době, kdy tyto kameny byly poprvé usazeny. Je to nádherný pohled, jak Slunce prosvítá mezi těmi výstupky. Skoro zde můžete pociťovat blízkost minulosti. Více méně si to představte, jaké to muselo být. Tisíce místních lidí zde stálo, aby přivítalo Slunce, které téměř jistě bylo božské.

Skoro určitě bylo jejich Bohem. Jaký pozoruhodný výtvor. Pravděpodobně je to jeden z našich nejrannějších začátků se pokusit o měření nebes. Po tisíciletí, vedla touha posoudit, co je t za pohyb na obloze k moderní astronomii a základům naší novodobé civilizace. Třeba bych to mohl nechat postavit na své zahradě. To teda chci něco! 13 výstupků, které lemují tento hřeben svědčí o naši přetrvávající fascinaci s tak precizním chodem nebes.

A na přímou souvislost mezi našimi životy a vesmírem. Východ a postavení Slunce poskytuje impozantní puls, který nám umožňuje určit plynutí času. Den na Zemi má 24 hodin, tolik času naší planetě zabere, aby se otočila jednou kolem své osy. Naše měsíce jsou po 29 a půl dnech, tolik času zabere Měsíci, aby se vrátil ke stejné fázi na noční obloze. A rok je 365 a čtvrt dne, tuto dobu nám trvá jeden běh kolem Slunce.

Takto běžně označované časové periody prochází našimi životy. Ale život vesmíru vyjadřujeme v mnohem větším měřítku. Když pohlédnete na noční oblohu, nemusíte vidět jen hvězdy. Ty maličké světelné body jsou miliony různých hodin, jejichž životnost lze vyznačit plynutím času po miliardách, či dokonce bilionech let. Tento film je největších rozpětích času.

Obsáhlém čase, který formuje vesmír. Od jeho žhavých počátků, přes nesčetné generace hvězd, planet a galaxií, do jeh eventuálního zániku, sud vesmíru je určen plynutím času. Ve vesmíru se časové škály zdají tak nepředstavitelně rozsáhlé, že je téměř nemožné se k nim vztahovat. Přesto jsou na Zemi místa, kde se můžeme s časem na těchto vesmírných škálách setkat.

Toto je Ostional na severním pacifickém pobřeží Kostariky. A já jsem sem přišel, abych potvrdil přírodní jev, který se udál dávno před tím než by ho zde mohli nějací lidé vidět. Předpokládám, že je to opravdu okno d daleké minulosti života na naší planetě. Jakmile Slunce zmizí pod obzorem a společně s Měsícem vytváří příliv a odliv, zavítají na toto pobřeží pravěká zvířata.

Pod rouškou tmy se vynoří z moře. Playa Ostional je jedním z mála pobřeží na světě, kde si velký počet mořských želv dělají svá hnízda. Jenže opravdu pozoruhodné na tom je ten příkrý časový úsek celé scenérie, stejně jak v nějakém sportovním zápase. Toto patří k jednomu z nejstarších životních cyklů zde na Zemi. Za nocích, jako je tato, za posledních 100 milionů let, želvy jako jsou tyt vylézaly ven z moře aby nakladly svá vejce.

Je to téměř nepochopitelné časové rozpětí. Před 100 miliony roky se dinosauři potulovali po Zemi, ale Země sama vypadala celkem jinak. Jižní Amerika nebyla spojena se Severní Amerikou. Severní Amerika byla kdesi blíže k Evropě. Austrálie byla spojena s Antarktidou. Skutečně je to celkem... úžasné být tak blízko k tomut prastarému životnímu cyklu.

Slyším jak dýchá, opravdu. Takže, nevšední zážitek. Myslím tím, že je skutečně nádherné to vidět. V jedné noci z mnoha stovek milionů nocí protažených zpět do minulosti. A je pryč. Pro svědka okamžik jako je tento znamená, tevření spojení s hlubokou minulostí. Pro zážitek časového rozpětí dalek delšího než historie našeho vlastního druhu.

Nicméně dokonce i příběhem želv starým 100 milionů roků jenom začíná naše připojení se k ohromné zatáčce kosmického času. Celá naše sluneční soustava se pohybuje po nepředstavitelně obrovské běžné dráze, rotující kolem středu naší Galaxie. Celých 250 milionů let to trvá, než provede jeden oběh v Mléčné dráze. Za celou historii lidstva, jsme procestovali méně než jednu desetinu z 1% té oběžné dráhy.

Tyto cykly připadají věčné a neměnné, ale protože se příběh odvíjí s časem, tím je odhalena zásadní pravda. Nic netrvá věčně. Je to ta nejelementárnější vlastnost času. Platí zde na Zemi a stejně tak i v hlubinách vesmíru. No dobře, toto je Ledovec Perito Moren v Patagonii na jihu Argentiny. Je jedním ze stovek ledovců, které se hrnou pevninou z ledovcových polí jižní Patagonie.

Mimochodem, pokud budete pokračovat asi 1 000 km tímto směrem na jih, dostanete se na konec Jižní Ameriky. Dále už není nic, jen Antarktida. Dnes to cítím. Ledovec je takový masivní útvar ledu, který je na první pohled celkem stejný jako nebeské cykly, jeví se fixní a neměnný. Nicméně, při pohledu na detailní záběr, je neustále v pohybu. Jako tomu byl po desítky tisíc let.

Pády do vody. Celé čelo ledovce se posouvá do jezera, každý den asi o tolik. Znamená to, že každým rokem z čela ledovce do jezera padá dobře přes čtvrt miliardy tun ledu. To je asi milión tun denně. A celé to dění můžete slyšet. Jenom občas zaslechnete tent hrozivý praskající zvuk. To místo je jak živé, opravdu. Praskot. Hromový rachot.

Je to docela znepokojující když tyt hromné kusy ledu padají do jezera. Ačkoli se zdá, že je tato věc stabilní a pohyb ledu je pomalý, ve skutečnosti zde mohou být pravdu mohutná hroucení. Je to neuvěřitelně dynamické místo. Pohyby ledovců poskytují průnik do povahy času. Jednoduše řazení d sledu událostí. Krok za krokem. Jak čas plyne, padá sníh, tvoří se led, ledovec se postupně sune dolů do údolí a obrovské kusy ledu padají dolů do jezera.

Ale i tato prostá sekvence bsahuje hlubokou myšlenku. Události se vždycky stávají ve stejném pořadí. Nikdy se na hoře nezpřeházejí a nikdy nejdou pozpátku. Hřmot. Zrovna toto je něco co nikdy neuvidíte v opačném sledu. Není až tak zajímavé, že fyzikální zákony zabraňují všem těmto pohybujícím se molekulám vody na hladině jezera, aby se všechny seběhly, vyskočily ven z vody, slepily se do ledové kry a pak se zase znovu stali součástí ledovce.

Zajímavější je, že my chápeme proč svět nemůže běžet pozpátku. Z jistého důvodu. Máme pro to vědecké vysvětlení. Které nazýváme šipkou času. Nikdy nespatříte vlnění vody v jezeře, společně s vyskakujícími kusy ledu zpátky na ledovec. Jsme nuceni se pohybovat do budoucnosti. A to je proto, že šipka času přikazuje, že uplynutím každého okamžiku se věci změní. A jakmile tyto změny nastanou, nikdy se zpátky nevrátí.

Neustálá změna je základní část toho, co znamená být člověkem. Jak roky ubíhají my všichni stárnem. Lidé se narodí, žijí, zemřou. Předpokládám, že je to součást radosti a tragédie našich životů. Jenže tam venku ve vesmíru, ty velké a impozantní cykly se jeví věčné a neměnné. Ale to je mylná představa. Podívejte se, v životě vesmíru, stejně tak v našich životech, všechno se nenávratně mění.

Všechno je založeno na změně, šipka času řídí evoluci celého vesmíru. A jak se díváme hluboko do vesmíru, můžeme se pokusit ten příběh rozvinout. To je obrázek malého kousku blohy v souhvězdí Lva. Vlastně je to míst kde má lev tlamu. I přes fádní vzhled, je to jedn z nejzajímavějších astronomických vyobrazení v poslední době. Zajímavý je tent malý červený bod tady, který nevypadá nijak pozoruhodně.

Jenže ta červená kapka je je dosvit jakési obrovské kosmické exploze. Je to smrt hvězdy. Byla asi... 40 krát nebo 50 krát hmotnější než naše Slunce. Poeticky pojmenovaná GRB 090423, byla jednou z Wolf-Rayetových hvězd. Zahalena do rychle rotujících oblaků plynu, zářila 10 000 krát jasněji než naše Slunce. Ale protože zářila tak jasně, tak žila neobyčejně krátce.

A jak zemřela? Tato obří hvězda se zhroutila sama do sebe. To způsobilo masivní výtrysky světla a hvězdného materiálu který byl vypuzen z jejích pólů, v explozi která zářila jako 10 milionů miliard Sluncí. A to je dosvit této megaexploze která je právě viditelná z tét planety jako slabý červený bod. Ale toto není to, co je na GRB 090423 tak zajímavého.

Podívejte, když se díváme vzhůru na blohu, na vzdálené hvězdy a galaxie, pak hledíme nazpátek v čase, protože to světlu nějakou dobu trvá než se od nich k nám dostane. A světlo z tohoto červenéh fleku k nám putovalo téměř po dobu celé historie vesmíru. Podívejte se, tady na tu událost, která se přihodila před 13 miliardami let. Je to jenom 600 milionů let od Velkého třesku. Poté co vesmír započal.

Takže, je to něco neuvěřitelnéh na počátku historie vesmíru. Vskutku, jedná se o jednoho z nejstarších jednotlivých objektů, který jsme kdy viděli. Na co se díváme je smrtící exploze jedné z prvních hvězd ve vesmíru. Tím jak se vyvíjí, prochází vesmír různými obdobími. Nezměrnost jeho stáří, jehož počátek a konec jsou značeny jako unikátní milníky.

Zrodem a smrtí jeho divů. Okamžik zrodu prvních hvězd je jednou z nejdůležitějších změn ve vývoji vesmíru. Signalizuje to konec prvotního údobí a označuje to počátek druhéh významného období věku vesmíru. Dobu ve které žijeme. Hvězdnou éru věk hvězd. Světlo hvězd ozařuje noční oblohu a hvězdný svit osvětluje naše dny. Naše Slunce je jednou z 200 miliard hvězd v naší Galaxii.

Naše Galaxie je jednou ze 100 miliard v pozorovatelném vesmíru. Nespočetné ostrovy s bezpočtem hvězd. I když je vesmír starý přes 13 miliard let, tak ještě máme celkem blízk k hvězdám z hvězdné éry. Je to užasný věk krásy a komplexnosti ve vesmíru. Vesmír je zaplaven hvězdami bklopenými mlhovinami a systémy planet. Bezpočet miliard světů k prozkoumání.

Ale vesmír není statický a neměnný. Takto tomu nebude vždy. Vzhledem k tomu, že se podle šipky času tvoří vesmír, který je tak dynamický... jak je to krásné. Viděli jsme zrození hvězd a viděli jsme jejich zánik. A víme, že zítřek nebude stejný jako dnešek, protože nám šipka času říká, že se budoucnost bude vždy dlišovat od minulosti. Ale co tuto evoluci řídí?

Proč je zde rozdíl mezi minulostí a budoucností? A proč zde vůbec je šipka času? Všichni máme jakési intuitivní chápání šipky času. Zdá se, že je pro nás normální to, že se věci mění, a že budoucnost bude jiná než minulost. Víme to protože účinky předešlých roků vidíme všude kolem nás. Toto je Kolmanskop, opuštěné hornické město s diamantovým dolem v jižní Namibii.

Celé toto město byl založeno v roce 1908, když dělník, který stavěl železnici z přístavu Luderitz do vnitrozemního centra Namibie našel, tady v poušti jeden diamant. Na celých 40 let to přinesl prosperitu pro komunitu až 1 000 lidí. Místo kde byste se mohli stát milionářem, sbíráním diamantů z písku. Zatímco se peníze jen hrnuly, stavěli si velké domy a žili si zde v poušti životním stylem při šampaňském.

Ale když zdroj diamantů vyschl, bylo město opuštěno. A za půl století je tak zchátralé, jak ho pomalu pohlcuje pouštní písek. Ke stejným procesům jako tady v Kolmanskopu dochází všude ve vesmíru. Protože to není jen trvalá změna, která podléhá šipce času. Je to rozpad. Ale vědecké vysvětlení tom proč tomu tak je ... ..nepochází z úsilí porozumět účinkům času ve vesmíru.

To přišlo až s pokusem postavení rychlejšího vlaku. Někdy v 19. století, se inženýři zabývali výkonností parních strojů. Na jakou teplotu by se mělo topit? Jaká substance by se v parním stroji měla vařit? Měla by to být voda či něco docela jiného? To byly zásadní otázky. A z těchto otázek vznikla věda o termodynamice. Je to, když pojmy, jako je teplota a energie vstoupily poprvé d vědeckého slovníku.

Nyní, s tímto hlubším porozuměním se vynořilo něco, co je možná nejdůležitější zákon fyziky pro pochopení vývoje vesmíru a plynutí času. Je to tzv. druhý zákon termodynamiky. Druhá věta termodynamiky měla hluboký smysl protože, ve své podstatě, v ní byl bsažen radikálně nový koncept. Je něco, čemu fyzikové říkají "entropie".

Entropie vysvětluje proč, je ponecháno na libovůli prvků, zvětrávání omítky, rozbití skleněných výplní oknech a hroucení domů. Abychom to správně pochopili, je dobré na předměty nenahlížet jako na jednotlivé věci, ale jako by sestávali z mnoha součástí. Stejně jako jednotlivá zrníčka která tvoří tuto hromadu písku. Nuže tedy, entropie je mírou o tom, kolika způsoby mohu znovu uspořádat tyto zrnka a přitom by ještě tat hromada písku zůstala zachována.

A jsou zde biliony a biliony a biliony způsobů, jak toho dosáhnout. Tím mám na mysli, že ať s touto hromadou písku udělám cokoliv, třeba na ní budu přihazovat kolní písek, pak vůbec nezmění svůj tvar nebo strukturu. Takže, s pohledu entropie, má tat hromada písku vysokou entropii protože existuje mnoho, mnoho způsobů, jak mohu uspořádat její součásti a ona se nezmění.

Teď mi dovolte vytvořit nějaké uspořádání ve vesmíru. Tak tedy, v tomto hradu z písku je přibližně tolik zrn písku jako tady v této hromádce písku. Jenže prakticky cokoli já teď s tím hradem udělám, bude to znamenat odstranění skvěléh uspořádání z této struktury. A právě kvůli tomu, má tent hrad z písku nízkou entropii. Je to mnohem víc uspořádaný stav.

Takže mnoho způsobů, jak přeskupit zrnka písku aniž by došlo ke změně struktury, vysoká entropie. Velice málo možností, jak přeskupit zrnka písku aniž by došlo ke změně struktury, bez narušení uspořádanosti, nízká entropie. Představte si, že jsem tent hrad zanechal v poušti celý den. Pak je ovšem zřejmé co se přihodí. Pouštní větry nafoukají kolem písek a tento hrad se bude rozpadat.

Bude se stávat méně uspořádaný. Bude se rozpadat na kousky. Ale zamyslete se nad tím, co se děje na elementární úrovni. Tím mám na mysli, že vítr bere písek z hradu, kamsi ho odnáší a vytváří z něho hromadu. Ve fyzikálních zákonech v zásadě neexistuje tvrzení které by říkalo, že by vítr nemohl odněkud zvednout písek, nanést ho sem a tady ho uložit přesně do tvaru tohoto hradu.

V principu, by vítr mohl samovolně postavit hrad z hromady písku. Neexistuje žádný důvod k tomu, proč by se to nemohlo stát. Je to jenom velmi, velmi nepravděpodobné protože je velice málo možností k uspořádání tohoto písku tak, aby vypadal jako hrad. Je mnohem pravděpodobnější, když okolní vanoucí písek debírá nízkou entropii struktury hradu a mění ji na strukturu s vysokou entropií, hromadu písku.

Takže, entropie vždycky narůstá. Proč je tomu tak? Protože je to velice pravděpodobné, že tomu tak bude. Zdá se neuvěřitelné, že by zákon který říká, že se ve větru hrad z písku samovolně nezformuje by mohl rozluštit jedno z nejhlubších tajemství fyziky. Však od rčení, že entropie vždy narůstá, je druhý zákon termodynamiky schopen vysvětlit proč čas běží jenom jedním směrem.

Druhý zákon termodynamiky, pro mě, demonstruje všechno co je efektní a překrásné a skutečné okolo fyziky. Vidíte, je tady zákon který vstoupil do vědy jako způsob debaty o tom jaké je proudění tepla a účinností parních strojů. A nakonec to skončilo objasněním jednoho z nejvýznamnějších tajemství v historii vědy. Proč je zde rozdíl mezi minulostí a budoucností?

