Podle standardního modelu je vesmír homogenní a izotropní a rozpíná se z počátečního singulárního stavu, který se nazývá velkým třeskem. Velký třesk je okamžik, od kterého lze použít obecnou teorii relativity, tedy teorii gravitace v zakřiveném Riemannově prostoročase. Tento okamžik nemá nulovou hodnotu, ale odpovídá mu čas 5,36.10^-44 s (tzv. Planckův čas). Před tímto okamžikem jsou podstatné kvantové efekty a obecnou teorii relativity nelze použít. Dosud však neexistuje uspokojivá kvantová teorie gravitace.

Jednou z teorií, které se snaží odstranit kosmologické problémy velkého třesku, jako je problém počáteční singularity, je inflační teorie. Tato teorie je odvozena z pojmu fyzikálního vakua. Pokud si představíme uzavřený prostor, z něhož odstraníme všechny elementární částice a všechno záření tepelného původu, v souladu s Heisenbergovým principem neurčitosti budeme pozorovat spontánní vznik a zánik párů částic a antičástic. Takové částice fyzikové nazývají virtuální. Na základě principu neurčitosti lze také ukázat, že toto porušování fyzikálního vakua nepřestoupí určitou mez, neboť součin "vypůjčené" hmotnosti-energie a životní doby vzniklého páru částic je menší než Planckova konstanta.

Inflační model vychází z myšlenky fázového přechodu se stavu supersymetrie do stavu s narušenou symetrií. Před fázovým přechodem se vesmír nacházel v supersymetrickém stavu, kdy hustota energie samotného prostoročasu byla velmi vysoká (tzv. falešné vakuum) a existovala jediná silová interakce. Po překročení kritické teploty při ochlazování vesmíru byl sice pro vesmír výhodnější stav s narušenou symetrií a velmi nízkou hustotou energie, ale přesto zůstával v symetrickém stavu. protože od stavu s narušenou symetrií ho oddělovala potenciálová bariéra energie (daná potenciální křivkou). V procesu ochlazování s rozpínáním vesmíru klesala hustota hmotnosti-energie, zatímco hustota energie falešného vakua zůstávala konstantní.

Vesmír se tak dostal do období tzv. de-sitterovské expanze, kdy v něm hustota energie byla téměř konstantní (daná falešným vakuem) a všechny rozměry narůstaly s časem exponenciálně. Proto se tomuto období říká období inflace. Během tohoto období se rozměry vesmíru zdvojnásobily každých 10^-34 s. Na konci 10^-32 s zvětšení bylo 10^50 oproti původnímu rozměru. Pokud by inflace probíhala až do 10^-30 s, rozměr vesmíru by se zvětšil 10^5000. Poté došlo k fázovému přechodu a tím k narušení symetrie. Další vývoj probíhal podle standardního kosmologického modelu. Při porušení supersymetrie se odštěpily od původní jediné silové interakce postupně ostatní interakce (gravitační, elektromagnetická, silná a slabá) [2].

Inflační teorii někteří odborníci interpretují jako vznik vesmíru z "ničeho", podobně jako se stejným způsobem interpretuje vznik virtuálních částic. Všechny zachovávané veličiny mají nulovou hodnotu a vesmír je tedy fluktuací falešného vakua. Profesor Alan Guth z MIT v roce 1983 napsal: "Často se říká, že oběd není nikdy zadarmo. Ale vesmír je oběd zadarmo."

Většina fyziků označuje velký třesk jako singularitu, kdy neexistuje prostoročas. Velký třesk tak představuje nejzazší hranici našeho poznání, protože všechny fyzikální teorie jsou formulovány v kontextu prostoru a času. Další rozvoj inflační teorie se pokouší tuto hranici překonat. Profesor Alexander Vilenkin z Tafs University ve svém článku z roku 1983 popisuje vznik vesmíru principem kvantového tunelování. "Nic" je podle Vilenkina "stav bez klasického prostoročasu", ve kterém všechny fyzikální pojmy, jako je prostor, čas, hmota, energie, entropie atd. ztrácejí svůj smysl.

Inflační teorie vesmíru je velmi vítaná pro kosmology, kteří nechtějí přijmout ani nevysvětlený velký třesk, ani řešení s nadpřirozeným činitelem. Vznik vesmíru z "ničeho" neporušuje žádné fyzikální zákony, neboť ty jsou formulovány v prostoročase.

