SME
Sobota, 30. máj, 2020 | Meniny má FerdinandKrížovkyKrížovky

Sú fyzikálne konštanty skutočne nemenné?

Keď niečo funguje dlho, začnú sa hladať chyby.

Prvé experimentálne pozorovanie zmien v hodnote konštanty α pochádza z astronomických meraní spektier vzdialených kvazarov (ilustrácia).Prvé experimentálne pozorovanie zmien v hodnote konštanty α pochádza z astronomických meraní spektier vzdialených kvazarov (ilustrácia). (Zdroj: ESO/M. Kornmesser)

Text vyšiel pôvodne v magazíne Quark.

Neraz sa pri nových objavoch dočítame, že fyzika sa otriasa v základoch. Pravda je však taká, že fyzika na svojich základoch stojí veľmi pevne a len tak ju niečo nerozhodí.

Keď niečo funguje priveľmi dlho a priveľmi dobre, prirodzene sa v tom začnú hľadať chyby.

Možno aj preto fyzici volajú po revolúcii podobnej tej, ktorú priniesla kvantová mechanika a teória relativity pred sto rokmi, a veľa úsilia sa venuje hľadaniu takzvanej novej fyziky. Jedným zo smerov v tomto úsilí je hľadanie zmien v hodnotách fyzikálnych konštánt.

SkryťVypnúť reklamu
SkryťVypnúť reklamu
Článok pokračuje pod video reklamou

Odolávanie s nedostatkami

Štandardný model (ŠM) časticovej fyziky je jedným zo základných kameňov, na ktorých súčasná (stará) fyzika stojí. Popisuje svet subatomárnych, t. j. elementárnych častíc a troch základných interakcií medzi nimi, okrem gravitácie.

Súvisiaci článok Najbližšie, ako sa dostanete k Veľkému tresku. Navštívili sme Veľký hadrónový urýchľovač Čítajte 

Je to nesmierne úspešný model, ktorý riadi takmer všetko od našej každodennej skúsenosti s okolitým svetom až po deje vo veľkých urýchľovačoch. ŠM odolal desaťročiam všemožných testov a predpovedal napríklad existenciu kvarkov t a c, gluónov a aj Higgsovho bozónu dlho pred tým, než boli experimentálne pozorované. Funguje tak dobre, až si vyslúžil prívlastok štandardný.

Vieme však, že tento model nie je úplný a je nevyhnutné ho rozšíriť.

Najväčšou dierou v ňom je chýbajúca gravitácia, ale vieme aj o ďalších nedostatkoch – napríklad nepopisuje ani tmavú hmotu, tmavú energiu či hmotnosti neutrín.

SkryťVypnúť reklamu

Aktuálne mnoho odborníkov vyvíja viacero rozšírení ŠM a konkurenčných modelov. Známe a populárne sú napríklad teória superstrún, supersymetria, kvintesencia atď. Každá z týchto nových teórií však so sebou prináša iné predpovede pre javy za hranicou ŠM, a preto dôsledné pozorovania a merania takýchto javov môžu v konečnom dôsledku udať smerovanie k tej správnej teórii všetkého.

Podobne veľké čísla

Jedným z takýchto fenoménov, ktorý si vyslúžil veľa pozornosti, sú zmeny v hodnotách fundamentálnych fyzikálnych konštánt. Fundamentálne konštanty sú také veličiny, ktoré nie je možné odvodiť zo žiadneho teoretického základu, je možné ich iba odmerať. Ich hodnoty sú nám dané.

Z pohľadu ŠM ide o fixné číselné parametre, ktoré v tomto modeli vystupujú. Túto sadu tvorí 21 parametrov – fundamentálnych konštánt, ktoré zahŕňajú rýchlosť svetla, Planckovu konštantu, hmotnosti elementárnych častíc a parametre medzičasticových interakcií.

SkryťVypnúť reklamu

Sú však tieto konštanty skutočne konštantné?

Podobnú otázku si kládol už Paul Dirac (1902 – 1984) v 30. rokoch 20. storočia. Všimol si totiž, že konštanty zložené do bezrozmerných veličín, neraz naberajú hodnoty podobne veľkých čísel.

Napríklad pomer elektromagnetickej a gravitačnej sily medzi protónom a elektrónom v atóme vodíka má hodnotu asi 10^39. Zároveň vek vesmíru, teda 13,8 miliardy rokov, vyjadrený v atómových jednotkách pre čas, má takmer rovnakú hodnotu, teda 10^39.

Paul Dirac to nepovažoval za náhodu a predpokladal, že gravitačná sila sa mení v čase a postupne slabne úmerne veku nášho vesmíru. Vysvetlil by tak, prečo je v súčasnosti v porovnaní s elektromagnetickou silou a oboma jadrovými silami taká slabá.

Dočítajte článok - prihláste sa alebo si predplaťte SME.sk
Odomknite článok za pár sekúnd cez SMS predplatné za 4 € každé 4 týždne. Pošlite SMS s textom C6WBU na číslo 8787. Predplatné môžete kedykoľvek zrušiť (viac na www.sme.sk/vop).
Ďalšie možnosti platby:
Dočítajte článok - prihláste sa alebo si predplaťte SME.sk
Odomknite článok za pár sekúnd cez SMS predplatné za 4 € každé 4 týždne. Pošlite SMS s textom M6WBU na číslo 8787, alebo kliknite na „Objednať cez SMS“ a odošlite predvyplnenú správu. Predplatné môžete kedykoľvek zrušiť (viac na www.sme.sk/vop).
Ďalšie možnosti platby:

Už mám predplatné - prihlásiť sa

S predplatným získate:
  • neobmedzený prístup k obsahu Sme.sk, Korzar.sk a Spectator.sk a ekonomickému denníku Index
  • viac ako 20-ročný archív Sme.sk
  • čítanie a rozhovory z príloh TV OKO/TV SVET, Víkend a Fórum
  • neobmedzený počet diskusných príspevkov
  • neobmedzený prístup k videám a slovenským filmom na Sme.sk
  • dostupné na PC a v aplikáciach Android a iPhone
Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Téma: Vesmír

Prečítajte si aj ďalšie články k téme
Článok je zaradený aj do ďalších tém
Fyzika, Konštanty
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

AUTORSKÁ STRANA PETRA SCHUTZA

Najväčšou obeťou korony nebudú svalovci, ale žiaci (Schutzov týždeň)

Šek pre Európu, nerozdielový Pelle a Orbán sa zabáva.

Premiér Igor Matovič po stretnutí so zástupcami fitnescentier.
Stĺpček Zuzany Kepplovej

Spor o pravé meno kotlebovcov

Kto ešte nevie, čo 1488 znamená, nech sa prihlási.

Zuzana Kepplová.

Zabitie Afroameričana rozzúrilo USA. Polícia nepriznala pravdu

Policajta, ktorý kľačal na Floydovi, zatkli a obvinili z vraždy.

Umelec maľuje na stenu portrét Georgea Floyda.
Kvaku v Nemecku či Rakúsku uvidíte v obchodoch pomerne bežne. Na Slovensku treba viac pátrať.

Neprehliadnite tiež

Podcast Klik

Klik: Trump sa chystá na vojnu s Twittrom, oznámil na Twitteri

Komentovaný prehľad technologických správ.

Podcast Klik
Podcast Tech_FM

Bola to dokonalá katastrofa, asteroid dopadol v najhoršom uhle

Čo vedci zistili o dopade planétky, ktorá vyhladila dinosaury.

Raketa Falcon 9 s vesmírnou loďou v štartovacom komplexe 39 vo Vesmírnom stredisku Johna F. Kennedyho.