Podívejte, druhý zákon říká, že vše směřuje od uspořádanosti k neurčitosti. To znamená, že v tomto je rozdíl mezi minulostí a budoucností. V minulosti, byl vesmír více uspořádaný. V budoucnu, vesmír bude méně uspořádaný. A to znamená, že tam směřuje plynutí času. Takže druhý zákon termodynamiky uvedl koncept šipky času do vědy.

V Kolmanskopu se od roku 1954, co se přestalo těžit, šipka času projevila. Ale ve vesmíru, svojí roli hraje už téměř 14 miliard let. A bude mít vážné následky. Protože to znamená, že hvězdy nemohou zářit věčně. Včetně hvězdy ve středu naší sluneční soustavy. Na konci jeho života, ne Slunce zkrátka nikam nezmizí. Jak začíná vyčerpávat palivo, jeho jádro se zhroutí a tím se vytvoří mimořádný žár a ten způsobí rozpínání vnějších vrstev.

Přibližně za jednu miliardu let, to bude mít katastrofický vliv na náš křehký svět. Postupně se Země bude stávat žhavější a žhavější. Takže zde bude jeden poslední perfektní den na Zemi. Ale nakonec se existence veškeréh života na této planetě stane nemožnou. Tikot Dlouho po zmizení života, naroste Slunce natolik, že bude vyplňovat veškerý obzor.

Stane se rudým obrem. Poslední fáze jeho života. Naše planeta by k tomut bodu nemusela přetrvat. Ale pokud ano, bude z ní víceméně spálená skála jako pozůstatek svědectví závěrečného smrtelnéh zápasu naší hvězdy. Za šest miliard let, naše Slunce vybuchne. Odvrhne ohromné množství plynu a prachu d prostoru, k formování obrovské mlhoviny.

A jeho srdci bude bít slabě žhnoucí žhavý popel. Všechno co jednou zbude z našeho nádherného Slunce. Bude menší než velikost Země. Méně než miliontina z jeho dnešní velikosti a zlomkem z jeho jasnosti. Z našeho Slunce se stane bílý trpaslík. Bez paliva k hoření, slabě žhnoucí bílý trpaslík přicházející z posledního zbytku tepla z jeho vyhaslé pece.

Právě teď je Slunce mrtvé. Jeho zbytky pozvolna chladnou v mrazu kosmického prostoru. Při pohledu na něj z místa dkud je naše Země, vytvořil by pouze takové množství světla, jako úplněk na jasné noční obloze. Osud Slunce je stejný jako u všech hvězd. Jednoho dne musí nakonec všechny zaniknout a vesmír bude ponořen do věčné temnoty.

A toto je nejhlubším důsledekem šipky času. Protože my tento uspořádaný vesmír obýváme, a všechny jeho zázraky - hvězdy, planety a galaxie nemohou trvat věčně. Vesmír nakonec bude pohasínat a zanikne. Neprve příjde konec hvězdné éry. Konec věku svitu hvězd. Jako první zmizí největší hvězdy, nekompromisně se zhroutí do černých děr. Jen pár milionů let od jejich vzniku.

Ale dlouho potom co odejdou, jen jeden typ hvězd zůstane. Zde na tomto obrázku je nejbližší hvězda k naší sluneční soustavě, Proxima Centauri. Je vzdálená jen 4,2 světelného roku. Jenže důvodem proč kvůli této vzdálenosti není mnohem výraznější než o hodně vzdálenější hvězdy z této fotografie je, že Proxima Centauri je neuvěřitelně malá. Je druhem hvězdy známým jako červený trpaslík.

Představuje asi 11-12% hmotnosti našeho Slunce. Však v našich očích by zářila 18 000 krát méně jasně. Jenže červení trpaslíci mají nad svými mnohem svítivějšími a velkolepějšími hvězdnými bratry jednu výhodu. A ta spočívá v tom, že když jsou tak malí, spalují své jaderné paliv neuvěřitelně pomalu, proto se jejich střední délka života počítá v bilionech let.

A to znamená, že právě hvězdy jako Proxima Centauri budou poslední žijící hvězdy ve vesmíru. Pokud přežijeme do vzdálené budoucnosti vesmíru, pak je možné si představit naše vzdálené potomky budující svojí civilizaci kolem červených trpaslíků k tomu, aby zachytili energii z těcht posledních slábnoucích doutnajících hvězd, zrovna tak jako naši dávní předkové natěsnáni kolem táborových ohňů, aby se ohřáli ve studených zimních nocích.

Důvod proč Proxima Centauri září takto pozvolna je ten, že má malou velikost a slabou gravitaci a to vše dohromady vlastně znamená, že její jádr je pod mnohem nižším tlakem než u větších hvězd. To také znamená, že v jejím nitru dochází k neustálému víření, vyskakujícímu k povrchu do ohnivé vřavy. K prudkým slunečním erupcím dochází téměř neustále, třebaže jsou tak nějak mdlé.

Jenže Proxima Centauri nakonec zanikne. A stejně jako naše Slunce, stane se rovněž bílým trpaslíkem. A protože doba svitu hvězd skončí, vše až na nejmatnější náznak světla ve vesmíru vyhasne. Slabě žhnoucí bílý trpaslíci budou poskytovat jediné světlo v temné a prázdné nicotě, zaneřáděné mrtvými hvězdami a černými dírami. V tomto bodě, bude vesmír 100 bilionů let starý.

Nicméně, velká většina jeho střední životní délky leží ještě před tímto bodem. Existuje jen málo míst na Zemi, kde můžete získat jakýsi náznak vzdálené budoucnosti a jejím obsahu. Toto je Pobřeží koster v Namibii, kde se studené vody jižního Atlantiku setkávají s namibijskou pouští. Je to jedno z nejvíce nehostinných míst na Zemi.

V 17. století, portugalští námořníci toto místo nazývali branou do pekel protože tato hustá mlha, kterou podél tohoto pobřeží vidíte skoro každé ráno, spolu s neustále se posouvajícím a formujícím písečným břehem, znamená, že zde podél tohoto pobřeží v průběhu let ztroskotalo, doslova tisíce lodí.

Dostat se na moře dokonce i s lodí vyrobenou na pobřeží, může znamenat nepřekonatelný problém protože zdejší proudění je tak silné, že neexistuje žádný způsob, jak ji uveslovat zpátky na moře. Když se tady kolem sebe podíváte, uvidíte jenom stovky mil nehostinné pouště. Takže, to skutečně byl místo, odkud není návratu. Kdyby jste se tady stali trosečníky, tohleto by byl konec vašeho vesmíru.

Toto je Eduard Bohlen. Byla jednou ze zaoceánských lodí, převážející pasažéry a náklad mezi Evropou a tímto místem. 5. září 1909 najela v husté mlze na mělčinu. Přesto, stejně jako u všech lodí ztroskotaných podél tohoto pobřeží, bude čas jejího rozpadu daleko delší než její doba na moři. Ve vzdálené budoucnosti vesmíru, podobný osud čeká i zbývající bílé trpaslíky.

Černý trpaslík bude konečným sudem těchto posledních hvězd. Bílí trpaslíci kteří toliko chladnou, že sotva vydávají trochu toho tepla nebo světla. Černí trpaslíci jsou tmavé, husté rozkládající se koule degenerované hmoty. Trochu víc než hvězdný popel. Atomy jejich prvků jsou natolik rozdrceny, že černí trpaslíci jsou milion krát hustší než naše Slunce.

Hvězdám dosažení tohoto stádia trvá strašně dlouho, prot se po téměř 14 miliardách let domníváme, že v dnešní době ve vesmíru žádní černí trpaslíci nejsou. Ale i když jsme nikdy neviděli ani jednoho, klidně můžeme předpovědět jaký bude konec jejich dnů. Právě jako železo které tvoří tuto loď nakonec zrezaví a bude pouštními větry uneseno pryč, stejně tak, jak se domníváme, že hmota uvnitř černých trpaslíků, poslední hmota ve vesmíru, se nakonec vypaří pryč a bude dnesena do prázdnoty jako záření, nezanechávajíc za sebou absolutně nic.

Po černých trpaslících zde nezbude jediný atom. Všechno co zbude z našeh kdysi bohatého vesmíru budou fotony světla a černé díry. Po nepředstavitelně dlouhé době, se budou dokonce černé díry vypařovat a ve vesmíru nebude nic jinéh než moře fotonů, pozvolna směřující k teplotě studeného expandujícího vesmíru jenž se blíží teplotě absolutní nuly.

A když říkám "nepředstavitelně dlouhá doba," myslím to opravdu vážně. Je to 10 000 bilionů bilionů bilionů bilionů bilionů bilionů bilionů bilionů let. Jak je velké toto číslo? Kdybychom začali s počítáním, co jeden atom to jeden rok, pak bychom neměli dost atomů v celém vesmíru k tomu, abychom se aspoň trochu přiblížili k tomuto číslu.

Jakmile se nakonec úplně poslední zbytky z těch úplně posledních hvězd rozpadnou v nic, a vše dosáhne stejné teploty, příběh vesmíru se konečně chýlí ke konci. Poprvé za celý svůj život, vesmír bude stálý a neměnný. Vzrůstající entropie se posléze zastaví protože se už vesmír nemůže dostat do stavu s větší neuspořádaností. Nic se neděje a to stále pokračuje. Navždy.

To je to co je známé jako tepelná smrt vesmíru. Období kdy vesmír zůstane nekonečný a studený a pustý po zbytek času. Ale to je tím, že neexistuje rozdíl mezi minulostí, současností a budoucností. Žádné měřítko plynutí času neexistuje protože se ve vesmíru nic nemění. Šipka času prostě přestala existovat. Je to nevyhnutelný fakt vesmíru, zapsaný do fundamentálních zákonů fyziky.

Celý vesmír zemře. Každá z 200 miliard hvězd v naší galaxii vyhasne. A stejně jako smrt Slunce znamená konec života na naší planetě, tak i smrt každé hvězdy udusí jakoukoli možnost života ve vesmíru. Skutečnost, že Slunce zanikne a Zemi spálí a mezitím vymaže veškerý život na naší planetě, může pro vás znít trochu jako deprimující.

Možná byste se mohli oprávněně zeptat, "Dobře, nešlo by vesmír sestavit jinak? "Přece byste ho mohli sestavit tak, aby nemusel přecházet od pořádku k chaosu?" Dobrá, odpověď zní ne, nemůžete, pokud chcete aby v něm existoval život. Šipka času, pořadí změn které vesmír pozvolna vedou k jeho smrti, je přesně totéž co v první řadě vytváří podmínky pro život.

Protože zformování hmoty zabere určitý čas a gravitaci to taky nějakou dobu trvá než dá dohromady hvězdy a planety. Šipka času vytváří zářivé kno v dospívání vesmíru. V období během kterého, je možný život. Ale je to okno které nezůstává otevřené dlouho. Jako zlomek délky života vesmíru, měřeno od jeho počátku až k vypaření té poslední černé díry, život, jak ho známe, je možný pouze pro jednu tisícinu miliard miliard miliardtin miliard miliard miliardtin miliard miliard miliardtin procent.

A to je důvod proč pro mě není největším zázrakem vesmíru hvězda nebo planeta či galaxie. Vůbec to nejsou nějaké věci. Je to nějaký okamžik v čase. A ten je zrovna teď. Lidé chodí po Zemi jen po nejmenší zlomek z onoho nejkratšíh z okamžiků v hlubokém čase. Jenže za našich 200 000 let na tét planetě, jsme udělali pozoruhodný pokrok. Před pouhými 2 500 lety jsme věřili, že Slunce bylo bohem a jeho dráha se měřila pomocí kamenné pevnosti, postavené na vrcholu kopce.

V dnešní době, jazykem zvídavosti není sluneční božstvo, nýbrž věda. A máme observatoře, které jsou neskonale důmyslnější než 13 výstupků, jenž mohou nahlížet hluboko do vesmíru. A možná ještě pozoruhodněji, pomocí teoretické fyziky a matematiky, můžeme vypočítat, jak bude vesmír vypadat ve vzdálené budoucnosti. A můžeme dokonce učinit i konkrétní předpovědi o jeho konci.

A já si myslím, že je to jen pokračování našeho výkladu vesmíru a přírodních zákonů kterým se řídí, že opravdu můžeme chápat sami sebe a své místo v tomto vesmíru zázraků. A to je to, co jsme udělali v našem krátkém okamžiku na planetě Zemi. V roce 1977 byla vypuštěna kosmická sonda nazvaná Voyager 1 na Velkou cestu sluneční soustavou.

Navštívila velké plynné obří planety Jupiter a Saturn a učinila několik pozoruhodných objevů předtím, než zamířila ven směrem k mezihvězdnému prostoru. O 13 let později, když byla její mise téměř u konce, se otočila a pořídila poslední snímek své domovské sluneční soustavy. Je to tento obrázek. A obdivuhodná věc v tomto obrázku je tento jediný pixel světla visící proti temnotě kosmického prostoru.

Protože ten pixel, tento bod, je planeta Země. Nejvzdálenější obrázek naší planety, jenž byl vůbec kdy pořízen. Ze vzdálenosti 6 miliard kilometrů. I když já předpokládám, že jeh vědecká hodnota je velice omezená, pro mě, je tento maličký světelný bod nejsilnější a pronikavou ukázkou řekněme největších lidských dovedností. Naše jedinečná schopnost uvažovat existenci vesmíru a našeho místa v něm.

Stejně jako my, a veškerý život na Zemi, stojí na této malé skvrnce unášené v nekonečném vesmíru, proto tedy život ve vesmíru bude existovat jenom v čase prchavé jasné příležitosti protože život, stejně tak hvězdy a planety a galaxie, jsou jenom dočasné struktury na dlouhé cestě od uspořádanosti k neuspořádanosti.

Ale to nás nedělá bezvýznamné protože jsme ve vesmíru vědomě. Život je prostředkem kterým vesmír chápe sám sebe. A pro mě, náš skutečný význam spočívá v naší schopnosti a naší touze porozumět a prozkoumat tento nádherný vesmír.

Proč jsme tady? Odkud jsme přišli? Jsou to jedny z nejčastějších otázek a v podstatné části lidské povahy, je chtít na ně najít odpovědi. Původ našeho lidského rodu můžeme vysledovat stovky tisíc let nazpátek, až k jeho počátku, ale ve skutečnosti se náš příběh táhne daleko dál zpátky v čase. Náš příběh začíná s počátkem vesmíru. Ten začal před 13.7 miliardami let.

V současné době obsahuje více než 100 miliard galaxií, každá obsahující stovky miliard hvězd. V tomto seriálu, chci o vesmíru vypravovat příběh protože, koneckonců jsme jeho součástí. Takže, jeho příběh, je i naším příběhem. Podstatou tohoto příběhu je gravitační síla. Tato fundamentální přírodní síla sestavila vše na co se podíváme.

Vytváří tvar a řád, a zavádí nebeské zákonitosti které se opakují. Ale gravitace rovněž tvoří některé nejodlišnější světy ve vesmíru, světy, které se vymykají našim domněnkám. Ve snaze porozumět této fundamentální přírodní síle se rozpoutal zlatý věk tvůrčích schopností, výzkumu a objevů. A to vedlo k daleko hlubšímu porozumění našeho místa ve vesmíru.

Pád
Každým okamžikem našeho života, zažíváme sílu, kterou nemůžeme vidět nebo se jí dotknout. Přesto je tato síla schopna nás držet pevně zakořeněné k zemi. Samozřejmě, je to gravitace. Ale i přes její nehmotnou povahu, vždy víme, že je s námi. Jestli bych se vás zeptal, "Jak víte, že je tady kolem gravitace?" Pak byste mohli říct, "No, to je přece jasné." Víte, já mohu udělat jen jakýsi pokus, mohu něco upustit.

No dobrá, ovšem ve skutečnosti je gravitace přece jen delikátnější než je toto. Jenže ji skutečně vyzkoušet, porozumět ji, to musíte udělat něco dosti extrémního. A toto letadlo bylo upraveno tak, aby mi k tomu pomohlo. Díky jeho letovému plánu, je známé jako Vomit Comet. Jakmile vystoupáme do 15 000 metrů, letadlo udělá něco, co za běžného letu nedělá. Jeho motory jsou přiškrcené tak, že letoun padá k zemi.

A pak se stane něco naprosto úžasného. Křik a jásot Mě to tlačí, tlačí mě to! Jé! Právě prudce padám směrem k zemi, stejně jako ve výtahu s přetrženým lanem, a jak můžete vidět nejsem v pohybu. Vzhledem k Einsteinovi, mé figurce, všichni jenom plaveme. Prostě padáme stejnou rychlostí jako letadlo, na pár krátkých okamžiků, jsme my všichni bez gravitačního sevření.

Ale toto není jenom nějaká projížďka. Je v tom něco hlubšího, protože jak můžete vidět, přestože já padám k zemi, gravitace je fuč. Gravitace tu prostě není. Právě tím padáním je gravitace smazána. Pokud jste to pochopili, pak porozumíte gravitaci. Takže je možné, prostým aktem pádu, získat celkem jiný zážitek gravitace. Ale tato přírodní síla dělá víc než jen to, že nás přivede zpátky na zem.