Anglický fyzik Paul Davies, který často píše o nedávných objevech ve fyzice částic a jejich filozofických a teologických důsledcích, napsal, že teorie inflačního vesmíru vysvětluje vznik prostoročasu z "nicoty" jako výsledek nekauzálního (bez příčiny) kvantového přechodu. [Davies, Paul: God and the New Physics, 1983]. Termínu "příčina" používá k označení sledu prediktabilních událostí. Ve filozofických interpretacích kvantové mechaniky existuje značné zmatení zejména pokud jde o význam Heisenbergova principu neurčitosti. Jedna věc je tvrdit, že nejsme schopni současně zjistit přesnou hodnotu rychlosti a polohy částice, jiná věc je popírat objektivní realitu částice nebo tvrdit, že existuje oblast účinků bez příčiny. Nejsme schopni predikovat určité události, to však neznamená, že tyto události nemají příčinu. Velmi dobrou analýzu tohoto problému podává článek Stenley Jakiho [Jaki, Stenley: Chance of Reality, Interaction in Nature Versus Measurement in Physics, in: Yearbook of the Research Center for Greek Philosophy at the Academy of Athens, 10-11, 1980-1981].

Ve své knize "God and the New Physics" Paul Davies shrnuje nové teorie takto: "V tomto pozoruhodném scénáři povstává vesmír jednoduše z ničeho, zcela v souladu se zákony kvantové fyziky, a vytváří při svém vývoji veškerou hmotu a energii potřebnou k výstavbě vesmíru, jaký teď známe. Někteří fyzikové, inspirovaní jednoduchostí základních přírodních zákonů soudí, že nejvyšší zákon - v tomto případě superinterakce - má patrně matematickou strukturu, jež je jednoznačně definovaná jako jediný logicky konzistentní fyzikální princip. Tak vlastně prohlašují, že fyzika je "nutná", stejně jako teologové prohlašují, že je nutný Bůh."

Kosmologické teorie se často dotýkají témat, které jsou předmětem náboženské víry v Boha. Jedním z těchto témat je vysvětlení původu světa. Nauka o stvoření je jedním z ústředních pojmů západní teologické tradice a západní teologové často při výkladu stvoření používají argumenty založené na přírodních vědách.

Zdá se, že nedávné úvahy nové fyziky o stavu vesmíru "před" velkým třeskem podporují jak ty, kteří uznávají tradiční křesťanskou nauku, tak ty, kteří nevidí potřebu dovolávat se Boha při vysvětlování původu světa. Nové kosmologické teorie odmítají existenci Boha jako příčinu velkého třesku. Profesor Edward Tryon z katedry fyziky a astronomie na Hunter College of the City University, New York tvrdí, že k vysvětlení vzniku vesmíru plně postačují zákony fyziky.

Na druhé straně někteří věřící přijali teorii velkého třesku jako vysvětlení vzniku světa, protože ji chápou jako konzistentní s křesťanským zjevením nebo jako jeho potvrzení. Například druhá věta termodynamiky konstatuje nevratnost všech fyzikálních procesů kvůli růstu entropie a zavádí tak termodynamickou šipku času. Někteří byli svedeni myšlenkou, že "stvoření z ničeho", o němž hovoří Vilenkin a další, přidává k jedné ze základních pravd křesťanství vědecký důkaz, nebo alespoň možnost takového důkazu. Pokud ovšem hodnotíme dosah nějaké kosmologické teorie o původu vesmíru, musíme být opatrní, ať v této teorii vidíme důvod pro přijetí Boží existence nebo pro její odmítnutí.

Dnes je obvyklé dvojí vysvětlení původu vesmíru. První říká, že postačující vysvětlení původu a podstaty světa podává Bible, zejména kniha Genesis. V nejkrajnější formě jde o přesvědčení, že Genesis obsahuje jasné vysvětlené Božího stvoření vesmíru a že obsahuje nejen fakt stvoření, ale i postup, způsob a detaily stvoření. Protože je Bible neomylné Boží slovo, je nutné tento text považovat za neomylného vůdce ve všech věcech, jichž se Bible týká.

