předchozí stránka "Jak jsme vznikli" - úvodník k projektu

Něco málo o atomu

Co je také dobré vědět

Začnu trošku nepopulárně. Stavbou atomu.

Ale nebojte, žádná kvantová fyzika to nebude. Pouze zopakuji, co již dávno známe ze školy, no a pár věcí přidám.

Když se řekne atom, každému se určitě vybaví Albert Einstein. O jeho učení ví snad skoro každý, ale stejně tak mu skoro nikdo nerozumí. Možná si někdo taky vzpomene na madam Marii Currie-Sklodowskou. To je ta, co ten atom "rozbíjela". Nadšenci možná přidají ještě pár dalších jmen, ale prakticky všechna budou víceméně až někdy z poslední doby. Tak do sta let pozpátku.

Ale přitom myšlenka o atomu, jako základního stavebního prvku všeho živého i neživého kolem nás, je stará už skoro dva a půl tisíce let.

Přišel s ní řecký filosof a učenec Démokritos už někdy 400 let před n.l. Tento slavný antický myslitel jednou vzal kus větve a rozlomil ji napůl. Pak zase napůl a pak ji pořád půlil, až ho pak napadlo, že se jednou musí dostat k tak malému kousíčku něčeho, že už to prostě dál dělit nelze. Je to tak malé, že už je to nedělitelné. A nedělitelné se řecky řekne a-tomos a atom byl na světě.

Tento Démokritos však atom chápal také jako základ nejen veškeré hmoty, ale úplně všeho. Od Bohů, přes hvězdy, vesmír, živočichy až po duši anebo také způsob chápání.

Například duši, anebo pojem poznání, si představoval jako jakousi destičku, do které se vše, co se děje okolo zapisuje. Dotykem nějakého předmětu se přenesou atomy tohoto předmětu na destičku a tam se uloží.

Své myšlenky později rozvinul do ucelené teorie o čistě materialistickém pojetí světa a vlastně se tak stal zakladatelem tohoto filozofického směru.

A pak se nadlouho s atomem nedělo nic. Až v roce 1897 se zjistilo, že to s tím atomem není jen tak, a že se v něm pohybují ještě další mrňavé částečky - elektrony. A tak se objevil první model atomu. Ten obrázek vlevo, to je ono. Tehdy ty elektrony chápali ještě jako součást samotného atomu. Že existuje jádro, a ty elektrony obíhají kolem něj, a ještě k tomu v různých sférách a že to všechno má dokonce svůj pevný řád, na to se přišlo až později. Ale zas tak dlouho to netrvalo. 

A když na to přišli, tak se jádro nazvalo protonem, který má kladný elektrický náboj, k němu pak přibyl ještě neutron s neutrálním nábojem a elektron zůstal elektronem - samozřejmě záporný - a dál obíhá kolem svého jádra. Tady vedle je takové schémátko toho všeho o čem teď byla řeč.

A pokud se vám to zdá málo, tak se ještě později našly ještě menší částečky. Snad ty nejzákladnější vědci pojmenovaly jako kvarky, ale ty prý nikdy nejsou samostatné, ale je jich vždy spojeno několik dohromady a ty pak tvoří hadrony. A toto všechno se zase dál propojuje do tzv. strun a ty opravdu jako struny kmitají a opravdu v různých frekvencích a je na to celá teorie a je to snad úplný základ všeho.

A pak jsou taky částečky, které jsou spíš tušené. Třeba takový graviton – o něm se již osmdesát let ví že je, ale zatím ho ještě nikdo nenašel. Těch různých nejmenších částeček je snad 200.

Ten atom je strašně malinký. Tady do té tečky na konci věty by se jich vlezlo asi 10 miliard. A to přitom mezi jednotlivými elektrony je prázdný prostor! A toho prostoru je tam tolik, že to jádro je stotisíckrát menší než celý atom. Kdybychom si atom představili velký třeba jako fotbalové hřiště, tak by jádro bylo velké asi jako zrnko rýže.