Gravitace rovněž hraje svou roli na největší úrovni, neboť v celém vesmíru, od nejmenšího zrnka prachu po tu nejhmotnější hvězdu, je gravitace velkým modelářem, který vytvařel z chaosu řád. Od počátku času, pracuje gravitace v našem vesmíru. Z prvotního mezihvězdného plynoprachového mračna, gravitace tvořila hvězdy. Modelovala planety a měsíce, a usadila je do oběžných drah kolem nově zformovaných sluncí.

A gravitace tyto hvězdné systémy hezky pospolu spojuje do obrovských galaxií, a navádí je na jejich cestě neohraničeným prostorem. V průběhu staletí nám naše snaha porozumět gravitaci dovolila objasnit část z některých opravdových zázraků vesmíru. Ale na hlubší úrovni hledání nám také umožnila klást otázky o původu a vývoji samotného vesmíru.

Abyste pochopili, jak funguje gravitace v celém vesmíru, nemusíte hledět dál, než na zemi pod vašima nohama. No, první přírodovědec, který o tom vážně přemýšlel byl Isaac Newton v roce 1680, a řekl toto - "Gravitace je přitažlivá síla mezi všemi věcmi". Nuže, přitažlivá síla mezi těmito dvěma kameny je samozřejmě velmi malá, takřka nezměřitelná, a to proto, že síla je úměrná hmotnostem předmětů.

Tyto kameny příliš hmotné nejsou. Ale jsou tu kolem masivnější skály. Na jedné já stojím, na planetě Zemi. Hmota naší Země vytváří gravitační sílu dostatečnou k tomu, aby tvarovala celý povrch planety. Působí na vodu tak, že vyhloubila ohromné kaňony. Nastavuje limit pro hory, do jaké výše se mohou tyčit, a tvaruje celé kontinenty. Avšak tato neviditelná síla znamená víc než by jen utvářela náš svět.

Nebe se neustále mění, souhvězdí na různých místech vycházejí a zapadají každou noc a planety putují na pozadí nehybných hvězd. Ale po celou dobu lidské historie, existuje na noční obloze jedno co se nemění, protože každy člověk, který kdy žil se díval na Měsíc, jak na něj svítí jen jedna jeho tvář. Důvod proč nikdy nevidíme odvrácenou stranu Měsíce je v ten, že to souvisí s jemností s jakou gravitace působí.

Před milióny roky, Měsíc rychle rotoval. Ale už od okamžiku svého zrodu, náš společník pociťoval gravitační vliv. Stejně jako Měsíc vytváří velké slapy v našich oceánech, tak i ohromné slapy způsobené Zemí měli velký vliv na celý povrch Měsíce. Ale tam se tyto slapy neprojevily ve vodě. Nýbrž ve skalní hornině. Představte si, že toto je Měsíc a tam je Země.

Zemská gravitace na Měsíc působí a natahuje jej do tvaru jakéhosi ragbyového míče. Nuže, velikost slapové výdutě skalní horniny ve směru k Zemi je něco kolem sedmi metrů a pak, jak se Měsíc otáčí, ta výduť se vlastně žene po celém jeho povrchu. Tím mám na mysli představit si, jak by to vypadalo zde. Viděli byste, jak by se touto krajinou přehnala slapová vlna, s výstupem a poklesem terénu o sedm metrů.

Tato impozantní vlna působí jako brzda, a pozvolna zpomalila rotaci Měsíce. Časem se slapová výduť srovnala se Zemí, tím jak natrvalo zablokovala rychlost měsíční rotace. Proto doba, za kterou se Měsíc jednou otočí je skoro stejná, jako čas za který oběhne jednou kolem Země. Takže není žádná odvrácená strana Měsíce, ale jen strana, kterou gravitace ukryla našemu pohledu.

Pouto které gravitace vytváří mezi Zemí a Měsícem je běžné v celém vesmíru. Je to lepidlo, které drží planety na jejich oběžné dráze kolem Slunce. A svazuje dohromady naši sluneční soustavu a nespočet jiných solárních systémů, do galaxií jako je naše vlastní Mléčná dráha. Ale gravitační vliv lze dokonce pociťovat ještě dál, neboť řídí osud galaxií.

Když se podíváte na noční oblohu a vidíte vesmír jak vypadá ve viditelném světle, se zářícími hvězdami a galaxiemi, tak vidíte jen jeho část, protože vesmír je plný prachu a plynu, který s běžným dalekohledem neuvidíte, ale s teleskopem jako je tento jej spatřit můžete. Radioteleskopy, jako je jejich soustava VLA v Novém Mexiku, jsou schopny nahlédnout hluboko do vesmíru a odhalit neuvěřitelnou přitažlivou sílu gravitace.

Tohle je Andromeda, spirální galaxie zhruba stejné velikosti a hmotnosti jako naše Mléčná dráha. Tento ostrov s více než bilionem hvězd je ve vzdálenosti více než 2.5 milionu světelných let, ale každou hodinu se tato mezera zmenší o půl milionu kilometrů. Zatímco se většina galaxií od sebe vzdalují, a to už od té doby co byly utvořeny hned po Velkém třesku, některé galaxie se zformovali tak blízko sebe, že jsou zamčeny v gravitačním objetí, a Mléčná dráha a galaxie v Andromedě mezi tyto galaxie patří.

Počítačové simulace naznačují, že se spolu srazí přibližně za tři miliardy let. Podívejte se na to. Tohle je simulace vzájemné srážky naší galaxie Mléčné dráhy a galaxie v Andromedě, a všechny tyto zakouřené chuchvalce vymrštěné ven jsou hvězdy. Jedná se o hvězdné systémy odtržené z galaxie ven do mezihvězdného prostoru.

Tyto dva ostrovy se stovkami miliard sluncí letěly těsně kolem sebe, a gravitace zde uplatnila svoje pevné sevření a přitáhla je zase zpátky. A pamatujte si, že my jsme jednou z těch teček. Takže, naše Slunce a Země a sluneční soustava bude buď vyhozena ven do mezihvězdného prostoru, nebo bude zde, v tomto víru stovek miliard sluncí vířících rychle kolem sebe navzájem a tvořící jádro nové galaxie.

Jen si představte, jaké by to bylo hledět vzhůru na oblohu jak se Andromeda přibližuje. Nebe by planulo světlem stovek miliard sluncí, a nastávající kolize by poskytla energii ke vzniku stovek milionů dalších. Jaký by to byl velkolepý pohled. Ale daleko pozoruhodnější je ohromný rozsah gravitačního sevření. Spoutává galaxie k sobě na stovky miliard kilometrů takže tím pak vytváří nejvelkolepější struktury.

Naše Mléčná dráha je součástí jedné z nich, kupy galaxií v Panně. Každý světelný bod na tomto obrázku není hvězda, ale nějaké galaxie. V této kupě je 2 000 galaxií, a všechny jsou spolu svázány gravitací, což z nich dělá největší strukturu v našem mezigalaktickém okolí. Zdá se, že pro gravitační sílu a její dosah neexistuje žádné omezení. Její vliv lze pociťovat přes ohromné rozpětí prostoru a času.

Jenže na gravitaci je něco velice zajímavého, to proto, že je zdaleka nejslabší silou v přírodě. Tím myslím, dívejte se. Mohu...zvednout tento kámen ze země třebaže mi to celá planeta, planeta Země, zkouší ztížit. Takže, jestliže je gravitace tak slabá, jak to, že je tak mocná? Gravitace může být slabá tady na Zemi, ale v rámci celého vesmíru tak slabá není.

Tato neviditelná síla působí na všechny planety ve sluneční soustavě, a na exoplanety, které jsme objevili obíhat kolem jiných sluncí. Pro zážitek z pocitu gravitace na těchto světech, potřebuji být vystaven nějaké rotaci. To je centrifuga. Byla postavena v roce 1950 a a sloužila k testování stíhacích pilotů, mě ale dovolí pocítit, jaké by to bylo kdybych stál na povrchu těch planet ve sluneční soustavě, které jsou těžší než Země, a taky si zkusit postát na některé z planet, které jsme našli u vzdálených hvězd.

Dobře, nejprve si budete muset připnout popruhy. To je nouzový spínač, to pro případ, že by se něco stalo. Když ho zmáčknete, centrifuga se zastaví. Jenom jsem řekl, že pro bojového pilota F-16, který tady zrovna je, je to stokrát víc nepohodlné než v bitevní stíhačce. Vím o čem mluvím, protože jsem už bitevním letadle byl a nějak mi nepřišlo, že by to v něm bylo nepohodlné, ale jak se zdá, toto je stokrát horší!

Dveře zase uzavřít. Profil je tam. Lékař je připraven. Začneme centrifugou, Briane, vynesu vás na oběžnou dráhu, a to stane od teď za tři...dva...jednu sekundu. První planeta kam cestuji je Neptun. Jeho gravitace je jen nepatrně silnější než je zde na Zemi. Tak tohle je gravitační pole na Neptunu a cítíte se, víte co? Na to bych si asi mohl zvyknout. Na povrchu Neptuna bych nejspíš žít mohl.

Můžete trochu zvednout ruku? Jde to. Jo, a dolů. A vlastně je to docela námaha. Očividně to jde obtížněji. Je to jako mít v ruce nějakou těžkou váhu. Jste připraven jít na 2.5G? Ano, takže teď se budeme přesouvat, přesouvat od Neptuna k Jupiteru. Tak pojďme. Jupiter je víc jak 1300 krát těžší než Země, jenže je to ponejvíce plyn, není moc hustý, takže gravitace na jeho povrchu je právě víc jak dvakrát tak silná.

No dobře, teď už je to docela těžké zvednout mojí ruku. A to je 2.5G. Půl hodiny bych zde sedět nechtěl. Můžete zvednout, zvednout obě ruce nad hlavu? Tak se teda dívejte. Dívejte se, takže ano...vlastně skoro, ale je to opravdu, obrovské množství tvrdé práce. Takže žití na Jupiteru by byla tvrdá práce. Pojďme na 4G. Proto zamíříme na planetu, na planetu označenou OGLE-2TRL9B, která je u hvězdy v souhvězdí Lodního kýlu.

Je to jedna z objevených exoplanet. Jó, a jdeme tam. Takže skutečně, začátek je docela nepříjemný. Můžete popsat, jak se cítíte? Velice těžko tomu čelit. Má hlava je extrémně těžká. A co vaše plíce, nádech, výdech, dýchání? Je to mnohem těžší práce. Nemohu zvednout ruku z mé nohy. OK. A to je při 4G? Jo. No, hlava a moje tvář mě připadnou strašně těžké.

Je to naprosto nepříjemný pocit. Půjdeme na pět, a dejte mi vědět, pokud máte nějaké poruchy vidění. Teď jsem na cestě k nově objevené exoplanetě, WASP-8B. 4.4. Tento svět je posazen do malého a málo jasného souhvězdí Sochaře. Mluví se mi dost ztěžka. Gravitační síla je zde téměř pět krát větší než na Zemi.

Rovnou půjdem na 5G. Velmi mlhavo. OK. Velmi mlhavo. Velmi mlhavo? Stále mlhavo? Jo. Jasně. Snížíme to. OK, jdeme k vám. Velice zajímavé. To bylo, že ano? V obličeji jsem trochu cítil sešlost, i když. No dobře, vypadal jsem trochu jinak. Tou dobou to bylo naprosto příšerné, opravdu. Šlo to velmi rychle až do 5G a co se stalo - aspoň mě je, že v každém případě - vidění se stává velmi velmi mlhavé.

Všechno kolem se jen rozmazává a rozmazává a rozmazává. Takže, jistě si uvědomujete, že jsme velice jemně vyladěni k životu na planetě, která má gravitační zrychlení 1G. Když jdete do 2G, je to těžké. Když jdete do 3G a 4G, stává se to odporné a 5G pro mě v každém případě to bylo na hranici bytí a teda tak odporné, že musíte ven.

Takže, i když pociťujem slabou gravitaci zde na Zemi, rozhodně není slabá všude v celém vesmíru, a je to proto, že gravitace je přídavná síla. Míra hmoty, takže čím víc je planeta nebo hvězda hmotnější, tím silnější má gravitaci. Těleso s nejsilnější gravitací v naší sluneční soustavě je Slunce. Naše hvězda má tolik hmoty nahuštěné v relativně malém prostoru, že gravitace na jejím povrchu 28 krát převyšuje tu zemskou.

Kdybych byl schopen na tento svět stoupnout, všechna krev z horní části mého těla by se přelila do nohou, a já bych byl do minuty mrtev. Jenže gravitační síla našeho Slunce není nic ve srovnání s G nalezenou na povrchu jednoho z podivných míst ve vesmíru. Představte si gravitaci světa, jenž má více hmoty než naše Slunce nacpané do koule o průměru pouze 20 kilometrů.

Poprvé jsme objevili tuto podivnost právě před 40 lety, ale příběh jeho objevu začíná o více než tisíc let dřív. Toto je Chaco Canyon v Novém Mexiku na jihozápadě Spojených států, a byl to domov pro kulturu známou jako Chacoan. No, to je Pueblo Bonito, jeden z tzv. Chacoan velkých domů. V roce 1100 mělo toto místo přes 600 místností.

Tato stavba je považována za ceremoniální nebo náboženskou, třebas katedrálu - to už nechám na vás. Chacoan velké domy jsou srovnané se zajímavými objekty na obloze, třeba jako body u kterých vychází Slunce a Měsíc v důležitém období v roce. Takže se zdá, že vybudováním těchto velkých stavení se Chacoané nejen pokoušeli zapojit sebe do centra zdejší kultury, ale také se snažili umístit sebe do srdce vesmíru.

Je velice málo známo o kultuře Chacoanu, protože žádný písemný text nebyl nikdy objeven. Ale v jiné části kaňonu, tam je záznam nápadné události na obloze, které byli v roce 1054 svědkem. Tak tedy, o tomto místě jsem se dozvěděl v době když mě bylo 12 nebo 13 let, a může za to tato kniha, a televizní seriál Kosmos, mistrovské veledílo Carla Sagana, nepochybně stěžejní důvod toho, že jsem se začal zajímat o astronomii.

Na straně 232, je obrázek, který mě vždy fascinoval a zmocnil se mé představivosti, je to fotografie tamté skalní stěny, a zejména ta malba, která je na jejím převisu. Protože ta malba je považována za záznam jedné z neokázalejší a kouzelné události ve vesmíru. 4. července 1054 se objevila nová jasná hvězda, a na tři týdny zastínila všechny ostatní hvězdy noční oblohy.

Byla tak jasná, že byla vidět i za denního světla, a tato malba od lidí Chacoanu je považována za jejich záznam této astronomické události. Abychom se přesvědčili, že záznam zobrazuje to co máme na mysli, můžeme si pomocí moderní výpočetní techniky přetočit noční oblohu nazpátek a říci: "Kde byl tenkrát Měsíc? Kde byly hvězdy?"

A zjistíte, že tímto směrem tam měl Měsíc vycházet a putovat noční oblohou, a nová hvězda by měla být velice, velice blízko srpku ubývajícího Měsíce. Teď už víme, že ta nová hvězda byl ve skutečnosti explozivní zánik staré hvězdy, výbuch supernovy, hvězdy, která se doslova sama odpálila na konci svého života. Po celou dobu svého života, hvězda svádí neustálý boj mezi energií tlačící se ven a dovnitř se deroucí gravitací.

Dokud hvězda svítí, obě dvě síly jsou v rovnováze. Ale když vyčerpá palivo, gravitace vítězí a hvězda se zhroutí pak exploduje s jasem miliard sluncí. Supernovu kterou spatřili Chacoané my už vidět nemůžeme, ale stále se můžeme podivovat tomu, co po ní zbylo. Toto je Krabí mlhovina, zbytek po explodující hvězdě, kterou Chacoané před tisíci lety viděli na zdejší obloze.

To je expandující oblak prachu a plynu, zbytky umírající hvězdy, a barvy jsou různé chemické prvky, takže oranžová je vodík, červená je dusík a tady ta zelená vlákna jsou kyslík. Zatímco exploze rozhodila většinu hvězdného materiálu do kosmu aby vytvořila tuto rozsáhlou mlhovinu, my už dnes víme, že tímto příběh ještě nekončí. Ve středu mlhoviny leží zbytek hvězdy, její jádro, rozdrcené silou gravitace.

Je to neutronová hvězda, obrázek pořídila roentgenová družice Chandra. Ta kapka tady ve středu má rozměr jenom kolem 20 kilometrů, ale hmotnost má jako naše Slunce, hvězda velikosti velkého města. Rotuje rychlostí přes 30 otáček za sekundu, 1800 otáček za minutu, a to je opravdu podivuhodný cizí svět. Vzhledem k této rotaci, dochází z neutronové hvězdy v oblasti pólů k výtryskům proudu částic téměř rychlostí světla.

