Ukazuje se, že naše tělo má z hlediska měřítka více společného s celou galaxií než s drobnými základními cihličkami, z nichž se skládá hmota.
Zní to neintuitivně, dokonce absurdně, ale matematika neponechává žádný prostor pro pochybnosti. K tomu, abychom k tomuto závěru dospěli, stačí si položit zdánlivě nevinnou otázku: Pokud vezmeme za referenční bod lidskou bytost, máme blíže k nejmenší existující věci, nebo k největší věci ve vesmíru?
Většina z nás by bez váhání odpověděla, že máme mnohem blíže k mikroskopickému. Koneckonců stačí se podívat na noční oblohu a nechat se ohromit její nesmírností: galaxie v nepředstavitelných vzdálenostech, čísla s tolika nulami, že ztrácejí veškerý lidský význam. Zdá se, že nekonečně velké je mimo jakékoli měřítko, které jsme schopni pochopit. Matematická realita však vypráví zcela jiný příběh.
Než se ponoříme do čísel, je dobré si uvědomit, že vesmír je plný údajů, které nás mohou nechat beze slov. Víme například, že chemické prvky v našich tělech se zrodily při explozích supernov, které nás doslova proměnily ve hvězdný prach. Víme také, že vesmír je starý asi 13 miliard let, ale jeho průměr dosahuje 90 miliard světelných let, protože rozpínání vesmíru není omezeno rychlostí světla. Měřítka vesmíru neustále zpochybňují naše vnímání.
Cesta do malého: 35 řádů velikosti
Aby bylo srovnání konzistentní, používají vědci mocniny deseti, matematický nástroj pro komprimaci obrovských nebo nekonečně malých čísel do zvládnutelných výrazů. Vezměme si jako výchozí bod metr, přibližnou referenční výšku člověka.
Sestupujeme-li směrem k malému, prvním relevantním mezníkem je buňka, která měří přibližně jednu desetitisícinu milimetru, tj. 10⁻⁷ metrů. O stupeň níže jsou molekuly, řádově 10-⁹ metrů. Pak následují atomy o velikosti přibližně 10-¹⁰ metrů. Budeme-li pokračovat v sestupu, projdeme atomovým jádrem a subatomárními částicemi, až se dostaneme k základní teoretické hranici: Planckově délce, přibližně 10-³⁵ metrů. Fyzikové považují tuto velikost za nejmenší měřítko, které má fyzikální smysl, za hranici, kde přestávají fungovat známé přírodní zákony tak, jak je chápeme.
Cesta k velkému: 26 řádů velikosti.
V opačném směru rostou čísla stejně závratně. Naše planeta má průměr asi 10⁷ metrů. Slunce dosahuje 10⁹ metrů. Rozsah sluneční soustavy je asi 10¹³ metrů, zatímco Mléčná dráha, naše galaxie, se rozprostírá na 10²¹ metrů. Pozorovatelný vesmír, tedy souhrn všeho, co můžeme zaznamenat, měří asi 10²⁶ metrů.
Překvapení z čísel
Nyní přichází skutečnost, která vše mění. Mezi člověkem a hranicí pozorovatelného vesmíru je 26 řádů. Zatímco mezi stejným člověkem a Planckovou délkou je 35 řádů. Jinými slovy, od subatomárního světa nás dělí o devět řádů více než od hranice vesmíru. To je miliardkrát dále od minima než od maxima.
Jak to převést na něco srozumitelného? Odborníci na popularizaci vědy doporučují uvažovat takto: miliarda sekund zhruba odpovídá 31 letům života. A k vyjádření 35 řádů bychom potřebovali spočítat všechny sekundy obsažené v celém tisíciletí. Vzdálenost k malému je zkrátka kolosální.
Nejsme středem ničeho
Je tu ještě jeden objevný detail. Pokud vypočítáme geometrický střed mezi největším a nejmenším, tedy geometrický střed mezi 10-³⁵ a 10²⁶, vyjde nám zhruba 10-⁴ nebo 10-⁵ metrů. Toto měřítko odpovídá buněčnému světu. Skutečný rozměrový střed známého vesmíru se neshoduje s velikostí člověka, ale s velikostí buňky. Jsme posunuti směrem k velkému, jsme desetitisíckrát až stotisíckrát větší než tento střed.
Měřítko vesmíru nebylo navrženo tak, aby odpovídalo naší intuici. Pracuje v logaritmické, nikoli emocionální logice. Rádi si myslíme, že zaujímáme výsadní postavení: jsme dost malí na to, abychom nahlíželi do maličkostí, a dost velcí na to, abychom kontemplovali nesmírnosti. Čísla však tuto iluzi boří. Jsme tvorové, kteří jsou v hierarchii velikostí vesmíru mnohem blíže galaxiím než základním složkám hmoty.
Možná to vysvětluje, proč je částicová fyzika tak mimořádně obtížná. Není to jen kvůli její matematické složitosti, ale také proto, že se pohybuje v oblasti reality, která je nesmírně vzdálená našemu přirozenému měřítku. Pochopení atomu vyžaduje mnohem větší pojmový skok než představa hvězdy, přestože ta je nesrovnatelně větší. Nejpodivnější věci ve vesmíru se neskrývají v dalekých dálavách, ale přímo zde, v tom, co je pouhým okem neviditelné – alespoň prozatím.