Anebo, kdyby se nám podařilo nějak vytlačit to prázdno ve všech atomech na naší zeměkouli, tak by ta naše Země byla velká asi jako golfový míček. A to přitom to jádro tvoří 99,99 procent veškeré hmoty atomu…

A ještě něco v tom atomu je. Jsou to síly. A to je důležité, protože bez těch sil by se nám to všechno rozpadlo. Nemohli bychom chodit po zemi, protože bychom se hned propadli někam do středu Země. Nemohl bych teď ťukat do klávesnice, protože by mi prst zajel až pod stůl, vlastně ani to ne, protože ten stůl by ani nemohl vzniknout. Ani my bychom neexistovali, nebylo by tady nic, jen možná nějaká plazma a kdo ví, jestli i ta, protože bychom se nejspíš rozptýlili někde ve vesmíru.

Ty síly v tom atomu jsou snad čtyři.

Silná – neboli silná interakce – ta je nejsilnější. Taky se jí říká gluon a je to od anglického glue, což je lepidlo. A ten gluon prý skutečně podobně jako lepidlo funguje a drží pohromadě například proton a neutron neboli to jádro.

Elektromagnetická síla je nositelkou světla, radiace, ultrafialového záření a také všeho co má něco společného s elektrikou. Motory, vodiče, rádia…

Slabá interakce – ta je prostě slabá a působí hlavně někde mezi těmi nejzákladnějšími částicemi jako kvarky a podobně.

No a poslední je gravitační síla. Ta je nejslabší, tedy aspoň v tom atomu. Její účinky se ale projevují až u větších těles a o tom je ten nám tak známý zákon, jak jsou tělesa k sobě přitahována silou, která se rovná atd.

My ji vnímáme jako přitažlivost zemskou a asi se při tom každému vybaví pan Isaac Newton, který s touhletou teorií přišel, když prý odpočíval pod jabloní a spadlo mu jablko na hlavu. No, možná spadlo na hlavu, možná vedle, ale on pak to jablko odhodil, a ono dopadlo kousek od něj. Země si ho přitáhla. Tak ho odhodil větší silou a ono dopadlo dál. A tak s tím jabkem házel a čím větší silou, tak tím dál doletělo, a tak ho napadlo, že kdyby dokázal tomu jablku dát takovou sílu a takovou rychlost, tak by určitě doletěla až za horizont a pak za další horizont a překonala by zemskou přitažlivost a pořád by létalo kolem zeměkoule. No a tento nápad pak proměnil ve vzorečky.

A proč vlastně o těch silách mluvím.

Protože když to tady tenkrát před těmi miliardami let třesklo, tak tyto síly bylo to první, co tehdy vzniklo. Žádné hvězdičky, žádné atomy, ani ten proton ne. Jen ty síly. To byl ten úplně první začátek…

Velký třesk. Big Bang

 "Třesklo" to před 13,7 mld let, možná 13,8 mld. To se ví docela přesně.

Ale už jsou dohady, co to vlastně třesklo, proč to třesklo a kde se tam to "něco" vlastně vzalo.

Podle jedné z dřívějších oblíbených definic Teorie velkého třesku vznikl vesmír z nekonečně malého bodu, nekonečně velké hustoty, který náhle explodoval a v nepatrném okamžiku "vyplivl" hmotu, čas i prostor.

Dnes je však to slůvko "nekonečně" nahrazeno. Má to logiku. Nekonečno není konkrétní veličina. Je to spíš směr, ke kterému se něco ubírá, ale nikdy tam nedojde. Třeba ten malý bod – ten je menší a menší a pořád se zmenšuje a míří až k tomu nekonečnu. Ale pak najednou exploduje. A stalo se tak v určité velikosti, nikoliv až v tom nekonečnu, protože jinak by to nekonečno muselo mít taky určitou velikost. Velikost toho bodu, když zrovna explodoval. Podobně je to i s tou hustotou – ten bod je stále těžší a těžší, až pak najednou bum.

Proto je přesnější hovořit o velice malém bodu, nepatrném bodu nebo tak nějak. Podobně o nesmírné hustotě, velice hmotném bodu a podobná synonyma.