Tyto výtrysky jsou mohutné kužele záření které jak hvězda rotuje, zametají kolem prostor. Když se těmto svazkům postaví do cesty Země, mohou být zaznamenány jako pravidelné pulzy, takže je nazýváme pulzary. Ale tento pravidelný šum není to, co je na pulzaru v Krabí mlhovině úchvatné. Je jím neobyčejná povaha gravitace na tomto cizím světě.

Pokud bych byl na jeho povrchu, pak by na mě působila gravitační síla sto tisíc milionkrát větší než jakou pociťuji zde na Zemi. Jinými slovy, kdybych skočil z vršku toho projekčního plátna, narazil bych do země rychlostí bezmála šest a půl milionů kilometrů za hodinu. To už je sakra gravitace. Pulzary mají tuto extrémní gravitaci protože jsou složeny z neuvěřitelně husté hmoty.

Abychom se dozvěděli proč, musíme se podívat na to, co může gravitace provést s hmotou na úplně nejmenší úrovni. Ve vesmíru je vše zhotoveno z atomů, a až do 20. století, se mělo za to, že to jsou nejmenší stavební kameny hmoty. Myslím, že to slovo pochází z řeckého "atomos", což znamená nedělitelný. My už teď víme, že atomy jsou složeny z mnohem menších částí.

Atomy se skládají z atomového jádra obklopeného elektronovým obalem. I když je téměř veškerá hmota obsažena v jádru, ve srovnání s velikostí atomu je neuvěřitelně malé. Kdyby toto bylo jádro, pak by elektronový obal sahal do vzdálenosti asi tak jeden kilometr. To je odtud, asi tam k té skále. Na této stupnici jsou elektrony neuvěřitelně mrňavé. Jsou jako smítko prachu a není jich mnoho.

Takže si představte obří kouli v jejímž středu je atomové jádro roztaženou až tam k té skále a dál, jen s několika body prachu v ní. To je atom. Takže to znamená, že hmota je téměř úplně prázdný prostor. Jsem plný prázdného prostoru. Země je plná prázdného prostoru. Vše co můžete vidět ve vesmíru je do jisté míry jen prázdný prostor.

Takže, pokud je ve vesmíru všechno vytvořeno z atomů, a atomy jsou z 99.9999% prázdný prostor, pak je většina vesmíru prázdná. Ale gravitační síla pulzaru v Krabí mlhovině je tak extrémní, že vymáčkla prázdný prostor z vnitřku atomů, takže vše co vám zbude je neuvěřitelně hustá hmota. Tak si představte, kdyby toto byla hmota odebraná z neutronové hvězdy - pak by to vážilo víc než Mount Everest.

Nebo jinak řečeno, kdybych měl vzít všechny lidské bytosti na planetě a zmáčknout je na hustotu hmoty neutronové hvězdy, pak bychom se všichni do tohoto vlezli. A kdybych měl svůj materiál z neutronové hvězdy upustit na zem, pak by rovnou prošel celou Zemi jako nůž máslem. Všude, kam se do vesmíru podíváme, vidíme gravitaci v činnosti.

Vytváří tvar a strukturu. Určuje oběžné dráhy každé planety, hvězdy a galaxie takovým způsobem, že jsme si mysleli, že bychom ji byli schopni předpovídat. Jenže v našem chápání této síly se objevila trhlina, a tu odkryl jeden z našich blízkých sousedů. To je Merkur. Po tisíciletí, jsme obdivovali jak tato rychlá planeta přechází přes tvář Slunce.

Jenže před 150 lety, si astronomové na merkurově oběžné dráze všimli něčeho podivného. Představte si, že tento kámen je Slunce, a tento Merkur. Tak tedy, Merkur má poměrně složitou oběžnou dráhu. V první řadě to není přesná kružnice ale docela protáhlá elipsa. Takže se ke Slunci nejblíž, dostane na vzdálenost nějakých 46 milionů kilometrů, a naopak nejdál mu uteče na vzdálenost necelých 70 milionů kilometrů.

Však Merkurovu oběžnou dráhu můžete spočítat velice přesně jen užitím Newtonova gravitačního zákona. Takže astronomové předpověděli přesný čas, kdy byste mohli vzhlédnout k obloze, podívat se na Slunce a vidět malý kotouček Merkura jak přechází přes jeho disk. Jenže se ten úkaz, nikdy neodehrál přesně. Přepočítávali čas znovu a znovu, a pokaždé když měl úkaz nastat, vždy docházelo k drobným odchylkám, které budily velké rozpaky.

Takže co udělali bylo to, že raději než zpochybnit Newtona, vymysleli si další planetu a nazvali jí Vulkán a řekli, že ve sluneční soustavě musí být ještě nějaká další planeta, která je sice ze Země trvale nepřístupná ale která trochu narušuje oběžnou dráhu Merkura, a to měl být důvod, proč jejich výpočty nebyly přesné. Celá desetiletí astronomové hledali a hledali Vulkán.

Ale nikdy jej nenašli, protože Vulkán neexistoval. Objasnění, správné objasnění, bylo dokonce zajímavější nežli výmysl planety Vulkán, protože to vyžadovalo modifikaci, vlastně kompletní přepsání Newtonova gravitačního zákona. Gravitace NENÍ síla táhnoucí nás směrem ke středu Země jako nějaký obrovský magnet. V jistém smyslu, gravitace opravdovou sílou vůbec není.

Ukázalo se, že popsat povahu gravitace byla jedna z velkých intelektuálních výzev, ale téměř 200 let po Newtonově smrti se objevila nová teorie. Nová teorie, nazvaná obecná relativita, byla zveřejněna v roce 1915 Albertem Einsteinem po desetileté práci, a dodnes platí za jeden z největších úspěchů v dějinách fyziky.

Podívejte, nejenže byla schopna objasnit s absolutní přesností merkurovo podivné chování, ale dodnes objasňuje vše, co můžeme ve vesmíru vidět a má to co dělat s gravitací. A ze všeho nejdůležitější je vysvětlit, jak gravitace funguje. Gravitace je efekt, který mají hvězdy, planety a galaxie ve vlastním prostoru který je obklopuje.

Podle Einsteina, prostor není jen nějaké prázdné místo - je to struktura nazvaná prostoročas. Tato struktura může být zdeformovaná, ohnutá a zakřivená enormní hmotou hvězd planet a galaxií. Vidíte, veškerá hmota ve vesmíru se ohýbá. Celá struktura vesmíru, samotná - hmota - ohýbá prostor. Já ohýbám prostor, tyto hory ohýbají prostor, jenže velice velice nepatrně.

Ale když se dostaneme na úroveň planet a hvězd, galaxií, ty potom ovšem ohýbají a zakřivují strukturu vesmíru velice významně. A zde je klíčová představa. Všechno se pohybuje přímo po zakřiveném terénu prostoročasu. Takže, co vidíme jako oběžnou dráhu planety je prostě její pád do zakřiveného prostoročasu vytvořeného obrovskou hmotou nějaké hvězdy. To je schopno vysvětlit nepravidelnosti v oběžné dráze Merkura.

Protože je planeta v blízkosti našeho Slunce, efekty zakřivení prostoročasu se projeví daleko víc u Merkura, než u kterékoli jiné planety ve sluneční soustavě. Tuto představu zakřiveného prostoru je těžké si představit, ale kdybyste mohli jenom vedle něho jít, kdybychom se mohli jenom vznášet nad prostoročasem a shlížet na něj, náš vesmír by vypadal nějak tak.

Viděli byste hory a údolí. Viděli byste malé vršky a rýhy vytvořené planetami a měsíci, viděli byste tato ohromná, hluboká údolí vytvořená galaxiemi. A viděli byste planety, měsíce a hvězdy obtékající vrcholy protože sledují svou přímou cestu po zakřiveném terénu prostoročasu. Takže jeden způsob jak přemýšlet o gravitaci je, že všechno ve vesmíru je prostě pádáním prostoročasem.

Měsíc padá do údolí vytvořeného hmotou Země. Země padá do údolí vytvořeného Sluncem, a sluneční soustava padá do údolí v prostoročase vytvořeném naší Galaxií. A naše galaxie padá k ostatním galaxiím ve vesmíru. Einsteinova obecná teorie relativity je tak skutečná a tak krásná, že může popsat strukturu a tvar samotného vesmíru.

Ale je pozoruhodné, že teorie může rovněž předpovědět jeho vlastní zánik, protože předpovídá existenci objektů tak hustých a tak mocných, že deformují, natahují a ohýbají strukturu prostoročasu natolik, že mohou zastavit čas, a mohou pohltit světlo. Jedná se o objekty tak mocné, že mohou od sebe roztrhat všechny ostatní divy vesmíru.

Od úsvitu civilizace, se díváme na hvězdy na noční obloze a sledujeme pohyby planet. Vidíme tyto známé vzory znovu a znovu po celém vesmíru. Ale když zaměříme naše teleskopy ke hvězdám, které obíhají poblíž středu naší Galaxie, vidíme něco velice neobvyklého. Nuže, toto je jedno z nejúchvatnějších a významných videí udělaných v astronomii v posledních deseti či 20 letech.

Toto jsou skutečná data. Každý světelný bod na tomto videu je hvězda obíhající poblíž středu naší Galaxie. Ty jsou známé jako S hvězdy. Našemu Slunci trvá 200 milionů než uskuteční svou cestu okolo Mléčné dráhy. Jedné z těchto S hvězd zabere pouze 15 roků aby oběhla dokola střed galaxie. To jejich cestování se děje rychlostí 3 000 nebo 4 000 kilometrů za sekundu.

Tak a teď, sledováním jejich oběžných drah, je možné vypočítat hmotnost té věci v centru. Na astronomy čekal překvapivý výsledek, dá-li se to tak nazvat, protože objekt v centru naší Galaxie je čtyři milionkrát hmotnější než Slunce, a vleze se do prostoru menšího než je naše sluneční soustava. Tak tedy, je zde jen jedna věc o které někdo ví, že může být tak malá a přesto tak masivní, a to je černá díra.

Takže na co se zde díváme jsou hvězdy hemžící se jako včely kolem supermasivní černé díry v centru galaxie Mléčná dráha. My se domníváme, že černé díry mohou být menší než i atom, nebo miliard krát hmotnější než naše Slunce. Některé se zrodí při zániku hvězdy. Když má nějaká hvězda kolem 15cti násobku hmotnosti našeho Slunce zhroutí se... veškerá hmota v jejím jádru je vecpána do jakési neurčité falešné černě známé jako černé díry hvězdné hmotnosti.

Černé díry jsou nejextrémnější příklad zdeformovaného prostoročasu. Mají tak obrovské množství hmoty nacpané do tak malého prostoru, že zakřivují prostoročas víc než jakýkoliv jiný objekt ve vesmíru. Ohromný gravitační tah těchto monster dokáže trhat hvězdu. Vyrvat hmotu z jejího povrchu a přetáhnout ji na oběžnou dráhu. Tato extrémně zahřátá hmota rotuje kolem ústí černé díry, a mocné proudy radiace vystřeluje z jádra.

Ačkoli tyto výtrysky mohou být vidět napříč celým vesmírem, samotné jádro zůstává záhadou. Černé díry zakřivují prostoročas tolik, že vůbec nic, ba ani světlo, nemůže uniknout. Takže jejich nitro je pro nás vždy neviditelné. Ale protože jsme pochopili, jak hmota zakřivuje strukturu prostoru, je možné zobrazit co se děje.

V blízkosti černé díry, prostor a čas dělají některé podivné věci, protože černé díry jsou nepochybně nejvýraznější místa o kterých ve vesmíru víme. Tato řeka poskytuje krásnou analogii, co se stane s prostorem a časem, když se dostanete blíž a blíž k černé díře. Dívám se proti proudu a voda teče hezky zvolna.

Pojďme si to představit, ta voda teče rychlostí tři kilometry za hodinu, a já dovedu plavat čtyři, takže můžu plavat rychleji než ten proud a můžu tak snadno uniknout. Ale jak jdete dál a dál po proudu směrem k vodopádu v dálce, řeka nabírá na rychlosti. Představte si, že jsem se rozhodl skočit do řeky zrovna tady, na okraji vodopádů, kde voda teče daleko rychleji než bych dokázal uplavat.

Takže bez ohledu na to, co bych udělal, bez ohledu na to, jak bych se usilovně snažil, nebyl bych schopen plavat zpátky proti proudu. Byl bych neúprosně unášen směrem k okraji vodopádu a nakonec bych v něm zmizel. Takže, je to jako v blízkosti černé díry, protože prostor teče rychleji a rychleji a rychleji směrem k černé díře.

Prostě, tato hmota, můj prostor ve kterém jsem, plyne přes okraj do černé díry. A od tohoto velice specifického bodu nazvaného horizont události, proudí prostor rychlostí světla do černé díry. Samo světlo, cestující rychlostí 300 000 kilometrů za sekundu není dost rychlé na to, aby tomuto proudu uniklo a vnoří se do černé díry.

Dobře, jak padáte do černé díry, přes horizont události, pokud by jste padali nohama napřed, pak by vaše nohy zrychlovali rychleji než vaše hlava, takže by jste byli natažení, byli byste nataženi doslova jako špagety. Jak už se dostanete přímo do centra, tam už naše chápání fyzikálních zákonů selhává.

Naše nejlepší teorie prostoru a času, Einsteinova obecná teorie relativity, říká, že prostor a čas se stávají nekonečně zakřivené, a že střed černé díry se stává nekonečně hustým. Toto místo je nazváno singularita, a je to místo, kde se naše chápání vesmíru zastaví. Gravitace je velký tvůrce, konstruktér světů.

To proto, že je to jediná síla ve vesmíru, která může dosáhnout přes nesmírná rozpětí prostoru a zároveň působit na hmotu tak, aby vytvořila planety, měsíce, hvězdy a galaxie. Ale gravitace je taky ničitel, jelikož je neúprosný pro většinu masivních objektů ve vesmíru, pro většinu obrovských hvězd, a centra galaxií, gravitace případně rozdrtí hmotu tak, že přestane existovat.

Takže slovo nádherná používané ve fyzice asi skončí. Já jsem nepochybně pro jeho použití. Však si nemyslím, že by se našel nějaký vědec který by nesouhlasil s jeho použitím v souvislosti Einsteinovou teorií gravitace. Protože je zde teorie jenž popisuje vesmír, který je ohnutý, zakřivený a deformovaný od každého měsíce, každé hvězdy a každé galaxie na obloze.

A všechno ve vesmíru musí sledovat toto zakřivení, od nejmasivnějších černých děr po nejmenší smítko prachu, dokonce i paprsky světla. Ale nejvzrušivější věc kolem Einsteinovy teorie gravitace jak víme je, že není úplná. Víme, že není definitivním popisem struktury a tvaru vesmíru. A že, pro vědce, je nejkrásnější místo stát na hranici mezi poznaným a neznámem. To je pravým divem vesmíru - kolik nám toho tady zanechal k probádání.

Proč jsme tady? Odkud jsme přišli? Jsou to jedny z nejčastějších otázek a v podstatné části lidské povahy, je touha na ně najít odpovědi. Původ našeho lidského rodu můžeme vysledovat stovky tisíc let nazpátek, až k jeho počátku, ale ve skutečnosti se náš příběh táhne zpátky v čase daleko dál. Náš příběh začíná s počátkem vesmíru. Ten začal před 13.7 miliardami let.

V současné době obsahuje více než 100 miliard galaxií, každá obsahující stovky miliard hvězd. V tomto seriálu, chci o vesmíru vypravovat příběh protože, koneckonců jsme jeho součástí. Je to příběh, který bych nebyl schopen vyprávět, kdyby nebylo jedné věci, která nás živé spojuje s naším nekonečným vesmírem. Světlo.

Světlo odhaluje divy vesmíru v celé jejich kráse - hvězdy, které svítí světlem tisíce sluncí a obrovské vířící galaxie. Ale světlo je též poslem z dlouhé-zapomenuté éry a ve světle z těchto vzdálených míst je obsažen příběh původu a vývoje našeho vesmíru. Prostřednictvím světla se můžeme upřeně dívat zpátky přes celou historii vesmíru, zjistit jak to všechno začalo, a nakonec uvidět, jak do nás světlo vdechlo život.

Poslové
Toto je chrám v Karnaku v Egyptě. Nechali jej postavit starověcí faraóni, a tento rozsáhlý komplex byl postaven k poctě Ámona-Ra, boha všech bohů, boha Slunce. Jeho uctívání dosahuje svého vrcholu při jednom prchavém okamžiku ve slunečním kalendáři, události poměrně krátké, trvá něco málo přes minutu. Tento chrám je v korelaci s astronomickým jevem, ke kterému dojde jen jednou za rok - východem Slunce o zimním slunovratu.

Slovo slunovrat má v latině význam něco jako, "Slunce ještě stojí", protože jak Země obíhá kolem Slunce, tak se během roku bod východu Slunce nad obzor posouvá, takže tady v Egyptě Slunce v létě vychází v místě, které je tímto směrem a jak léto skončí, příchází podzim a s příchodem zimy se bod východu Slunce posouvá dál, až k dnešnímu dni 21. prosince, v 6:30 ráno o zimním slunovratu Slunce vychází přesně tam, mezi těmi pilíři tohoto chrámu.