Druhé vysvětlení říká, že jediný racionální popis původu a podstaty vesmíru dávají přírodní vědy. Fyzika, geologie, biologie, paleontologie, antropologie, astronomie atd. objasňují rozmanité přeměny, které vedly ke vzniku vesmíru. Někteří odborníci zastávají názor, že vesmír je věčný a nemá počátek v čase. V nejkrajnější formě jde o přesvědčení, že přírodní vědy jsou jedinou cestou k poznání člověka a světa kolem něj. Jde o přesvědčení, že existuje základní kontinuita jdoucí od hmoty a energie až k člověku a že přírodní zákony mohou dát dostatečnou odpověď na všechny naše otázky o vesmíru a jeho původu. Zde je také příčina přitažlivosti kosmologické teorie inflačního vesmíru jako stvoření vesmíru z "ničeho".

Podle Williama Carrolla, profesora na katedře historie Cornell College v Mount Vernoon, jehož specializací jsou dějiny vědy a filozofie, je nutné oba uvedené názory odmítnout. "Náboženská" a "vědecká" vysvětlení původu vesmíru vychází z nepochopení náboženství a vědy. Nerozlišují se v nich různé významy termínů "původ", "nicota", "stvoření" a "změna". Toto nepochopení základních termínů, podle jeho názoru, vede k rozporům vědeckého a náboženského pohledu na svět. Zmatení uvedených pojmů se projevuje také v diskusích a teologických vývodech nové fyziky v díle Paula Daviese "God and the New Physics":

"Moderní fyzika ukazuje cesty k novému hodnocení člověka a jeho místa ve vesmíru. Hluboké otázky existence - Jak započal vesmír a jak skončí? Co je hmota? Co je život? Co je vědomí? - nejsou nové. Nové je to, že teď snad jsou lidé blízko k odpovědím na ně. Tato udivující vyhlídka pramení z některých nedávných významných objevů ve fyzikálních vědách - nejen v nové fyzice, ale i v její blízké příbuzné, nové chemii. Poprvé máme na dosah jednotný popis všeho stvoření. Žádný vědecký problém není tak základní a tak znepokojující, jako záhada, jak vznikl svět. Mohlo k tomu dojít bez jakéhokoli nadpřirozeného zásahu? Zdá se, že kvantová fyzika vytváří mezeru v odvěkém přesvědčení, že "nelze získat něco z ničeho." Fyzikové nyní hovoří o sebetvořícím se vesmíru: kosmos spontánně vybuchuje do existence, tak jako se v určitých vysokoenergetických procesech někdy vynořují z ničeho subnukleární částice. Otázka, jsou-li podrobnosti této teorie správné nebo chybné, není tak důležitá. Podstatné je, že nyní lze formulovat vědecké vysvětlení celého stvoření. Ruší moderní fyzika úplně Boha...? ...Myslím, že fyzika je jedinečným způsobem schopna dát odpovědi na "hluboké otázky existence". I když se to zdá bizarní, věda podle mého názoru ukazuje jistější cestu k Bohu než náboženství. Ať tak či onak, přírodní vědy opravdu dospěly až tak daleko, že se mohou vážně zabývat tím, co dříve představovalo náboženské otázky, a samotná tato skutečnost ukazuje dalekosáhlé důsledky moderní fyziky."

William Carroll však vyslovuje vážné pochybnosti. Nemusí zákony a principy fyziky nejprve alespoň existovat a teprve pak mohou být základem "vědeckého vysvětlení celého stvoření"? Fyzikální zákony jsou popisem dějů v přírodě, nikoliv však příčinami těchto dějů. Pokud existují nějaké takové zákony před velkým třeskem, pak buď existuje nějaká fyzikální realita, ze které vesmír vznikl, nebo tyto zákony existují v Boží mysli. V prvním případě by vysvětlení nebylo vysvětlením vzniku vesmíru z ničeho, ve druhém případě se musíme dovolávat tvůrčí činnosti Boha.