Jak velký a těžký byl ten bod v okamžiku onoho třesku dosud nikdo zodpovědně nespočítal. Ale už se ví, že úplně, ale úplně těsně po něm měl hustotu 5*1093 g/cm3. To je jakoby tady na Zemi špendlíková hlavička vážila pět sextiliónů oktiliónů tun…

Kde se tam ten bod vzal, to vám dneska nikdo nepoví. Samozřejmě odpověď se usilovně hledá a existují různé teorie, ale zatím to je jen u dohadů. Hlavní problém je v tom, že v té malé kuličce nabité naprosto extrémními hodnotami snad všeho – teploty, tlaku, rozměrovostí, fungují ty zákonitosti úplně jinak. I ten čas odtikává jiným způsobem. Zatím se hovoří o tzv. singularitě toho bodu. Tedy něco jako o vyjímečnosti. Máme třeba nějakou matematickou funkci, ta má nějaké řešení a ať tam dosadíme jakákoliv čísla, vždycky to řešení spočítáme. Má to nějaký plynulý vývoj a výsledky můžeme zapsat do nějakého grafu. Čára, křivka, křivule – cokoliv. Ale mnohdy se dá najít v tom grafu místo, nějakou kombinaci čísel, pro které ta funkce nemá řešení. V tom grafu je to prázdný bod. Jinak všechno funguje, jen v tom bodě ne. To je ta singularita, vyjímečnost. A to se mohlo odehrát při tom Velkém třesku.

Toto samo ale asi nestačí. Pravděpodobně se budeme muset umět přenést i do jiného abstraktního myšlení. Dnes všichni vnímáme prostor jako třírozměrný, čas ubíhá neúprosně pořád kupředu a všechny vědní zákonitosti - matematika, algebra, geometrie, jednoduchá i nejsložitější fyzika jsou všechno vzájemně propojené procesy. Tvoří jednu soustavu – říkáme tomu - opět podle jednoho řeckého myslitele – Euklidovský prostor. V ní je třeba definice "množina bodů, mající všude stejnou vzdálenost od jednoho bodu" vyjádřena jako kružnice. Ale existuje i tzv. neeuklidovský prostor. O tom se ví a tam je tato kružnice vyjádřena jako čtverec. Prostor by tam mohl mít třeba sedm dimenzí a čas by se pohyboval ve spirále. Například. No, a přibližně tímto směrem se teď ubírají modely, jak najít to úplně první "něco". A v tom případě bych si i dovedl představit – a teď popřu co jsem říkal před chvílí – že se ten náš miniaturní bod "vylíhl" odněkud z toho našeho euklidovského nekonečna.

Tady takhle vlevo nějak možná mohl vypadat ten náš nepatrný bod. Takový hrbolatý patvar nadupaný ohromnou energií a ve které je vlastně ukrytý celý budoucí vesmír. Ty hrbolky, co vidíte na povrchu, to je vlastně ta nesmírně žhavá a natlakovaná masa čehosi, co chce jít ven. Na animaci, ze které jsem vytáhl tuto fotku je krásně vidět, jak se ty hrbolky přelévají pořád z jednoho místa na jiné, takové jakoby "bublání", jakoby hledaly místo odkud "prorazit".

A teď pozor ! Pozor na to černé, co vidíte kolem toho "nepatrného bodu". Člověk by si myslel. že to je prostor, do kterého se potom ten bod roztrhne. A to právě že ne. To černé, to není nic. To není prostor, není tam čas, nic tam nelítá, je to Nic, které ani neumíme definovat, to prostě neexistuje. Prostě takový neprostor. Pokud někde na tomto obrázku prostor je, tak je namačkaný uvnitř toho bodu. I s časem. 

A pak tedy ten bod "třeskl". Nebyla to však exploze, jako když třeba tady vybuchne nálož dynamitu a všechno se rozletí do prostoru okolo. Ne. Přesnější výraz je expanze, rozpínání. Rozpínání toho prostoru, který byl v tom bodě. V nesmírně krátkém okamžiku se tato kulička roztáhla všemi směry a s ní i všechna ta žhavá masa co byla uvnitř. Někdo tomu taky říká namačkaná pěna. A z ní pak postupně začaly vznikat ty jednotlivé síly – nejdříve gravitace, pak ta silná, to je ta jakoby to "lepidlo", a nakonec slabá a elektromagnetická, a s ní i fotony a s nimi světlo. A ten foton, neboli světlo, je nejrychlejší věcička co známe. Pohybuje se rychlostí skoro 300.000 km/s a naši Zemi by v té jedné vteřině dokázala oběhnout více než sedmkrát. Za rok urazí zhruba 150 milionů kilometrů a této vzdálenosti říkáme světelný rok.