Jen jednou v roce, víc než 3 000 let Slunce vychází mezi dvěma pilíři, a vrhá svoje světlo do chrámu. Tady to je, světlo z naší hvězdy se kaskádovitě hrne do této pozoruhodné stavby. Myslím, že doslova můžete cítit historii tohoto místa, takže je snadné opomenout, že je to 3 500 let staré, že v roce 1 500 př.n.l., nejmocnější člověk na planetě, egyptský faraón, by tady každý rok 21. prosince stál jen proto, aby přivítal a pocítil světlo z Ámon-Ra.

Tomu okamžiku, který staří Egypťané podvědomě uctívali my teď rozumíme do nejmenších podrobností. Jak Země putuje ve sluneční soustavě, koupe se ve světle hvězdy, která sedí v jejím středu. Toto světlo z povrchu Slunce putuje asi 150 milionů kilometrů. A v době zimního slunovratu, se světlo vlévá do chrámu v Karnaku. Pro mě je tato budova nejpozoruhodnější stavbou, jakou jsem kdy viděl.

To proto, že není postavena kvůli lidem. Je postavena kvůli bohům, kvůli jednomu bohu, Ámonu Ra, boha Slunce. Jak Slunce mizí pod obzorem a padá noc, celý sluneční vesmír mizí z dohledu. My už chrámy našemu Slunci nestavíme, stavíme přístroje, které nám umožňují zírat hlouběji do kosmu než kdy předtím, na velmi vzdálená slunce někde tam v galaxii a ještě dál.

V noci, jako je tato, je asi 2 500 hvězd vidět očima, ale když jsme začali se stavbou teleskopů namísto chrámů, objevili jsme miliardy dalších. Každá hvězda, kterou vidíme na noční obloze je slunce sedící uvnitř naší vlastní galaxie, Mléčné dráhy. Jak jdem o kus dál, naše Slunce postupně slábne až se stává jen jedním z bodů v moři hvězd.

Dnes už víme, že jsme asi na půl cesty od centra této nádherné kosmické struktury, ale i když jsou tyto světy mnoho milionů kilometrů daleko, důvěrně je známe díky jejich světlu. Tyto vlny světla jsou poslové z celého vesmíru, a skrze ně, jsme objevily divy v naší Galaxii. Toto je mlhovina Laguna. Z dálky se tento mrak plynu a prachu jeví krásný a klidný.

Jenže je to výheň kde se tvoří nové hvězdy. Mlhovina Laguna je posazena do vzdálenosti asi 5 000 světelných let od Země, ale přesto může být viditelná prostým okem, protože její velikost činí 100 světelných let, a ozařuje ji jasná, nová, mladá hvězda, uhnízděná v jejím středu, hvězdný obr s označením Herschel 36. Tato nově zrozená hvězda je víc než dvacetkrát hmotnější než naše Slunce a mnohem teplejší, proto vytvořené světlo, které proudí z jejího povrchu je modré.

A v naší Galaxii jsou dokonce ještě větší hvězdy. 7 500 světelných let od Země je hvězda, která hvězdu Herschel 36 ještě předčí. Jmenuje se Eta Carinae. Toto hvězdné mostrum je více než 100 krát hmotnější než naše Slunce a asi čtyři milionkrát jasnější, což z ní dělá jednu z nejsvítivějších hvězd v Mléčné dráze. Vše co víme o těchto neuvěřitelných světech, bylo k nám doručeno na vlnách světla.

Naše Galaxie je harmonie světla. Mléčná dráha je domovem pro 200 miliard hvězd, ale naše Galaxie je jen začátek. Ke každé z těchto hvězd je ve vesmíru miliarda dalších. Přes nepředstavitelný rozsah prostoru, nám světlo dovoluje cestu k nejvzdálenějším galaxiím, vidět vznik a zánik hvězd. Bez ohledu na to, jak vzdálené světlo hledáme, ať je to přes sebevíc miliard mil, sama povaha světla nám dovoluje, aby jsme vytrvali na této velice bohaté cestě, protože vzhlédnout vzhůru a nahlížet ven, je jako hledět nazpátek v čase.

Tyto pradávné paprsky světla jsou poslové z dávné minulosti, a nesou sebou příběh, příběh o původu vesmíru. Abyste mohli tento příběh číst, vidět, jak nás světlo může přenést do minulosti, musíme nejprve porozumět jedné jeho důležité vlastnosti - jeho rychlosti. Všechno v našem vesmíru má limitovanou rychlost, dokonce nehmotné jevy jako zvukové vlny a světlo.

Tyto limitní rychlosti jsou přirozené fyzikální bariéry, a mají velice vážné důsledky pro naše pochopení vesmíru. Já se dnes hodlám pokusit jednu z těchto překážek prolomit. To je Hawker Hunter. Byl vyroben v roce 1950 a při prolamování zvukové bariéry narazil až na samou hranici svých technických možností.

Zvuková bariéra je neuvěřitelně evokující pojem, víte, v historii letectví má téměř legendární status, ale není v tom nic zásadního - lze ji překonat s pomocí nějaké důmyslné techniky, a ze začátku to chce celkem dost odvahy. Důvod proč obvykle neuvažujeme o tom, že by zvuk měl mít nějaké rychlostní omezení, jakýsi rychlostní limit je ten, že je oproti běžným věcem užívaných v každodenním životě neuvěřitelně rychlý.

Ale dnes se o to pokusíme a zkusíme ji prolomit. Budu se snažit ji zkusit prolomit, v sedadle tohoto úžasného stroje. Na Zemi je rychlost šíření zvuku, v závislosti na výšce, kolem 1 200 kilometrů za hodinu, označuje se Mach 1. Tento proudový letoun není navržen k tomu, aby letěl tak rychle při normálním letu, ale je zde způsob, jak to udělat, aby letěl rychleji než zvuk, k tomu je potřeba letět vysoko.

Jak letadlo nabírá na rychlosti, začíná dohánět svůj vlastní zvuk. Zvuková vlna prostě nemůže uhnout z cesty dost rychle, tak se začne hromadit v přední části tryskáče. Ale k překonání svých zvukových vln, potřebujeme dostat tento tryskáč na úplnou hranici jeho možností. Během několika sekund tryskáč prolomí zvukovou bariéru. Ze země to může být slyšet jako hlasitý třesk.

Byla to hračka, opravdu. No, víte měl jsem říct, že se letoun ve 42 000 stopách při plném tahu motorů obrátil, ale to už je jiná definice "hračky". Takže tento nádherný výtvor techniky je dost rychlý, pokud ho trochu popostrčíte předběhne svůj vlastní zvuk, a tím je zvuková bariéra prolomena. Můžete tím proklestit váš průchod. Ale rychlost světla, tato světelná bariéra, to je úplně jiný příběh.

Zvuk má určitou rychlost kterou můžeme změřit, ale po tisíciletí, si největší myslitelé světa mysleli, že světlo je jiné, že se pohybuje z objektu do oka okamžitě. Až před asi 350 lety, byla ohledně světla odhalena skutečnost prostřednictvím kombinace jednoho lidského génia a dráhy nebeského tělesa jakoby hodin.

Od té doby, co Galileo zjistil, že Jupiter má měsíce si poté astronomové uvědomili, že Jupiter a jeho měsíce mohou použít, jako velmi přesné hodiny na obloze. Takže máme zde Sluneční soustavu, tady Slunce, tam Země, tady je Jupiter, a zde je Jupiterův nejvnitřnější měsíc Io. Bylo známo, že doba za kterou Io oběhne kolem Jupitera je přesně 42.5 hodin, takže jestli, ze Země, vidíte Io jak vystupuje za Jupiterem, řekněme o půlnoci v úterý, pak už víte, že by se měl znovu za ním vynořit ve čtvrtek v 18:30 večer.

Skvělé. A teď, jedním z lidí pověřených zhotovením tabulek přesného času okamžiků zákrytů měsíce Io Jupiterem byl dánský astronom Ole Rmer, který si ale všiml něčeho překvapivého. Podívejte, v závislosti na roční době, se Io ukázal později než očekával nebo naopak, dříve než čekal. A teď, si Rmerův génius v něm uvědomil, že to vůbec nemá co dělat s oběžnou dráhou kolem Jupitera.

Mělo to co dočinění s orbitou Země okolo Slunce. Podívejte se čeho si Rmer všiml. Když Země byla na své oběžné dráze v takové poloze, že byla k Jupiteru blízko, tehdy se Io vynořil dřív než měl a on očekával. Pak, jak plynul rok a Země se při svém oběhu kolem Slunce dostala dál od Jupitera, Rmer zpozoroval, že se Io vynořil naopak později než očekával.

Rmer si uvědomil, že to světlu nějaký ten čas potrvá než dorazí od Jupitera k Zemi, takže když je Země od Jupitera daleko, trvá to déle než světlo dorazí, a proto zpozorujete Io vystoupit za Jupiterem později, než byste čekali. A naopak, když je vzdálenost malá, pro světlo to znamená, že dorazí za kratší dobu a tak spatříte Io vynořit se dřív, než byste mohli očekávat.

Takto Rmer zjistil, že se světlo nepohybuje nekonečnou rychlostí. Pohybuje se v prostoru konečnou rychlostí. Tento významný počin vedl k měření rychlosti světla. My dnes víme, že světlo se pohybuje přesně 299 792 458 metrů za sekundu. To znamená, že za tu dobu, co trvá lusknutí mých prstů, by světlo obletělo Zemi sedmkrát, nebo že urazí deset milionů milionů kilometrů za rok, a to je měřítko, které používáme k měření ve vesmíru, jelikož deset milionů milionů kilometrů je přibližně jeden světelný rok.

Rychlost světla je ve vesmíru limitní rychlostí a je zabudovaná do celé struktury prostoru a času. Ale protože se světlo pohybuje konečnou rychlostí, světelný rok není jenom mírou vzdálenosti, je také měřítkem času. Čím je nějaký objekt vzdálenější, tím hlouběji ho zpátky v čase vidíme. Vzdálenosti pohybu světla zde na Zemi jsou relativně krátké, takže doba, kterou světlo potřebuje k jejich dosažení je pro naše oko nepostřehnutelná.

Ale když nahlížíme do vesmíru, do astronomických vzdáleností, na hvězdy, planety, galaxie a ještě dál, pak má konečná rychlost světla vážné důsledky. To je Tanzánie ve východní Africe, kolébka lidstva. Je to zde, tady se někteří z našich nejstarších předků před 2.5 miliony let procházeli. A naše evoluční cesta od vzdálené minulosti k dnešku běžela souběžně s cestou světla z hvězd.

Slunce je 150 milionů kilometrů daleko. Je to takový kosmický standard nebo velice blízko něho, ale světlo se pohybuje jenom 300 000 kilometrů za sekundu, takže to znamená, že vidíme Slunce jaké bylo v minulosti, vlastně osm minut v minulosti. Ale když se podíváme dál od Slunce k daleko vzdálenějším hvězdám, dostaneme se dál zpátky v čase přes celou lidskou evoluci.

A čím dál se do vesmíru díváme, tím hlouběji vidíme zpět do minulosti. Jak se Slunce ponoří pod horizont a padá noc, vesmír se zrovna chystá na přehlídku, a nejdřív jsou vidět jasné planety. Tam mohu spatřit Venuši, a pak se objeví hvězdy, jedna po druhé, na obloze jich září tisíce. A pak, jak bude obloha temnější a temnější, objeví se Mléčná dráha, ohromná řeka z miliard a miliard sluncí, i když se zrovna díváte směrem ke středu Mléčné dráhy naší galaxie.

Ale mám za to, že nejkouzelnější věc, alespoň pro mě, kterou můžete na obloze vidět prostým okem je těsně pod souhvězdím Kasiopeja, ty hvězdy na obloze ve tvaru W. Tam. Pohleďte na to. Opravdu, musím říct, že je to úžasné. Podívejte se, ta mlhavá světlá skvrna není mrak na obloze, není to ani prach a plyn v naší Galaxii, je to další galaxie.

Je to galaxie v Andromedě, která je zhruba stejně velká, jako naše vlastní, a je to ostrov stovek miliard hvězd, 25 milionů milionů milionů kilometrů tam z toho směru. Stejně jako Mléčná dráha, je Andromeda spirální galaxie, dvě spirální ramena obklopují světlem-zalitý střed. Jádro Andromedy je plné milionů starých červených hvězd. Nově zrozených hvězd je v něm velmi málo.

Naproti tomu, spirální ramena září světlem shluků horkých mladých modrých hvězd. Světlo, které proudí z tohoto hvězdného města nás připojuje k významné době v příběhu lidské evoluce. Světlo, které jsem právě zachytil v mé kameře začalo svou cestu před 2.5 miliony lety. Tehdy na Zemi žádní lidé nebyli.

Homo Habilis, naši vzdálení předkové, se potulovali po afrických pláních, a jak ty světelné paprsky cestovaly nedozírným prostorem, se mezi tím náš druh vyvíjel, a tisíce a tisíce a tisíce generací lidí žili a umřeli, a pak 2.5 milionů let od začátku své cesty, tito poslové z hlubin vesmíru na cestě hodně zpátky v naší minulosti, dorazili sem na Zemi, a já jsem je právě zachytil v podobě tohoto obrázku.

Konečná rychlost světla otevírá okno do minulosti a ukáže nám Andromedu jak vypadala, když naši nejstarší předkové chodili po Zemi před 2.5 miliony lety. Ale nazírání dál než prostým okem nám umožňuje cestovat do doby před lidskými dějinami tak daleko nazpátek, že můžeme číst celou historii vesmíru. V posledních 20ti letech nás výkonné kosmické teleskopy přenášely stále hlouběji do vesmíru, a stávali se virtuálními cestovateli v čase.

To je Centaurus A, jedna z našich nejbližších sousedních galaxií, vzdálená jenom deset milionů světelných let. To znamená, že se světlo z těchto starých červených a mladých bílých a modrých hvězd vydalo na cestu jenom před deseti miliony roky. A o krůček dále, jen 14 milionů světelných let, je tato krásná spirální galaxie s příčkou, a znovu můžete vidět tyto pásy a shluky jasných mladých modrých hvězd, a toto modré světlo, než dopadlo do mých očí bylo na cestě vesmírem 14 milionů let.

Tohle je NGC 520 a je produktem nějaké kosmické srážky, ale tato galaxie je vzdálená 100 milionů světelných let. To znamená, že se světlo z této galaxie vydalo na cestu k mým očím v době, kdy se na Zemi potulovali dinosauři. Myslím si, že je to výborný nápad takto zachytit toto slabé světlo a reprodukovat ho do těchto velkolepých vyobrazení, jsme v pravém slova smyslu, spojeni s těmito galaxiemi, bez ohledu na to jak jsou ve vesmíru daleko, spojeni světlem které, aby k nám dorazilo, cestovalo miliardy let.

Ale u těchto grandiózních galaxií naše cesta do do minulosti nekončí. V roce 2004 jsme nakoukli tak hluboko do minulosti, jak nikdy předtím a zachytili světlo z nejvzdálenějších galaxií ve vesmíru. Toto obrázek má název Hubbleovo Ultra Hluboké Pole. Pořídil jej Hubbleův kosmický teleskop, když jeho kamera po dobu jedenácti dnů snímala malinký kousek oblohy těsně pod souhvězdím Orionu.

Pro vaši představu o jak malý kousek oblohy jde, natáhněte před sebe ruku zvedněte palec, pomyslně jej 20krát prodlužte a váš palec ho ještě překryje. Z něj ale Hubble zachytil nejslabší světlo z nejvzdálenějších oblastí vesmíru a pořídil tento snímek. Tak tedy, skoro každý světelný bod na tomto snímku není hvězda, ale galaxie s více než stovkou miliard hvězd.

Nejvzdálenější zobrazené galaxie jsou vzdálené přes 13 miliard světelných let. Což znamená, že slabounké světlo z těchto galaxií započalo svou cestu k Zemi před 13 miliardami roky. To je skoro trojnásobný věk Země. Hubble nám dovoluje nahlédnout zpátky téměř k samému počátku času, a tady ve vzdáleném kosmickém prostoru, ukazuje vodítko k poznání, jak náš vesmír začal.

Když kosmický teleskop zíral po celém vesmíru viděl galaxie zářit ve všech možných barvách. Ale když nakoukl k úplnému okraji viditelného vesmíru, zachytil tyto obrázky... ..a viděl každou galaxii červeně zářit. V červeném světle z těchto vzdálených světů je napsán příběh původu a vývoje našeho vesmíru. K jeho odhalení, musíme prozkoumat jednu z nejkrásnějších vlastností světla.