Co je to původ nebo počátek? Původ nebo počátek je nějaké "odkud" a nutně implikuje to, co následuje. Původ nebo počátek znamená něco prvního a něco může být první dvěma způsoby: relativně a absolutně. Počátek v relativním smyslu nastal tehdy, pokud v něčem nastala změna a ta vedla k nové věci nebo v novou situaci, která vstoupila v existenci. Hromada dřeva je původ nebo počátek stolu, žalud je počátek stromu. Počátek v absolutním smyslu znamená něco prvního, co neimplikuje změnu v něčem. Kdyby šlo o změnu, která uvedla novou skutečnost, pak počátek této reality je první v relativním smyslu, neboť existovalo něco dřívějšího. Absolutní počátek nevylučuje v určitém základním smyslu činitele jako zdroj toho, co vstupuje v bytí, ale vylučuje jakoukoliv dříve existující realitu, která se změnila a stala se původem.

Pokud se ptáme na "původ vesmíru", otázka se může týkat počátku v relativním nebo v absolutním smyslu. Podle Williama Carrolla přírodní vědy zkoumají měnící se věci a tedy původ či počátek uvažují pouze v relativním smyslu. Není možné získat něco z ničeho. To je základní princip přírodních věd. Každý počátek v relativním smyslu implikuje změnu. Každá změna vyžaduje, aby existovala nějaká věc nebo situace, jež se mění. Podle Carrolla moderní kosmologie vysvětluje původ světa v relativním smyslu. Vždy jde o vysvětlení určité změny stavu. Inflační teorie je teorií změny stavu falešného vakua, teorií změny jeho symetrie v narušenou symetrii. Ať ideu velkého třesku nebo inflačního vesmíru přijímáme nebo ne, jde o vysvětlení určité změny stavu. Pokud Edward Tryon, Paul Davies a další hovoří o "stvoření z ničeho", užívají slov "stvoření" a "nic" ve velmi nepřesném smyslu. "Nic" je stav bez klasického prostoročasu, je to tedy "něco". Tento stav, který existuje před velkým třeskem, tedy není "nic" v absolutním smyslu.

Stvoření jako teologický pojem se vztahuje k počátku vesmíru v absolutním smyslu slov "počátek", "původ" nebo "nic". Takový počátek není změnou a ani ji nemůže zahrnovat. Lze zkoumat počátek vesmíru v absolutním smyslu? Co je zdrojem informací? Je smysluplné hovořit o absolutním původu všeho, co existuje?

William Carroll si klade otázku o úloze rozumu v takovém zkoumání a ve svých úvahách obrací se obrací k Tomáši Akvinskému, který tvrdil, že vesmír může být bez počátku v čase a přesto je stvořený.

Sledujme následující úvahy Williama Carrolla, které nás zavedou do oblasti metafyziky, do rozumového studia toho, co pro věci znamená "být", "existovat". Mějme přitom na paměti, že uvažujeme o něčem, co lze poznat pouze rozumem. Pokud uznáme správnost této vědecké metafyziky, musíme pak odmítnout názor, že racionální výklad skutečnosti mohou podávat jen přírodní vědy.

Vezměme například nůž. Ten existuje, je. Co je příčinou jeho existence, jeho bytí? To, co znamená být nožem, nezahrnuje existenci. Nože nemusí existovat. Existovat není součástí toho, co znamená být nožem. Existence není součástí definice nože. Příčina existence jakéhokoliv nože, totiž to, co odpovídá za fakt jeho existence, není v samotném noži. Nůž není příčinou sama sebe. Ti, kteří nůž vyrábějí, jsou v jistém smyslu příčinou jeho existence. Ale nůž existuje potom, co byl vyroben, a proto trvající účinek, jímž je jeho existence, nezávisí přímo na těch, kdo nůž vyrobili. Existence trvá, je to určitý účinek, a proto musí mít příčinu. Nůž může projít různými změnami, včetně změny, jež znamená, že přestane být nožem. Ale ať jde o jakoukoliv změnu, samotná existence toho, co vzniká, dává bytí v absolutním smyslu, je od nějaké příčiny, je stvořena.

Stvoření chápané tímto způsobem, pojímané ve smyslu vědecké metafyziky, je radikální příčinné působení, dávající celé bytí všemu, co je. Takové absolutní příčinné působení nebo vstup do bytí může, ale nemusí mít počátek v čase. Není proto rozpor mezi ideou "být stvořen" a ideou "nemít počátek v čase". Je-li věc ponechána sama sobě, tedy oddělena od příčiny bytí, není absolutně ničím. Stvoření je tak prvotní, trvalé absolutní příčinné působení, jehož účinkem je bytí všeho, co existuje.