Toto vše se odehrálo v nesmírně kratičkém okamžiku. Zlomky triliontin sekundy. Vesmír – teď už můžeme říkat vesmír – se za tu dobu roztáhl do velikosti kopacího míče a teplota v něm byla asi jedna biliarda stupňů. Rozpínání stále pokračovalo, a jak se to víc a víc rozpínalo, tak klesala teplota a ty síly, které tam doposud "bezcílně" kmitaly a srážely se navzájem, tak se začaly spojovat, zhmotňovat a vznikají první částice, pak další a větší, až vznikly první jádra atomů. Byly to ty nejlehčí jádra – budoucí vodík a helium. A to vše se odehrálo v čase od cca jedné sekundy do tří minut od počátku Velkého třesku. Teplota je stále vysoká- asi miliarda oC. Vesmír je v tuto chvíli jakoby obrovská koule žhavé a světelné plazmy o průměru několik milionů kilometrů. Uvnitř je směs všeho, co dosud stačilo i nestačilo vzniknout, od fotonů, přes ty nejzákladnější částice - kvarky a hadrony až po ta jádra a elektrony, které se ale zatím pohybují samostatně a nejsou spolu ještě propojeny v jeden celý atom.

Možná si říkáte, jak vůbec z nějakých čtyř sil v jedné kuličce mohlo vzniknout něco jako je hmota. Aspoň já jsem si to říkal. Ale berme to třeba tak, že tu sílu sice nevidíme, ale nějak ji tušíme všude kolem nás.

Třeba ta elektromagnetická. Nevidíme ji, ale lítá tady všude a je to například světlo. Foton, malinkatá částička, která to světlo přenáší. Nebo si pustíme rádio a ono nám hraje, a to taky díky této síle - taky se tomu říká záření a taky radiace – která si to kmitá okolo nás, přenáší nějaký zvuk a to rádio nám ho pak zesílí. Nebo televize. Nebo…

Tu silnou interakci si teda představit celkem dovedu. A to díky tomu, že jsem ji už tady popsal jako "lepidlo". Akorát, že v tom počátku bylo tak rozžhavené a roztavené, že prostě "nelepilo". Teprve až jak chládlo, tak se v ní začal tvořit ten lep, který k sobě připoutával všechno, co se kolem něj dostalo. A dnes drží celé to jádro dnešního atomu, a to dost silně.

Slabá interakce, tak to je něco podobného, akorát že v malém a ta zase drží ty ještě menší částečky, které jsou v tom jádru – kvarky, hadrony a další.

A zbývá gravitace. Tak tu si už představit nedovedu. Její účinky pociťuji vždy, když zakopnu nebo mi vypadne hrníček z ruky, ale něco konkrétního v ní vidět neumím. Ale všichni víme že je a dokonce v celém tom procesu vzniku vesmíru vznikla jako první.

A tak jsem si zkoušel představit celý ten proces vzniku z "ničeho" v "něco" na jiném příkladě. V opačném sledu – z "něčeho" v "nic".

Představil jsem si bramboru v nějakém superpevném papiňáku. A zahříval ji. Brambora nedřív změkne, to se začínají rozpadat ty dlouhé škrobové makromolekuly na menší. A jak to zahřívám stále víc a zároveň i stlačuji, tak se ty molekuly rozpadají na stále menší a menší, z brambory je už kaše a v ní jenom jednotlivé atomy. Kolem jader obíhají jejich elektrony a čím vyšší teplota, tím rychleji obíhají, až ta jejich rychlost překoná přitažlivé síly k tomu jádru a elektrony se oddělí od jader a už tam jsou jen volně. A troufnu si tvrdit, že ta "brambora" začne svítit. A pořád zahříváme a stlačujeme, až se nám roztaví i to "lepidlo", rozpadne se i to jádro, pak i ty menší částice a už tam jsou jenom ty síly namačkané k sobě tak, že vlastně už jako síly ani nefungují. Ale jsou tam a už jen čekají až se znovu uvolní…

Toto byla asi nejdramatičtější a nejsložitější fáze vzniku celého vesmíru. Během prvních tří až čtyř minut se položily základy k budoucím zákonitostem celého vesmíru. Ještě to chvíli potrvá, než se dosáhne konečné podoby, ale ten prazáklad už tady je. Teď se to všechno zpomalí a začne se to postupně formovat.