Po staletí si lidé mysleli, že světlo svítí jen na náš svět, umožňuje nám vidět, a nic víc. Ale mezitím jsme poznali, že v každém paprsku světla je obsaženo obrovské množství informací a detailů. A ta informace je napsaná v barvě. Pro zjištění, jak může barva zpřístupnit tajemství vzniku našeho vesmíru, jsem si přišel k jednomu z nejokázalejších přírodních divů na Zemi.

To jsou Viktoriiny vodopády v Zambii. Šířka těchto vodopádů je skoro dva kilometry, což z nich dělá největší padající vodní stěnu na světě. Ale já zde nejsem proto, abych obdivoval grandióznost tohoto divu - přišel jsem se podívat na mnohem delikátnější věc, která se jeví nad vodou. Tyto nádherné duhové palety na obloze jsou stálým rysem nad Viktoriinými vodopády.

Tyto duhy jsou krásné úkazy, ale myslím si, že jsou ještě krásnější, když víte jak jsou vytvořeny, protože jsou vizuálním zpodobněním skutečnosti, že světlo je složeno...správně, ze všech barev duhové palety. Sluneční paprsky světla, se při vstupu do vodních kapiček lámou, odrazí se od zadní části kapiček, a znovu se lámou, když je opustí.

Toto lámání a odrážení světlo štěpí a barvy skryté uvnitř bílého slunečního světla jsou odhaleny. Ale barva nám může říct mnohem víc, protože tím, jak jsme porozuměli zčervenání galaxií nám dalo možnost skutečného průniku do povahy vesmíru. To co vidíme, jako různé barvy, jsou vlastně různé vlnové délky světla. Takže, modré světlo má relativně krátkou vlnovou délku, a pak projdete přes zelenou a žlutou celou cestou až k červené na konci spektra, která má dlouhou vlnovou délku.

Světlo hvězd je tvořeno z nesčetných různých vlnových délek, všech barev duhové palety. Když je světlo vyzařováno vzdálenou hvězdou nebo galaxií, jeho vlnová délka nemusí zůstat fixní, může být stlačena nebo roztažená, a když je světlo roztažené, jeho vlnová délka se zvětšuje a přesune se do červeného konce spektra. Takže, interpretace faktu, že se nejvzdálenější galaxie jeví červené je, že se prostor mezi nimi a námi natáhl během času, který světlo potřebovalo k dosažení této obrovské vzdálenosti.

To znamená, že se celý náš vesmír rozpíná. Nyní se dá přemýšlet právě o tom, co z takto expandujícího vesmíru vyplývá, protože pokud se všechny galaxie od sebe vzdalují, znamená to, že když bychom převíjeli čas nazpátek pak by v minulosti museli být k sobě blíž a vskutku, jestli v převíjení budete pokračovat zjistíte, že se v nějakém bodě n v minulosti všechny galaxie, které můžeme na obloze vidět dotýkali, takže byli na sobě doslova jedna na druhé.

Vesmír byl stlačen do toho bodu. To by znamenalo, že vesmír možná měl nějaký začátek, a to je teorie Velkého třesku. No, nejspíš si mnoho lidí výjev Velkého třesku představuje jako ohromnou explozi, která rozhodila hmotu do prázdného prostoru, ale to je úplně špatně. Z pohledu našeho současného poznání, byl v tom okamžiku vytvořen celý vesmír.

Takže se Velký třesk neudál někde tam venku ve vesmíru, udál se všude v jednom okamžiku. Stalo se to tady. S tím, že tento prostor tu při Velkém třesku byl. Takže když se díváme na vzdálené galaxie a vidíme, že od nás letí pryč, není to tím, že byli odmrštěny při nějaké impozantní explozi na počátku času. Je to proto, že se rozpíná sám prostor, a to rozpínání začalo s Velkým třeskem.

Vesmír, který vidíme dnes je síťí galaxií s rozpětím téměř sto miliard světelných let. Náčrt pro tuto úžasnou strukturu, jak má vypadat je však pozoruhodně zapsán v úplně prvním světle uvolněném do vesmíru. A ještě pozoruhodnější je, že ten náčrt můžeme dnes číst. Toto první světlo už není vidět, ale je tu. Jen je potřeba vědět, jak ho hledat.

Toto moře pohyblivého písku je Namibijská poušť, nejstarší poušť světa, a tím jak vanoucí větry odnášejí písek z vrchu písečných dun, se tento terén neustále mění. Tento svět byl vymodelován Sluncem. To pohání větry, které duny tvarují, a svým světlem toto místo vybarvuje do sytě oranžové. Ale i když Slunce zcela zmizí tato poušť je stále zaplavená světlem a barvou, jen ho nemůžeme vidět.

Vlnové délky viditelného světla jsou jen malou částí z celkového světla ve vesmíru. Kromě spektra viditelného světla, je náš svět ozařován i světlem neviditelným. Tento písek byl celý den pod prudkým slunečním zářením a já z něj mohu cítit sálat teplo. Správně, teplo není nic víc než forma světla, třebaže ho obvykle světlem nenazýváme.

Normálně je to infračervené světlo, a jediný rozdíl mezi infračerveným a viditelným světlem je ve vlnové délce. Infračervené má delší vlnovou délku než viditelné světlo. Infračerveným světlem ovšem příběh nekončí. Existují i delší vlnové délky světla. Po většinu lidské historie jsme byli k těmto neznámým formám světla slepí, ale k jejich zjištění nepotřebujete družici za miliardu liber nebo teleskop vestavěný do nějakého horského masivu, potřebujete jen jeden z těchto, radiopřijímačů, protože... ŠUM ..když ladíme rádio, naladíme si určitou formu světla, rádiové vlny.

jenže jejich detekce a znalost nám poskytuje klíč k porozumění počátku vesmíru. A když to rádio trochu rozladíte můžete slyšet jenom šum, ale asi 1% z toho šumu je hudbou pro uši fyzika, protože to je roztažené světlo od Velkého třesku. Takže tento zvuk je zvukem prvního světla uvolněného na počátku vesmíru.

To, že my už toto pradávné světlo vidět nemůžeme je z důvodu, jak se vesmír rozpínal, zároveň se natáhly i světelné vlny a tím se změnili na rádiové vlny a mikrovlny. Toto první světlo má název Kosmické mikrovlnné pozadí, čili CMB. CMB vyplňuje každou část vesmíru. Každou sekundu se na povrch Země sype pod nepřetržitým proudem světlo z počátku času.

Kdyby mé oči mohli vidět jenom to, obloha by ve dne v noci planula tímto prvotním světlem. Tyto vlny putovaly směrem k nám přes 13 miliard let. Jsou to poslové, nesoucí informaci o počátcích našeho vesmíru. V roce 2001 družice nazvaná WMAP skenovala celou naši oblohu, aby zachytila toto pradávné světlo. Toto zobrazení ukazuje, že náčrt celého vesmíru byl vytvořen chvíli po Velkém třesku.

No, toto je jedna z nejdůležitějších "map" oblohy, jaka kdy byla pořízena v dějinách vědy. Nemá krásu nějaké spirální galaxie či mlhoviny, ale pro vědce-kosmologa, je tím nejkrásnějším obrázkem jaký kdy obdržel, protože obsahuje obrovské množství informací o nejrannější historii našeho vesmíru. Když bylo poprvé CMB objeveno, se zdálo, že z toho pohledu je vesmír stejný ve všech směrech.

Jenže WMAP nám ukázala, že ranný vesmír byl od homogenity velmi daleko. Některé oblasti byli hustší než jiné, jsou to tyto skvrnky a byla jimi osetá celá struktura vesmíru. Vysvětlit tyto skvrnky v CMB je naprosto zavádějící, protože se má za to, že mají původ v první miliardtině-miliardtině-miliardtině- miliardtin sekundy poté co vesmír započal, kdy celý pozorovatelný vesmír byl miliardkrát menší než zrnko písku s trochou fluktuací zvaných kvantové fluktuace, které dělali z kousíčků vesmíru trošku hustší.

Jak vesmír dál pokračoval v expanzi stávali se tyto husté oblasti stále hustší a hustší, a byly živnou půdou k formování prvních hvězd a prvních galaxií ve vesmíru. Ranný vesmír byl horký, téměř homogenní, spousta hmoty a záření. Jak se vesmír rozpínal nepatrně hustší oblasti se stávali stále víc husté. Společné shluky atomů tvořily první struktury.

Postupem času se tyto struktury stávali tak masivní, že se zhroutily pod svou vlastní gravitací. Fúzí vodíku se uvolnilo ohromné množství energie. 200 mililionů roků po Velkém třesku první hvězdy ve vesmíru vtrhly do života. Temnota byla zapuzena a vesmír se začal plnit světlem. Tvořili se planety a ocitly se na oběžných drahách kolem hvězd a tyto mladé sluneční systémy obíhaly kolem galaxií.

A jediný důvod proč toto vše existuje spočívá v těchto drobounkých hustotních fluktuacích, které se objevily kdy pozorovatelný vesmír byl menší než zrnko písku. Bez nich by tu nebyly žádné planety či hvězdy a žádné galaxie. Náš vesmír by vypadal stejný ve všech směrech. Po miliardy let, generace hvězd žily a zanikly.

A pak, o devět miliard let později to všechno začalo, v nijak významném místě prostoru v Orionově výběžku z Perseova ramena v galaxii nazvané Mléčná dráha, se zrodila hvězda, které říkáme Slunce, a která ozařovala naši zárodečnou sluneční soustavu světlem. Takže světlo z hvězdy, které omývá Zemi má svůj nejzasší původ v drobných fluktuacích, které se objevily v prvních okamžicích života našeho vesmíru.

Zachycením světla z oblohy, jsme byli schopni vyprávět příběh počátku a vývoje vesmíru, a to stojí za to pouvažovat o jak pozoruhodné věci jde. Víte, drobné bytosti, jako já pobíhající kolem nějakého útesu na okraji jedné z galaxií byly schopny naprosto pochopit původ a vývoj vesmíru. Ale tento příběh se dá ještě rozvinout o jednu epizodu, protože schopnost využití světla, jeho zachycení a použítí k pochopení našeho světa, možná hrálo klíčovou roli při vzniku komplexního života na Zemi.

Toto je Národní park Yoho ve Skalistých horách v Kanadě, jedno z nejokázalejších horských pásem v Severní Americe. Před 100 lety zde bylo objeveno slavné naleziště fosílií Burgesské břidlice, které může odhalit jak světlo formovalo pozemský život. No, je to jedna z nejdůležitějších lokalit fosílií na světě, ale zřejmě je to jedno z nejdůležitějších přírodovědeckých míst všeobecně, a není to jen kvůli počtu a rozmanitosti zvířecích zkamenělin, které tu v těchto skalách najdete, je to kvůli jejich stáří.

Tyto fosílie jsou přes 500 milionů let staré. Není zde prakticky žádný záznam komplexního pozemského života před touto dobou. Je to, jako by se na planetě v době, kterou nazýváme Kambrickým obdobím, v určitém okamžiku zčistajasna spustil téměř neporušený komplexní vícebuněčný život. Je to tzv. Evoluční Velký třesk. Tohle to je jeden z obdivuhodných živočichů, které tady nahoře ve fosilních vrstvách najdete. Jmenuje se Trilobit.

Je to velice složitý organismus. Má vnější kostru, má spárované končetiny, ale snad nejpozoruhodnější jsou tyto jeho oči, protože to jsou složené oči. Byli velice sofistikovaní a jako jeden z prvních predátorů musel být schopen detekovat tvary a vidět pohyb, aby mohl úspěšně pronásledovat svou kořist. Tito tvorové patřili k prvním, kteří využívali světlo, které naplnilo vesmír.

Předtím, než se objevil, východ a západ Slunce a hvězdy na noční obloze, to prostě zůstalo bez povšimnutí. Je zde spekulativní teorie, podle které vyvinutí oka vlastně spustilo Kambrickou explozi, tento Evoluční Velký třesk, poněvadž jakmile by nějaký druh získal oči, pak by se u ostatních druhů musely vyvinout taky, aby jedni lovili jako dravci a druzí dokázali jako kořist unikat, tedy jakési evoluční závody ve zbrojení.

Vyvinuly se stále složitější životní formy. Takže vyvinutí oka možná hrálo zásadní roli při vzniku komplexního života na Zemi... ...a mohlo by vést k vývoji našeho druhu. Podívejte se na tohoto tvora, i když moc zajímavě nevypadá, možná je to nejdůležitější živočich, kterého jsme vůbec kdy v naší historii objevili. Tento malý červovitý tvor se jmenuje Pikaia.

Jenže toto období je považováno za jakési jádro, ze kterého vyrazila větev života na jejímž konci jsme my, takže by tento tvor mohl být naším nejstarším známým předkem. Neméně fascinující je, že se také uvažovalo zda ten tvor nebyl schopen detekovat světlo, možná že měl nějaké primitivní buňky které byly na světlo citlivé a umožnily mu, v jistém smyslu, jakési vidění.

Ale pokud je to pravda, pak tento malý "hošík" může být náš přímý předchůdce a ty malé buňky mohou být ta věc, ze které se za stovky milionů let vyvinuli v naše oči. Bez Pikaie bychom se nemuseli nikdy vyvinout a rozvinout schopnost vidět, jak se tento příběh rozvinul. Pochopení vesmíru je jak detektivka a důkazy nám jsou servírovány světlem napříč obrovskými prostorami vesmíru.

Dokonce jsme byli schopni zachytit světlo z doby kdy započal čas a v něm letmo pohlédli na semena našeho vlastního původu. A viděli jsme věci, že by naši předkové neuvěřili. Hvězdy zrozené ve vzdálených oblastech. Cizí světy vytvořené gravitací. A velkolepé galaxie ustrnulé v čase. Ale nejsme pouhými svědky těchto událostí... ..protože příběh vesmíru je i náš příběh.

Dozvěděli jsme se, jak hvězdný prach vyrábí každého z nás, jak univerzální sada chemických prvků vytváří všechno, co vidíme. Prozkoumali jsme, jak tajemství ponořené v čase utváří osud vesmíru a divili se krátce bliknoucího okamžiku, ve kterém může život existovat a viděli jsme, jak se hvězdný prach pouští do budování největších struktur ve vesmíru.

Všechno toto víme díky poselstvím přinesených na paprscích světla. A není to úžasná věc tyto biologické detektory světla, které se poprvé objevily před půl miliardou let při Kambrické explozi vyvinuté do té nejpotřebnější lidské věci, naše zelené, modré a hnědé oči, které jsou schopny hledět vzhůru na noční oblohu, zachytit světlo ze vzdálených hvězd a číst příběh vesmíru.

Proč jsme tady? Odkud jsme přišli? Jedná se o jedny z nejčastějších otázek a v lidské povaze, v její podstatné části, je chtít na ně najít odpovědi. Původ našeho lidského rodu můžeme vysledovat stovky tisíc let dozadu, až k jeho počátku, ale ve skutečnosti se náš příběh táhne daleko dál zpátky v čase.

Náš příběh začíná s počátkem vesmíru. Ten začal před 13.7 miliardami let. V současné době obsahuje více než 100 miliard galaxií, každá obsahující stovky miliard hvězd. V tomto seriálu, chci o vesmíru vypravovat příběh protože, koneckonců jsme jeho součástí takže, jeho příběh je i naším příběhem.

Tento film pojednává o materiálu jenž nás tvoří a ze kterého všechno vzešlo, protože porozumět našemu vlastnímu původu znamená porozumět životu hvězd. A proč jejich katastrofický zánik přináší do vesmíru nový život. Protože každý kopec, každá skála na této planetě, každá živoucí věc, každého kousek vás i mě byl vytvořen ve výhni vesmíru.

Hvězdný prach
To je Pashupatinath, v nepálském hlavním městě Káthmándú a přicházejí sem hinduisté z celé Indie a Nepálu k uctívání boha Šivy. To je Šivův chrám. Nyní, je Šiva bohem zkázy. V hinduistické víře, musí vše zaniknout, aby mohli být vytvořeny nové věci a proto poutníci přichází k břehům řeky Bagmati, na úpatí Šivova chrámu. Víra v tento cyklus stvoření a zániku propůjčuje Pashupatinathu jakousi přidanou hodnotu.

Mnozí z těchto poutníků sem přichází na sklonku svého života, aby tady zemřeli a byli zpopelněni. Hinduisté věří v reinkarnaci, jakousi neustálou sekvenci úmrtí a znovuzrození. Zpopelnění pomáhá uvolnit duši, čímž je připravena pro příští život. Rovněž věří tomu, že hmotné prvky těla jsou uvolněny zpátky do světa, tak se mohou recyklovat v další fázi stvoření.

Je to starobylá víra která se hluboce dotýká skutečnosti, jak funguje vesmír. Každá kultura, veškerá náboženství po celém světě, mají příběh stvoření. Vypravuje o tom, odkud jsme přišli, jak jsme se sem dostali a co se stane když zemřeme. No, já mám jiný příběh stvoření a ten je výhradně založen na fyzice a kosmologii. To nám může říct, z čeho jsme zhotoveni a odkud jsme přišli.

