Nesymetrický vesmír

FOTO – ARCHÍV

Podľa v súčasnosti najpopulárnejšej teórie vzniku vesmíru – teórie Veľkého tresku (Big Bang), sa v prudko rozpínajúcom mikrovesmíre v prvých zlomkoch sekundy objavilo rovnaké množstvo hmoty a antihmoty. Dnes, po zhruba 15 miliardách rokov, sa zdá, že antihmoty je, prinajmenšom vo vesmíre, ktorý pozorujeme, oveľa menej ako hmoty. Hmota je všade: v našich telách, stromoch, vo hviezdach aj v galaxiách. Kde sa teda podela ideálna symetria? Čo spôsobilo taký obrovský úbytok antihmoty, ktorý v konečnom dôsledku umožnil vznik všetkého, čo dnes okolo seba pozorujeme, vrátane nás?

Kde sa podela antihmota?

Prvé, nepredstaviteľne malé zlomky sekundy po Veľkom tresku, sa mikročastice hmoty a antihmoty zrážali v ohňostroji anihilácie a vyplňovali vtedajší vesmír čistou energiou. Potom sa „čosi“ s fyzikou udialo a častice prevládli nad antičasticami. Vznikali prvé zhluky hmoty – atómy vodíka, z ktorého po dlhých miliardách rokov vznikol medzihviezdny prach a plyn, hviezdy, galaxie.

Smer načrtol Sacharov

Až do 60-tych rokov dvadsiateho storočia fyzici verili, že zákony prírody sú vzhľadom na hmotu a antihmotu dokonale symetrické. Symetria bola považovaná za zásadný pojem súčasného obrazu sveta. Základné rovnice fyziky sú napríklad symetrické v čase; fungujú smerom do budúcnosti aj minulosti. Prvé náznaky, že fyzikálne zákony nie sú ideálne symetrické, sa objavili v roku 1964.

O tri roky neskôr, legendárny sovietsky fyzik (a disident) Andrej Sacharov prvýkrát načrtol smer, ktorý by mohol viesť k odhaleniu príčin asymetrie. Je zrejmé, že súčasný model sveta elementárnych častíc, tzv. Štandardný model, je nedostatočný a fyzici budú musieť hľadať model nový, ktorý by vysvetlil aj to, čo sa s elementárnymi časticami deje pri veľmi vysokých energiách. Vstupujeme do éry post-colliderovej (collider = urýchľovač elementárnych častíc) fyziky, keď sa dostávame do energií, pri ktorých sa rodil náš vesmír.

Hľadanie tmavej hmoty vesmíru

„Dnes vieme, že symetria vo fyzikálnych zákonoch dokonalá nie je. Dôvody tejto ‘nepatrnej‘ asymetrie však zatiaľ nepoznáme,“ povedal na výročnej konferencii American Association for the Advancement of Science (AAAS) v San Francisku 16. februára tohto roku Michael Dine, profesor teoretickej fyziky na Kalifornskej univerzite v Santa Cruz. Pátranie po príčinách tejto záhadnej „odchýlky od fyzikálnej dokonalosti“ sa začalo len nedávno na dvoch výkonných urýchľovačoch elementárnych častíc v kalifornskom Palo Alto a japonskej Tsukube. Michael Dine je jedným z tvorcov novej teórie tzv. Supersymetrie, ktorá vysvetľuje spomínané odchýlky.

Táto teória novým spôsobom vysvetľuje vzájomné vzťahy na subatomárnej úrovni a predpovedá existenciu nových elementárnych častíc hmoty, medzi inými aj tzv. „neviditeľné axiony“, ktoré by mohli byť kandidátmi na „tmavú hmotu“ vesmíru. Vedci predpokladajú, že všetko, čo dnes vo vesmíre pozorujeme, predstavuje len malý zlomok všetkej hmoty vo vesmíre. Astronómovia preto „potrebujú“ nájsť aj túto chýbajúcu hmotu. Keby totiž nejestvovala, vesmír by sa rozpínal naveky.