Síň v padovském soudním dvoře se zaplnila do posledního místečka, vzpomíná americký fyzik Alex Vilenkin na přednášku slavnějšího kolegy Stephena Hawkinga.
Včervenci 1983 přijely do italského města Padovy stovky fyziků z celého světa. Důvodem byla X. konference o obecné relativitě a gravitaci, jež se konala v samém srdci Padovy – v Palazzo della Ragione, soudním dvoře ze 13. století.
V přízemí se nachází známý trh, sahající až do přilehlého náměstí. V horním patře je rozlehlá síň s velkou freskou se znameními zvěrokruhu. A zrovna v ní se konaly přednášky. Perlou setkání bylo vystoupení Stephena Hawkinga, který rozmlouval na téma „Kvantový stav vesmíru“. Do přednáškového sálu se vcházelo po dlouhém schodišti a vynést Hawkinga s jeho křeslem po všech těch schodech až nahoru nebyla žádná legrace.
Byl jsem rád, že jsem dorazil dříve, protože než se Hawking objevil na pódiu, síň se zaplnila do posledního místečka. Při svém vystoupení Hawking odhalil novou vizi kvantového původu vesmíru, vizi, jež se zakládala na jeho práci s Jamesem Hartlem z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře. Nezaměřoval se na rané okamžiky stvoření, položil si obecnější otázku: Jak můžeme vypočítat pravděpodobnost pro určitý stav vesmíru?
Vesmír se mohl ubírat obrovským množstvím možných historií, než se do daného stavu dostal, a zjistit, nakolik každá z historií přispívá k celkové pravděpodobnosti, nám pomůžou zákony kvantové mechaniky. Konečný výsledek záleží na tom, jakou třídu historií do výpočtu zahrneme. Podle Hartlea a Hawkinga bychom měli zahrnout jen ty historie, které jsou reprezentovány prostoročasy, jež nemají v minulosti hranice.
Prostor bez hranic pochopíme velice snadno: jednoduše jím míníme uzavřený vesmír. Jenže Hartle s Hawkingem požadovali, aby prostoročas neměl žádné hranice neboli okraje v minulém směru času. Měl by být uzavřen ve všech čtyřech dimenzích s výjimkou hranice odpovídající současnosti.
Hranice v prostoru by totiž znamenala, že za ní existuje ještě něco dalšího a že jí mohou pronikat či unikat věci. Hranice v čase by odpovídala počátku vesmíru, počátku, ve kterém je potřeba specifikovat jisté počáteční podmínky. Hartle s Hawkingem tvrdili, že vesmír žádnou takovou hranicí nemá; že je „zcela samostatný a ničím zvenčí nedotčený“. Tohle znělo jako velice prostá a přitažlivá myšlenka. Jediným problémem je, že prostoročasy uzavřené v minulosti neexistují. V každém prostoročasovém bodě by měly existovat tři prostorupodobné a jeden časupodobný směr, uzavřený prostoročas však nutně obsahuje jisté patologické body s více než jedním časupodobným směrem.
Jako řešení této obtíže Hartle s Hawkingem navrhli, abychom z reálného času přešli na čas euklidovský (imaginární). Ten se ničím neliší od ostatních prostorových dimenzí – takže prostoročas se jednoduše promění ve čtyřrozměrný prostor a ten se už pak snadno uzavře.
Návrh tedy zněl, že pravděpodobnosti vypočteme, když sečteme příspěvky od všech euklidovských prostoročasů bez hranic. Hawking zdůrazňoval, že šlo jen a pouze o návrh. Neměl v rukou žádný důkaz, že celý postup je správný, takže jediný způsob, jak to zjistit, bylo zkusit se podívat, zda podává rozumné předpovědi.
Hartleův a Hawkingův návrh je z hlediska matematiky dozajista krásný, ale říkal jsem si, že když přepneme na euklidovský čas, kus jeho půvabu pomine. Místo toho, abychom sčítali přes všechny možné historie vesmíru, nutí nás sčítat přes historie, které jsou jasně nemožné, protože v euklidovském času nežijeme. Takže když je kostra původní motivace tatam, zůstane nám pouze formální předpis, jak počítat pravděpodobnosti.
Knihu fyzika Alexe Vilenkina nazvanou Mnoho světů v jednom vydalo nakladatelství Paseka. Text upravila redakce Lidových novin.