Skutečně, může nám to říct z čeho je všechno na světě zhotovené a odkud se to vzalo. Zároveň je také odpovědí na nejzákladnější lidskou potřebu, pocítit část něčeho mnohem většího, protože při vyprávění tohoto příběhu musíte rozumět historii vesmíru. A to nás učí, že cesta k osvícení není v jakémsi pochopení našich vlastních životů a smrti, ale života a smrti hvězd.

Můj příběh stvoření je příběhem o tom, jak jsme byli stvořeni vesmírem. Vysvětluje proč veškeré atomy v našich tělech nebyly vytvořeny na Zemi, ale během impozantního životního cyklu hvězd v hlubinách vesmíru. Abychom tomu příběhu porozuměli, navštívíme hvězdy ve všech jejich životních cyklech. Toto je místo kde se hvězdy zrodí, mlhovina - hvězdné jesle, odkud se nové hvězdy vrhli do života.

Tyto hvězdy budou svítit miliardy let, do té doby, než je jejich nenasytná touha po palivu donutí se nafouknout, stanou se obry... ..stokrát většími než je naše Slunce. A při zániku, se hvězdy projeví největším třeskem ve vesmíru. Ale abychom pochopili jak jsme přišli z hvězd, musíme naše putování začít mnohem blíže k domovu. Nuž, nad Nepálem svítá a tam to je nejvyšší pohoří na světě, Himaláje.

Každý z těch vrcholů je vysoký přes 6 500 metrů. Velkolepý pohled. Ovšem je celkem neuvěřitelné si pomyslet, že jen před několika málo desítkami milionů let, bylo toto pohoří něco úplně jiného. Himaláje vždy pohoří nebývali. Při podrobnějším pohledu na ně, můžeme najít stopy po jejich skutečném původu. Toto je himalájský vápenec, hornina, ze které je toto velkolepé horské pásmo zhotoveno.

Pokud se pozorně podíváte, uvidíte druh vápencové zrnité struktury, protože vápenec je v první řadě z těl, skořápek, odumřelých mořských živočichů - korálů a mořských láčkovců - a když odumřou, jsou pod ohromnými tlaky rozmačkáni a slepeni, že nakonec tvoří vápenec. Takže Himaláje byly kdysi živí tvorové. Velká část horniny v Himalájích se vytvořila na mořském dně a pak, za dobu milionů let byla zvednuta vzhůru, až se zní staly tyto ohromné vrcholy.

Dokonce jsme nalezli zkameněliny i na vrcholu Mount Everestu. Je to krásný příklad neustále probíhající recyklace zemských zdrojů už od počátku času - a my jsme součástí tohoto systému. Každý atom v mém těle byl kdysi součástí něčeho jiného, tak třeba nějaký pradávný strom nebo dinosaurus nebo kámen, ano opravdu, skutečně, nějaký kámen.

A důvod proč se kameny na Zemi mohou stát živými věcmi a s živých věcí se stanou pozemské horniny je ten, že všechno je vytvořeno ze stejných základních ingrediencí. Tyto ingredience jsou chemické prvky, stavební kameny všeho na Zemi. Prvky jako vodík, helium, lithium, beryllium, bór, uhlík, dusík, kyslík, fluór, neon, sodík, hořčík...

Vše je na světě vytvořeno ze stejné základní sady chemických prvků, jen různě zkompletovaných. Takže, toto pohoří, Himaláje je vytvořeno z vápence - a to je uhličitan vápenatý. Právě vápník, uhlík a kyslík jsou tři prvky, které jsou pro život zásadní, takže, vápník v mojích zubech a kostech, kyslík který dýchám a uhlík v každé organické molekule v mém těle.

Nyní jste nepochybně obeznámeni s těmito prvky v jejich chemicky vázaných formách poněvadž samotné prvky uvidíte v přírodě velice zřídka. Je zde dobrý důvod proč mnoho prvků nenaleznete v jejich čisté formě. Jsou velmi reaktivní. To je sodík. Jak můžete vidět, je to stříbřitý kov a rovněž dost reaktivní. Vlastně je tak reaktivní, že když ho upustíte do vody... ..dostanete prudkou, skoro výbušnou, reakci, která je o to víc překvapivá když si pomyslíte, že v kombinaci s chlórem tvoří chlorid sodný... EXPLOZE ..sůl, která je pro život zcela zásadní.

Vynikající! Cha-cha! A proto já chemii miluji, skoro tak jak fyziku! Je to reakce, která umožňuje aby se prvky mezi sebou spojily a vytvářely nové látky Kameraman: Kam se to ztratilo? Kam se to k čertu ztratilo?! BRIAN se směje. To zase umožnilo Zemi se rozvinout do své nekonečné mnohotvárnosti. A tato pestrost zahrnuje i nás. Takže, abychom vysvětlili odkud pocházíme, musíme také vysvětlit odkud se vzali tyto prvky.

Nyní my víme, že Země je zhotovena z 92 chemických prvků a to je úžasné, když pomyslíme na složitosti se kterými se setkáváme. Rovněž také víme, že všechno mimo Zemi, vše co ve vesmíru vidíme, je zhotoveno z těch samých 92 chemických prvků. A všimněte si, že jsem neřekl, "Myslíme si", že to nebo ono je vyrobeno z toho. Řekl jsem, "Víme", že to a to je vyrobeno z toho, protože to můžeme dokázat.

Soubor chemie zde na Zemi sahá daleko za hranice naší planety. Stoupli jsme na Měsíc a víme, že je bohatý na helium, stříbro a vodu. Vyslali jsme automatické sondy k našim sousedním planetám a zjistili, že Mars je bohatý na železo, které se ve spojení s kyslíkem jeví svou důvěrně známou rezavě-červenou barvou. A taky víme, že Venuše má hustou atmosféru plnou síry.

Poslali jsme automatickou sondu k okraji sluneční soustavy, aby zjistila, že Neptun je bohatý na organické molekuly, jako metan. Ale co ve zbytku vesmíru? Zdá se zcela vyloučeno, abychom zjistili z čeho jsou hvězdy, protože jsou tak daleko. Dokonce i nejbližší hvězda, Proxima Centauri, je deset tisíckrát dál než Neptun, 4.2 světelných let od Země. A nejbližší galaxie v Andromedě je vzdálená dalších 2.5 milionů světelných let.

Nicméně, přes tyto obrovské vzdálenosti, nám tyto cizí světy neustále posílají signály, jenž nám přesně říkají, z čeho jsou vytvořeny. Naším jediným kontaktem se vzdálenými hvězdami je jejich vlastní světlo, které k nám putuje vesmírem, a ve kterém je zakódován klíč k pochopení, z čeho se vesmír skládá. A to je vše, až na určité specifické vlastnosti chemických prvků.

Podívejte, když prvky zapálíte, když hoří, vydávají světlo a každý prvek vydává svou vlastní jedinečnou sadu barev. Toto je hořící stroncium... ..má krásně červenou barvu. Sodík žlutou. Draslík fialovou. A měď modrou. Každý prvek má svou vlastní charakteristickou barvu. Tato vlastnost nám říká, z čeho jsou hvězdy. Ale je to trochu složitější, než pohled na barvu světla, které vysílá každá hvězda.

Proč tomu tak je, můžete vidět na barvě světla z naší nejbližší hvězdy, Slunce. Toto je spektrum světla z našeho Slunce a na první pohled, to vypadá velice známé. Vypadá to jako roztáhnutá duha, protože to přesně duha je. Je to spektrum světla ze Slunce na obloze. Ale když se podíváme pozorněji zjistíme, že ve spektru jsou obsaženy černé čáry. Jedná se o tzv. absorpční čáry.

Každý prvek v rámci našeho Slunce nejenže emituje světlo určité barvy, ale také absorbuje světlo stejné barvy. Pohledem na tyto černé čáry ve slunečním světle můžeme prostě určit soubor jeho prvků, jako čárový kód. Třeba, tyto dvě černé čáry ve žluté části spektra jsou sodík. Můžete vidět železo. Tady dole můžete vidět vodík.

Takže, při podrobnějším pohledu na tyto čáry, můžete přesně určit které prvky jsou na Slunci přítomny a zjistíte zastoupení 70% vodíku, 28% hélia a 2% ostatních prvků. A to můžete provést, nejenom u Slunce, ale u každé hvězdy kterou můžete na obloze vidět, a tím můžete určit z čeho je vytvořena. Tato hvězda zde je Polaris, Polárka, a můžete zjistit, že všechny ostatní hvězdy na noční obloze, se jako by kolem ní točily.

Je 430 světelných let daleko. Přitom víme, jen z jejího světla, že má přibližně stejné množství těžkých prvků jako naše Slunce ale výrazně méně uhlíku a mnohem víc dusíku. A totéž platí i pro další hvězdy. Vega, druhá nejjasnější hvězda severní oblohy, má asi třetinový obsah kovů oproti našemu Slunci. Kdežto, jiné hvězdy jsou na kovy-bohaté. Sirius, psí hvězda, obsahuje třikrát více kovů než Slunce.

A Proxima Centauri je bohatá na hořčík. Ale i když se množství prvků může lišit, tak ať se kamkoliv do vesmíru podíváme, vždy najdeme jenom těch 92 prvků, které známe ze Země. Jsme ze stejného materiálu jako hvězdy a galaxie. Ale odkud se všechna tato hmota vzala? A jak se to stalo, že se vytvořil takto komplexní vesmír, který dnes vidíme?

Aby bylo možné pochopit, odkud jsme přišli, musíme porozumět událostem jenž se stali v několika prvních sekundách života vesmíru. Takže, když vesmír začal, byl nepředstavitelně horký a hustý. My to přesně, nějakým vědeckým jazykem, popsat nemůžem ale bylo to v pravém slova smyslu, překrásné. Bez nějaké struktury, určitě tam nebyla žádná hmota. Je celkem úplně jedno, jakým způsobem se na to nahlíží.

Určitou představu, jak se vesmír vyvinul ze stavu naprosté symetrie, můžeme získat při pohledu na činnost vody v této pozoruhodné krajině. Toto jsou gejzíry El Tatio, vysoko v chilských Andách. Jak vroucí voda probublává zemí vzhůru, aby se setkala s mrazivým horským vzduchem, může se zde tato voda jevit ve všech třech svých skupenstvích - páry, kapaliny a ledu.

Ve svém nejteplejším stavu je voda, jako ranný vesmír, nějaký nespecifikovaný mrak. Ale jak se ochlazuje, najednou se začne chovat velice odlišně. Vidíte, když se podíváte na mrak páry, vypadá stejný ze všech směrů, ale jak se ochladí a dosedne na tuto studenou skleněnou tabulku, okamžitě na ní krystalizuje. Přemění se na pevný vodní - led.

Přeměnou do podoby ledových krystalů, zmizí z našeho celkového pohledu symetrie vodní páry a objeví se krásná struktura. Stejně tak si myslíme, že jak se vesmír ochladil, prošel řadou těchto událostí, než se ukázala jeho struktura. Jednou z nejdůležitějších byla asi miliardtina sekundy po Velkém třesku. V tomto okamžiku byla narušena nějaká významná část symetrie vesmíru.

Šlo o narušení elektroslabé symetrie, a to byl okamžik kdy subatomární částice poprvé získaly hmotu - látku. Mezi nimi, byly kvarky. Jak se vesmír stále ochlazoval, tyto kvarky se spojovali do větších, komplexnějších struktur, nazvaných protony a neutrony. Ještě předtím, než byl vesmír minutu starý, byly kvarky uzamčeny v protonech a neutronech, které se staly stavebními kameny všech atomových jader, stavebními kameny prvků.

Ty stejné protony a neutrony jsou s námi dodnes. Tvoří srdce, jádra, všech atomů. Jen pár sekund od počátku vesmíru, byly vytvořeny základní stavební kameny všeho. Zní to legračně, ale faktem je, že vše co potřebujete k vytvoření sebe a všeho ostatního na planetě Zemi a vlastně každé hvězdy a každé galaxie na obloze, už existovalo po prvních minutách života vesmíru.

Je to skoro neuvěřitelné, ale máme pro to pádné experimentální důkazy, že to tak je. Však právě od tohoto bodu, začíná jistém smyslu proces spojování těchto částic do stále složitějších struktur. Sama o sobě to je neuvěřitelně fascinující událost. Abychom o té události mohli mluvit, musíme se podívat hluboko do nitra atomu na jeho jádro.

V něm můžeme vidět protony a neutrony spojené tak, že mohou vytvořit 92 různých prvků. Úžasná věc na tom všem je, že je to tak jednoduché. Tak jednoduché, že bychom to mohli nazvat "hračkou". Takže, představte si, že tyto bubliny jsou moje universální chemické prvky... ..a jednotlivé bubliny by zrovna mohly být jednotlivé protony. To jsou jádra nejjednoduššího chemického prvku.

Prvek s jedním protonem ve svém jádru je vodík, a z vodíku, můžete vytvořit všechny ostatní prvky. Prvním stupněm je spojení dvou protonů k sobě. Ha-ha! Podívejte se na to! Byly to dvě bubliny slepené k sobě. A teď, co se stane když se dva protony spojí k sobě, jeden z protonů se změní na neutron. Tak tedy, nyní se to jmenuje deuterium (těžký vodík).

Deuterium je ještě forma vodíku, protože ve svém jádru má jen jeden proton a právě počet protonů definuje prvek. Jen když se spojí dvě jádra deuteria, tak se vytvoří nový prvek. Vezměte dvě jádra deuteria a spojte je, dostanete jádro s dvěma protony a dvěma neutrony. Je to helium, druhý nejjednodušší prvek. Pak už je jen otázkou přidávání více a více protonů a neutronů.

No, tady máme nějaké neuvěřitelně složité jádro. Je to chuchvalec asi 12-cti věcí, to by pravděpodobně mohl být uhlík 12, který je ze šesti protonů a šesti neutronů. A můžete pokračovat v tvorbě stále složitějších prvků... ..pořád až k nejtěžším prvkům ve vesmíru, k uranu a dál. Prosté a krásné, fyzika. Tento proces tvorby prvků se nazývá jadernou fúzí.

Ta umožňuje, aby se z nejjednodušších přísad vytvořila nekonečná rozmanitost vesmíru. Jenže, i když se tato metafora s bublinami vytvářející nové prvky zdá jednoduchá, ve skutečnosti je to neuvěřitelně obtížné, aby se toho dosáhlo. Natolik obtížné, že v přírodě je jen jedno místo kde se to stává. Je to ve hvězdách, jako je naše Slunce, kde jsou prvky sestavovány.

Jsou to jediná místa ve vesmíru dost horká a dost hustá k tomu, aby se atomy k sobě spojily. Dokonce i tehdy, když jen malá část hvězdy dosahuje nezbytné extrémní teploty. Na povrchu Slunce je teplota 6 000 stupňů Celsia, zdaleka ne taková, která je potřebná k fúzi. Ale hluboko v nitru, kde teplota dosahuje 15 milionů stupňů, Slunce přeměňuje vodík na helium v enormní míře.

Každou sekundu se spálí 600 milionů tun vodíku. Tím se uvolňuje obrovské množství tepla a světla, které na naši planetu přineslo život. Tento proces, přeměny jednoho prvku ve druhý, nám dovoluje existenci. Přes všechen svůj výkon, Slunce pouze přeměňuje vodík, nejjednodušší prvek, na hélium, druhý nejjednodušší. Jenže je tu ještě přes 90 dalších prvků přítomných v našem vesmíru, tak odkud se vzaly?

Jestliže těžší prvky nejsou vytvořeny ve hvězdách, jako je naše Slunce, pak musí být sestaveny někde jinde ve vesmíru. Je důležité vědět, že prvky těžší než hélium, které dávají našemu světu složitost, a co se týká planety Země a lidských bytostí, je zde jeden prvek který je obvzlášť důležitý - uhlík. Život je na uhlíku zcela závislý.

Tím mám na mysli, že jsem vytvořen z miliard miliard miliard uhlíkových atomů, jako každá lidská bytost, každý žijící tvor na této planetě. Představte si kolik to těch uhlíkových atomů je. Takže, odkud ten všechen uhlík pochází? Dobře, pochází z jediného místa ve vesmíru kde se vytváří prvky - z hvězd. Jenže pro náš život, musí nějaká hvězda zemřít.

Hvězdy jsou na počátku svých životů, jako je naše Slunce, dost horké jen k přeměně na hélium. Formování těžších prvků vyžaduje mnohem vyšší teploty. Teploty, která může být dosažena na konci hvězdného života. Při pohledu do vesmíru, si možná pomyslíte, že vesmír je stálé, neměnné místo. Že hvězdy v něm vždy budou. Ale ve skutečnosti, jsou hvězdy na obloze pouze dočasně, a i když mohou jasně svítit po mnoho milionů či miliard let, mohou žít jenom po takovou dobu, na jakou mají zásobu vodíku k hoření.