I kdybychom měli odmítnout správnost metafyzických argumentů pro stvoření nebo popřít samotnou existenci metafyziky, mlčení moderních přírodních věd o absolutním počátku vesmíru by trvalo dále. Podle Williama Carrolla spočívá základní omyl většiny diskusí o stvoření a přírodních vědách v tom, že stvoření je považováno za jakousi změnu. Evoluce, ať už biologická nebo kosmická je vysvětlením změny a tedy je věcí přírodních věd. Stvoření však vysvětluje existenci věcí. Nevysvětluje jak fungují přírodní procesy, ať jsou tyto procesy jakkoliv rozsáhlé nebo staré. William Carroll proto vyslovuje závěr, že žádná teorie přírodních věd nemůže být v rozporu s naukou o stvoření, protože stvoření nevysvětluje žádný proces, ale metafyzickou závislost v řádu bytí.

Profesor William Carroll ve svém článku poukazuje na omyly, jakých se dopouštějí fyzikové, pokud se vyjadřují k filozofickým otázkám pomocí fyzikálních pojmů. Fyzika a věda vůbec je dle jeho názoru pouze popisem změny, nikoliv popisem vzniku. Fyzikální zákony nejsou příčinou, ale důsledkem. Tvrdí, že tyto zákony musí nejprve existovat v Boží mysli.

William Caroll tvrdí, že je rozdíl mezi existencí něčeho a vlastností byt něčím, a tyto dva pojmy důsledně odděluje. Být nožem není totéž jako existence nože. Aby nůž mohl existovat, musí být stvořen a toto stvoření je jeho příčinou.

Koňovitost, vlastnost být koněm, je příčinou existence koně. Je to určitá forma, kterou příroda může, ale nemusí naplňovat. Kůň nemusí existovat. Příroda a člověk nejsou tvořivým elementem.

Je jistě možné, že Carrollův výklad správně nechápu, ale přesto bych si dovolil poněkud oponovat. Matematická logika je vybudována pomocí formálního systému, který je definován svou základní abecedou (tj. základními symboly), formačními pravidly (tj. pravidly, jak lze se symbolů vytvářet formule formálního systému), axiómy (význačné formule, kdy je dán předpis, který rozhoduje o každé formuli, zda je nebo není axiómem) a dedukčními pravidly (pravidla, podle nichž se z výchozích formulí (premis) odvozují jiné formule (závěry)). Lze ukázat, že různé formální systémy, které jsou vnitřně bezesporné (dedukční pravidla nevedou k porušení axiomů), nutně povedou k matematické logice, jak ji známe, nebo k logice, ze které lze naši logiku pomocí dedukčních pravidel odvodit. Logika tedy nezávisí na výběru formálního systému, v tomto smyslu je tedy absolutní. Není třeba žádné "logičnosti", vlastnosti "býti logikou", která byla stvořena.

Lze namítnout, že stvořena musí být dedukční pravidla, pomocí nichž se z výchozích formulí odvozují jiné formule. Tato pravidla mohou být libovolná, je nutné zachovat jediný princip, kterým je vnitřní bezespornost formálního systému. Bezespornost představuje schopnost rozlišit identické od neidentického, schopnost vymezit objekty nebo stavy. Co znamená "být vymezen", "být objektem", "zaujímat stav"? Právě to znamená existovat.

Literatura:

[1] Carroll, William E.: Vznik vesmíru z ničeho a stvoření. Universum 15, Revue přírodovědecké a technické sekce České křesťanské akademie, nakl. Cesta, Brno, říjen 1994

[2] Stuchlík, Zdeněk: Inflace ve vesmíru. Technický magazín

[3] Hawking, Stephen W.: Stručná historie času. Mladá Fronta, Praha 1991 (z angl.originálu A Brief History of Time. From The Big Bang to Black Holes, Bantam Books Inc., New York 1988)

[4] kolektiv autorů za redakce Nečase Jiřího: Aplikovaná matematika. SNTL, Praha 1977

(c) 1997 Intellectronics

časopis o přírodě, vědě a civilizaci