Jsme tedy na prvních několika minutách, máme první jádra atomů, elektrony jsou zatím jen tak volně, vesmír je stále hustá plazma a svítí, ale je to všechno tak husté, že to světlo nedokáže proniknout. To všechno je neprůhledné a stále se ro rozpíná a chládne.

A takhle to trvalo dalších asi 380 tisíc let.

Za tu dobu se vesmír rozrostl už na řád trilionů km v průměru, teplota klesla asi na 3000 stupňů a také se značně zředil. Už to nebyla ta namačkaná plazma, ale jakási mlha, ve které poletovaly ještě stále samostatně jádra a elektrony zvlášť. Ale teplota už byla natolik nízká, že se začala projevovat gravitace. Protony – jádra – si začaly k sobě přitahovat okolo letící elektrony a vznikly první, už definitivně hotové atomy. Šlo o ty nejzákladnější a nejlehčí atomy - vodík a helium – těžší prvky přišly na řadu až mnohem později.

Současně se tím osamostatnily i fotony, vesmír se pro ně stal průchodným a celý prostor se jakoby rozzářil. Stal se průhledným. Toto záření z té doby dnes můžeme vidět jako to nejstarší světlo celého raného vesmíru, vědci ho nazývají jako reliktní záření a je to pro ně základ pro celé poznávání všeho, co se ve vesmíru odehrávalo a vlastně i odehrává.

Hvězdy 1. generace

Těch vodíkových atomů bylo stále víc. Vytvářely se dalších více než 100 milionů let. Shlukovaly se do jakýchsi obrovských mračen a když už to mračno bylo dostatečně velké, přihlásila se opět gravitace. Začaly se k sobě přitahovat do stále hustších celků, až vznikly jakési vodíkové globule a ty se zase spolu spojovaly ve větší a čím byly větší, tím víc k sobě přitahovaly další a další mračna a globule, a nakonec z toho za další stamiliony let vznikla obří koule složená z vodíku a částečně helia. Tak toto byla první hvězda - hvězda první generace nebo také protohvězda. Na rozdíl od těch dnešních, vznikla výhradně z vodíku a helia a byla obrovská.

Například naše Slunce je sice asi 1,3 milionkrát větší než Země, ale oproti těmto gigantům je to prý jen obyčejná malá kulička. Jedna ze současných hvězd, která je aspoň trochu srovnatelná s hvězdami této první generace je VY Canis Major. Tato, v naší současnosti největší nám známá hvězda, se nachází v souhvězdí Velkého psa a je od nás vzdálena asi 5 000 světelných let. Průměr této hvězdy je odhadován na 2,5 – 3 miliardy kilometrů, je tedy přibližně 2000x větší než Slunce. Kdybychom ji chtěli obletět, trvalo by nám to aspoň 1100 let. A hvězdy této první generace dosahovaly běžně dvaceti – ale až i padesátinásobku velikosti tohoto našeho obra.

Životnost těchto prvních hvězd ale nebyla nijak závratná – zhruba 3 až 5 milionů let. Ty úplně největší dokonce jen statisíce let. Pak vybuchovaly jako supernovy a rozmetaly do celého okolí téměř všechnu svoji hmotu a všechny prvky, které v sobě obsahovala. Toto se šířilo vesmírem jako hvězdný prach a ten se časem zase začal zahušťovat do tzv. mlhovin a v nich se opět začaly vytvářet hustší shluky a z nich pak nové zárodky nových hvězd, hvězd nové generace.

Jak dlouho ta která hvězda existovala, záleželo na její velikosti. Uvnitř té hvězdy se totiž děly věci… 

Zpočátku to byla spíš jenom jakási obrovská koule vodíkových atomů. Ale ten vodík vlivem gravitace klesal do středu té koule, tam se vzájemně stlačoval, a to až takovou silou, že se atomy nakonec pospojovaly ve větší, a tak třeba ze dvou vodíků vzniklo jedno helium. A do toho helia se pak stlačovaly další vodíky až se zase sloučily a vznikl další nový prvek, a tak to pořád pokračovalo – vznikaly další stále těžší prvky – uhlík, kyslík, železo…

A až tam toho železa bylo hodně a byl tam patřičný tlak a teplota, začaly se atomy toho železa zase štěpit. Něco jako atomová bomba. Vznikla jaderná reakce, pak další, a tak to tam začalo v tom středu té koule pořád vybuchovat a koule se rozzářila. Teprve teď se zrodila skutečná hvězda.