Když hvězda vyčerpá zásobu vodíku, začíná umírat, jenže to nejde v klidu. Spíše než chladnoucí, se hvězda stává mnohem žhavější, až do náhlého vzplanutí. V té době se hvězda začíná rozpínat. Za více než desítky tisíc let, se nafoukne na mnohoset krát větší rozměry než měla předtím. Ale v tomto nadmutém stavu, není hvězda schopna udržet svojí povrchovou teplotu.

Jak se ochlazuje, bere na sebe charakteristickou barvu umírající hvězdy. Stává se rudým obrem. Toto jsou obrázky červené obří hvězdy v naší Galaxii, hvězda se jmenuje Betelgeuse. Na kosmické poměry je jednou z našich nejbližších sousedů. Je jen asi 600 světelných let od nás vzdálená, ale její velikost je úžasná.

Pokud by byla na místě našeho Slunce, Venuše by byla asi zde, Země asi tady, Mars tady a vlastně všechno dál ve sluneční soustavě až k Jupiteru všechno je uvnitř hvězdy. A právě proto, že je tak velká, třebaže je vzdálená 600 světelných let, můžeme na jejím povrchu spatřit detaily, takže toto, toto jsou sluneční skvrny na povrchu Betelgeuse.

Ale to co se děje na jejím povrchu, není fakticky to zajímavé. Proto abychom se dozvěděli kde se ve vesmíru vzal uhlík, musíme porozumět tomu co se děje hluboko v nitru hvězdy. Představte si, že toto staré vězení v Riu je umírající hvězda jako Betelgeuse. Ta jasná plocha tam z venku, svítí do prázdna.

Protože já do vězení sestupuji hlouběji a hlouběji, měnily by se podmínky, stávaly by se žhavější a žhavější, hustší a hustší, až tady dole v samotném středu hvězdy je jádro, a to je místo, kde jsou vyrobeny veškeré ingredience potřebné k životu. Hluboko ve svém jádru, bojuje hvězda marný boj proti své vlastní gravitaci.

Jak se zoufale snaží zastavit svoje zhroucení pod vlastní vahou, ve sledu jednotlivých etap jsou vyrobeny nové prvky. V první fázi se ještě spaluje zásoba vodíku. Když hvězda ve svém jádru spaluje vodík na helium, je uvolněno obrovské množství energie a ta energie uniká, doslova vytváří vnější tlak od kterého se gravitační síla odrazí, to drží hvězdu pohromadě a je stabilní.

Ale nakonec se vodík v jádru vyčerpá a tím se termonukleární reakce zastaví, takže se nebude uvolňovat žádná energie a tím zmizí i vnější tlak. Právě v tomto bodě se jádro začne velice rychle hroutit, opouští slupku... ..vodíku a helia nad sebou. Pod touto slupkou se jádro zhroutí, teplota opět vzroste, až na 100 milionů stupňů, tím začne druhá fáze a heliová jádra se začnou spojovat.

Heliová fůze provádí dvě věci. Za prvé, je uvolněno více energie a tím je kolaps zastaven. Ale za druhé, v tomto procesu jsou vytvořeny další dva prvky... ..uhlík. Kyslík. Dva prvky nezbytné pro život. Takže, toto je místo odkud pochází veškerý uhlík ve vesmíru. Každý atom uhlíku v mé ruce, každý atom uhlíku v každém žijícím tvoru na planetě byl vyprodukován v nitru umírající hvězdy.

Ale ve srovnání s dobou života hvězdy je proces tvorby uhlíku a kyslíku ukončen během mrknutím oka, protože se zásoba helia v jádře během asi milionů let zcela vyčerpá a u hvězd z hmotností jako Slunce, se tato fúze zastaví, protože v nich není dost gravitační energie, která by stlačila jádro tak, aby se tato reakce mohla znovu spustit. Ale pro tak masivní hvězdy jako Betelgeuse, může tato reakce pokračovat.

Když se helium vyčerpá, gravitace znovu převládne a proces kolapsu pokračuje. Teplota znovu vzroste, spustí se třetí fáze, ve které se uhlík spojuje na hořčík, neon, sodík, a hliník. A tak to jde dál. Zhroucení jádra, následované dalším stupněm fúze k vytvoření dalších prvků, každá fáze žhavější a kratší než ta předchozí.

A nakonec v konečné fázi která trvá jen pár dní, je nitro hvězdy přetvořené do téměř čistého... železa, jehož chemická značka je Fe, a u něj se fúzní proces zastaví. Ve svých milionech let života, hvězda vytvořila všechny běžné prvky hmoty, která tvoří 99% Země. Nyní je jádro hutná koule z těchto prvků naskládaných nad sebou ve vrstvách.

Navrchu je, slupka vodíku. Pod ní, vrstva helia. Pak uhlík a kyslík, a všechny další prvky směrem dolů, až k samému jádru hvězdy. A jakmile došlo k fúzi na tuhé železo, do konce života hvězdy zbývají jenom sekundy. Když hvězda vyčerpá svoje palivo, pak již nemůže uvolnit energii prostřednictvím termonukleární reakce, pak je zde jediná věc, ke které může dojít.

Přibližně za stejnou dobu, za kterou se zhroutí tento vězeňský blok, zbortí se i celá hvězda sama do sebe. To je osud, který čeká většinu hvězd ve vesmíru. Nicméně i imploze hvězdy vytvoří pouze prvních 26 prvků. Co zbývající prvky, některé z nich jsou pro život důležité a mnohé z nich máme za nejcenější?

Toto jsou odlehlé lesy severní Kalifornie. Před 100 lety, se celá tato oblast hemžila lidmi, všichni hledali jediný prvek. A důvod, pro který tu byli, lze stále nalézt v původním dole Sixteen To One. Tenkrát stál v centru kalifornské zlaté horečky a díky jistému šprýmu geologie, stále zůstává její drahocenou prémií i o 100 let později.

Víte, unikátní na tomto místě je to, že sedí přímo na předělu mezi severoamerickou a pacifickou deskou. Podívejte se zde, na to rozhraní mezi skálou a křemenem, potom vpravo vzhůru můžete vidět jeho vršek. Nuže tedy tato skála, křemen se utvořila mezi zlomy. Před 140 miliony lety, v období Jury, kdy dinosauři pobíhali nad našimi hlavami, vytryskly horké gejzíry, a z nich tekoucí voda ukládala zlato podél žil křemene, a tak všichni horníci musí dělat... a VŠE co musí dělat... je následovat křemennou žílu, a za stovky let najít ohromné množství zlata, které je zde uložené.

A to je to, proč je kolem toho tolik povyku. Toto je zlato, tak jak bylo v dole vytěženo, a je neobvykle čisté jako běžné zlato. Toto je přibližně 85% čistého zlata, ale mohlo by se nalézt i takto, toto je zlatý nuget, který byl nalezen v řece, na dně řeky, a je to těžký kus zlata. Je to něco mezi jedním a jedním a půl uncí, což znamená, že při dnešních cenách stojí asi 2 000 dolarů a to je základní hodnota, která z těchto dolů dělá významný provoz.

Ale je tu něco trochu zvláštního kolem hodnoty, kterou přikládáme zlatu. Po celou historii, se lidé pouštěli do neobyčejných vzdáleností aby do svých rukou dostali tuto nejdražší substanci, což je divné, protože není zvlášť platná pro cokoliv. Nejvíce zlata, které bylo extrahované během lidských dějin skončilo jako šperky, však je to kvůli jedné věci, a ta je, že zlato je neuvěřitelně vzácné.

Veškeré ze země vytěžené zlato za celou lidskou historii by naplnilo jenom tři olympijské plavecké bazény. A právě jeho malé množství dělá zlato cenné, i když je zlato jen jedním z mnoha vzácných prvků. Ve vesmíru existuje přes 60 prvků těžších než železo a některé jsou cenné, jako zlato, stříbro, platina.

Některé jsou pro život důležité, jako měď a zinek, a některé jsou jen užitečné, jako uran, cín a olovo. Ale v celém vesmíru, je těchto těžkých prvků mizivě malé množství. Důvod pro tento nedostatek je, že vytvoření postatného množství těžkých prvků vyžaduje některé z unikátních podmínek ve vesmíru, a my se musíme dívat daleko do kosmu, abychom je našli.

V galaxii ze 100 miliardami hvězd, tyto podmínky budou existovat v průměru méně než jednu minutu v každém století. To je proto, že jsou vytvářeny v poslední smrtelné agónii jenom těch největších hvězd... ..hvězd přinejmenším devětkrát hmotnějších než naše Slunce. Jenom ty mohou dosáhnout extrémních teplot potřebných k vytvoření velkého množství těžkých prvků.

Hluboko v nitru hvězdy, jádro nakonec podlehne gravitaci. Zbortí se do sebe obrovskou rychlostí... ..a ke zpětnému nárazu dojde obrovskou silou. Jak se tlaková vlna srazí s vnějšími vrstvami hvězdy, vygeneruje se nejvyšší teplota ve vesmíru, 100 miliard stupňů. Tyto podmínky trvají pouze 15 sekund, ale je to dost na to aby se vytvořily nejtěžší prvky jako zlato. Je to tzv. supernova ... ..nejsilnější exploze ve vesmíru.

Je to docela k zamyšlení, že pro nás něco tak vzácného jako zlato ve snubním prstenu bylo vlastně vytvořeno při smrti nějaké vzdálené hvězdy, vzdálené miliony světelných let, před miliardami let. Přes vzácnost supernov, když se přihodí, tak to jsou nejdramatičtější události na obloze.

Toto je obrázek mlhoviny Tarantula, která je mrakem plynu a prachu ve Velkém Magelanově mračnu, jenž je satelitní galaxií naší Mléčné dráhy, a takhle vypadá jako na každé jasné hvězdné noční obloze v roce. Avšak jedné noci v roce 1987, mlhovina Tarantula vypadala takto. Můžete vidět, že se na obloze objevila nová jasná hvězda.

Jedná se o výbuch supernovy, explozivní úmrtí masivní hvězdy, a jde o neuvěřitelně dramatickou kosmickou událost, jak je to skvěle vidět na tomto obrázku. To je galaxie ve vzdálenosti asi 55 milionů světelných let od Země, avšak tohle to je exploze supernovy v této galaxii. Jak můžete vidět, září tak jasně jako galaktické jádro.

V tom jádru může být tak miliarda Sluncí, a supernova může zářit tak jasně jako to jádro. Nicméně, abychom skutečně ohodnotily míru těchto explozí, potřebovali bychom ji vidět nějakou zblízka, uvidět hvězdu zemřít v naší vlastní galaxii, Mléčné dráze. Přestože je zde v průměru jedna velká supernova v každé galaxii každé století, v naší Mléčné dráze, od doby zrodu moderní vědy není ani jedna.

Poslední byla v roce 1604, takže máme velké zpoždění. Astronomové nyní hledají na obloze hvězdu, která by s nějvětší pravděpodobností mohla skončit jako supernova. A mezi předními kandidáty je důvěrně známé jméno. Toto je souhvězdí Orion a to je Betelgeuse, a my víme, že je extrémně nestabilní, protože se v posledních deseti letech smrštila o 15%.

Astronomové se tedy domnívají, že by se z ní mohla stát supernova každou chvíli. To by mohlo znamenat, že kdykoliv v příštím milionu let ale stejně tak může explodovat zítra, a Betelgeuse je vzdálená jenom 600 světelných let. Právě v tom okamžiku bude Betelgeuse neuvěřitelně jasná. Bude zdaleka nejjasnější hvězdou na obloze. Může zářit tak jasně jako měsíční úplněk.

Bude skoro jako druhé slunce na denní obloze. V tomto jediném okamžiku, uvolní Betelgeuse více energie než kolik naše Slunce vyprodukuje za celou dobu svého života. Jak je hvězda trhána od sebe, vychrlí do prostoru všechny prvky, které vytvořila za dobu svého života a smrti. Tyto prvky se budou rozprostírat až se stanou mlhovinou, jakýmsi vydatným chemickým mrakem driftujícím prostorem.

A uvnitř mlhoviny bude mrňavý maják světla, pozůstatek hvězdy kdysi více než půl druhé miliardy kilometrů veliké, která byla gravitací roztrhána k nepoznání. To je Betelgeuse, neutronová hvězda. A to je, jak kdysi tak ohromná hvězda skončí svůj život. Teď, když je Betelgeuse pryč, bude souhvězdí Orionu vypadat úplně jinak. Tím mám na mysli, že tam kde dříve svítila oslnivě jasná červená hvězda bude jenom díra v obloze.

Jenže v tom to je, že z úmrtí starých hvězd se zrodí nové hvězdy a je to úplně stejné jako cyklus smrti a znovuzrození zde na Zemi ale s tím, že se odehrává v kosmickém měřítku, a jak můžete vidět v současnosti se to děje v souhvězdí Orionu protože v rukojeti jeho meče můžete vidět tuto - mlhovinu v Orionu.

Není to nic víc než mlhavá světelná skvrna na noční obloze viditelná volným okem, ale díváte-li se na ni zblízka, uvidíte toho na ní mnohem víc. Mlhovina v Orionu je jedním z divů vesmíru. V jejích mracích jsou ukryté jasné světelné body. Jsou to nové hvězdy, tvoří se z prvků odfouknutých při explozích supernov, nové hvězdy zrozené z pozůstatků těch mrtvých.

A je to podle tohoto univerzálního procesu zániku a znovuzrození, díky kterému jsme se objevili neboť to bylo zrovna v takové mlhovině jako je tato, před pěti miliardami lety, když se zformovalo naše Slunce. Kolem něj, se utvořila síť planet. Mezi nimi byla Země. Vše co na Zemi dnes najdeme má také původ v této mlhovině. Jenže tímto příběh o tom, jak nás vesmír stvořil nekončí.

Protože když hledíme hluboko do mlhoviny, nevidíme pouze jednotlivé prvky. Vidíme větší komplexnost, sémě naší vlastní existence. No, toto je spektrum světla z mlhoviny v Orionu pořízené Herschelovým kosmickým teleskopem, vlastně je to obrázek světla z mezihvězdného prostoru. Víte normálně bych vám graf jako je tady ten neukazoval, jenže tento je fascinující, protože to, co ukazuje je, že tento plynový mrak, mlhoviny v Orionu, není jen mrak prvků.

Je na něm komplex chemických procesů které se dějí v kosmickém prostoru, protože každý vrchol na tomto grafu odpovídá jiné molekule a jsou zde některé existující molekuly, které si myslím, že jsou zcela zřejmé. Je tu voda je tu oxid siřičitý. Ale jsou tu i složité uhlíkové sloučeniny jako tady. Je zde i methylalkohol, tady je kyanovodík, zde je formaldehyd, tady je dimetyléter.

Takže, to co zde vidíme, jsou složité chemické procesy uhlíku, jenž se dějí v kosmickém prostoru. Tyto uhlíkové chemické procesy jsou počátkem chemických procesů vzniku života, a máme zde překvapující důkaz, že tyto chemické procesy možná měly přímý dopad na vývoj života na Zemi. Ten důkaz je obsažen v meteoritech, pozůstatcích z dob formování sluneční soustavy, které se občas srazí se Zemí.

Jedním z nejproduktivnějším místem nálezů meteoritů je poušť Atacama ve Vysokých Andách v Jižní Americe. Tohleto je meteorit, kus kamene, který na Zemi dopadl odněkud ze sluneční soustavy, a je nepochybně starší než kdejaká skála, kterou zde můžete spatřit. A je pravděpodobně starší než kdejaká skála, která se dá na Zemi nalézt, protože byl vytvořen z prvotního plynového mraku kolabující mlhoviny, ze které se před více než čtyřmi a půl miliardami let vytvořilo Slunce a planety.

Takže je neobyčejně starý. Toto je kousek plátku seříznutého z meteoritu. Vidíte tam ty malé hnědé plošky? No, v těchto hnědých ploškách jsme našli aminokyseliny, stavební kameny bílkovin, jsou to mé stavební kameny, stavební kameny života. Neuvěřitelně komplexní uhlíkové sloučeniny. Vypovídá to o tom, že komplexní uhlíkový chemický proces, který potřebujete aby vás poslal na cestu k životu probíhal ve vesmíru už před čtyřmi a půl miliardami lety.

Takže první aminokyseliny na Zemi, základní stavební bloky života, se možná utvořili v hlubinách vesmíru a na Zemi byly dodané v meteoritech. Když vzhlížíme do vesmíru, nahlížíme do našeho vlastního vzniku. Protože my opravdu jsme hvězdné děti. A do každého atomu a každé molekuly v našich tělech je zapsaná celá historie vesmíru, od Velkého třesku až po dnešek.

Náš příběh je příběh o vesmíru a každý kousek každého člověka, vše, co máte rádi, vše, co nenávidíte, nejcennější věci které schraňujete, vše bylo sestaveno přírodními silami v prvních několika málo minutách života vesmíru, přetvořeno v nitrech hvězd nebo vytvořeno při jejich famózním zániku. A když zemřete, tyto kousky budou navráceny vesmíru do nekonečného cyklu smrti a znovuzrození. Jak je to znamenité být součástí vesmíru! A ten příběh. Ten majestátní příběh.