A takhle to tam pracovalo statisíce, miliony let. Uvnitř to vybuchovalo, tím tam vzniká tlak směrem ven z hvězdy, ale současně působí gravitační síla zase směrem dovnitř, a tak je hvězda stále stejně velká. Ale to až do doby, než se uvnitř té hvězdy spotřebuje veškeré palivo. A teď to bude jak na houpačce. Železo už nevyrábí žádnou energii, takže začne působit gravitace a ta začne hvězdu smršťovat.

Hvězdy 2. generace

Tento tlak uvnitř způsobí náhlý vzrůst teploty a tím hvězda mnohonásobně zvětší svůj průměr - začne se nafukovat do velikosti červeného obra. Nakonec opět zvítězí gravitace a hvězda se začne neúprosně hroutit sama do sebe. Ale tím zase opět vzroste teplota a teď už hvězda exploduje a vyvrhne do vesmíru obrovská mračna prachu a plynu. To je ten výbuch supernovy. Ze zbytku této hvězdy se stane neutronová hvězda, která je velká asi jako velkoměsto, ale s takovou hustotou, že špendlíková hlavička by tam vážila několik milionů tun.

Pro úplnost dodám, že ne vždy dojde k výbuchu supernovy. Někdy nastane situace, že hroutící se hvězda jakoby "zamrzne", zmenší svůj objem až na úroveň asi tak naší Země a stane se z ní neškodný chladnoucí bílý trpaslík. A když ani to ne, tak se zhroutí úplně až do tzv. černé díry. A to už je stav, kdy tato hvězda je tak malá, ale s takovou hmotností, že přitahuje všechno, co je v jeho gravitačním dosahu. Pohltí světlo, zakřiví prostor, natáhne čas... 

Takže výbuch supernovy vrhne do prostoru obrovská mračna své hmoty. Ty vytváří jakousi mlhovinu nejroztodivnějších tvarů a mohou mít velikosti od 300 do 300000 světelných let. Je to směs prachu, plynů a všech prvků, které vybuchlá hvězda stačila vytvořit. Od původního vodíku a helia až po těžší prvky – železo, nikl apod. A výbuchem a následnými srážkami těchto atomů s jinými vznikají i další prvky jako zlato, platina, kobalt a celá řada dalších.

A v těchto mlhovinách se opět vytvářejí různé shluky, zrníčka prachu se začnou přitahovat a znovu se začínají vytvářet zárodky nových hvězd. Z každé takové mlhoviny mohou vzniknout tisíce a tisíce nových hvězd. Jsou to již hvězdy 2.generace a oproti těm původním jsou menší. Ty předchozí totiž vznikly jen a pouze z vodíku a helia a teprve pak se v nich vytvořily těžší prvky. Nyní už ty těžší atomy mají hned v počátku, tím se u nich dříve zažehne jaderná reakce, a tak již nestačí nabalit vice hmoty ze svého okolí. Zato ale mají podstatně vice paliva a vydrží mnohem déle. Miliardy let. 

Planety, hvězdné soustavy

Ale v těch mlhovinách nevznikaly jenom hvězdy. Stejným způsobem z ní vznikaly další různě velké "hvězdičky", ale v těch už nic nevybuchuje. Nazýváme je planety. Hvězda je vlastně to, v čem probíhá jaderná reakce. A na to musí být dostatečně velká a těžká.

Když ve hvězdě začínají ty výbuchy, vyletí z ní jakýsi tlak, říká se tomu hvězdný vítr. A ten vlítne i do mlhoviny ve svém okolí a rozvíří veškerý prach, plyny a všechno co tam je. Tyto částečky se tam opět mezi sebou srážejí, spojují a vznikají stále větší zrnka, pak kamínky, balvany a nakonec celé planety. A to všechno krouží kolem té hvězdy, a to celé pak nazýváme jako hvězdné soustavy.

Ono ale chvíli trvá, než se to kolem té hvězdy zformuje a srovná. Planetu, která krouží moc blízko takové hvězdy a navíc má malou rychlost, si ta mnohem větší hvězda přitáhne a pohltí ji. A zase naopak, ty vzdálenější se mohou dostat mimo dosah její gravitace a odletí někam mimo celou soustavu a buď pořád letí nebo se dostane do gravitace jiné hvězdné soustavy a vede tam už svůj nový život.

A taky si ty planety jak tam obíhají pořád dokola mohou překážet. Nakonec se třeba srazí, roztrhnou se a jejich kousky se rozletí na všechny strany. To jsou například meteority. Nebo do sebe jen ťuknou, vymění si část své hmoty a zase letí dál, nebo…těch variant je spousta. Zjednodušeně se dá říci, že z toho původního počtu takto vzniklých planet jich nakonec v příslušné hvězdné soustavě zůstane jen asi 10 procent.

Galaxie - shluk hvězdných soustav

Asi takto nějak se vytváří hvězdná soustava a těch soustav je v tom okolí spousta. Tisíce, miliony, miliardy. Vzájemně se přitahují, drží pospolu a současně se pozvolna točí kolem nějakého pomyslného středu. A tento shluk hvězdných soustav nazýváme galaxie.

Galaxie nám jsou většinou zobrazovány jako takový disk, koláč nebo tak něco. Těch je opravdu většina, ale někdy v ní jsou ty hvězdné soustavy řazeny za sebou jakoby v nějaké přímce nebo také mohou mít tvar jakési šroubovice. Ale těch už je opravdu méně.

Samozřejmě, stejně jako planety se na svých drahách občas střetnou, tak totéž platí i o galaxiích. Srážka galaxií tak bývá i častým námětem různých fantasy románů a většinou to v nás vyvolává představu obrovské apokalypsy nesmírného rozsahu. Z vesmírného pohledu to ale zase až tak dramatické není. Je třeba si uvědomit, že vzdálenosti jednotlivých planet mezi sebou jsou opravdu velmi velké a rozměry planet jsou proti nim jen zlomky, takže si ve většině případů tato tělesa vzájemně vyhnou. Víc, než o opravdovou srážku se jedná spíš o jakési prolnutí galaxií. Samozřejmě dochází a zákonitě musí docházet k řadě kolizí, ale z hlediska toho obrovského prostoru, které obě galaxie zaujímají, jde spíš o něco jako "místní, lokální střet". No, každopádně bych tam uvnitř nechtěl být.

Taková kolize vlastně čeká i naši galaxii – Mléčnou dráhu. Asi za 4,5 miliardy let bychom se měli střetnout s naším galaktickým sousedem Andromedou a celá srážka – fúze - potrvá asi další dvě miliardy let.  

Odhaduje se, že v pozorovatelném vesmíru je asi 120 miliard galaxií a každá z nich může obsahovat několik stovek miliard hvězd. Například jen v naší galaxii, je kolem 250 miliard hvězd a Slunce je jenom jednou naprosto obyčejnou a nedůležitou tečkou na jejím okraji.

Ty galaxie se sdružují do větších celků a vytváří tak jakési shluky galaxií. Ta naše se nazývá Místní skupina a těch galaxií je v ní asi třicet. Největší je Andromeda, pak naše Mléčná dráha, pak ještě jedna o něco menší–Triangulum, Trojúhelník - a zbytek už jsou takové minigalaktičky.

Průměr tohoto našeho seskupení je přes 10 milionů světelných let.

A toto se zase spojuje do dalších celků – kup galaxií, a to zase do nadkup galaxií, neboli supergalaxií. A to už jsou útvary o průměru přes 110 milionů světelných let, a ta naše patří do Nadkupy v Panně – Virgin Cluster.

Je v ní asi 1300 až 2000 galaxií.

Stručný přehled vzniku a vývoje vesmíru

Grafické znázornění vzniku vesmíru

Dalibor Šrámek, únor 2026

následuje kapitola "Velikost vesmíru" - pojednání o tvaru a velikosti vesmíru, úvaha o možnosti mimozemského života