Nastal koniec fyziky?

Keď padol komunizmus, hovorilo sa o konci dejín. Teraz mnohí ľudia v podobnom duchu hovoria o konci fyziky. Hovoria, že všetky elementárne javy sú už vysvetlené, všetky veľké otázky zodpovedané. Ďalší dodávajú, že niektoré skutočnosti síce ostáva zodpoved


Dr. Leon Lederman. FOTO – ARCHÍV



ať, ale tie sú v podstate abstraktné, čiže nepodstatné pre ľudské ambície. Stoja teda pred fyzikmi ešte nejaké naliehavé problémy, alebo by mali s nadhľadom prijať koniec svojej vedy?

Pochybnosti o budúcnosti fyziky nie sú nové. Už v roku 1890 niektoré osobnosti, ohliadajúce sa za storočiami úspešnej aplikácie Newtonovej mechaniky a Faradayovho a Maxwellovho elektromagnetizmu, vyhlasovali, že fyzika sa ako veda blíži k svojmu koncu. Nasledujúcich desať rokov im však nedalo za pravdu. Rádioaktivita, röntgenové žiarenie a objav elektrónu otvorili celkom nový, dovtedy neznámy svet. A zakrátko fyzika dospela k dvom revolučným pilierom 20. storočia: kvantovej mechanike a teórii relativity.

„Samozrejmé“ zákony

Aby sme pochopili, kam sa ešte fyzika môže dostať, musíme poznať, ako ďaleko sa už dostala. Fyzika vznikla v 16. storočí ako kvantitatívna, matematicky podložená sústava zákonov, pomocou ktorej mohli ľudia lepšie pochopiť neživý svet. Záhady, nad ktorými naši predkovia stáli v úžase, nahradil stále stručnejší súbor pravidiel, ktorými sa dal kvantitatívne vysvetliť napríklad let náboja, pád jablka zo stromu, dráha Mesiaca či planét Slnečnej sústavy.

Vďaka fyzike môžeme presne definovať priestor, čas, hmotu a energiu. Zložité javy – napríklad zatmenie slnka, kométy, príliv a odliv, vlastnosti hmoty, stabilita stavieb, správanie sa svetla, procesy spojené s tepelným tokom, teplota, farby dúhy, gravitácia či rádioaktivita, to všetko bolo roztriedené do niekoľkých „zákonov fyziky“.

Dvadsiate storočie prinieslo hlboké znalosti o vlastnostiach fyzikálneho sveta, ktoré dnes fyzika považuje za „samozrejmé“. Do pôsobnosti fyziky sa dostali hviezdy, galaxie, evolúcia vesmíru, ale aj súčasti patriace zdanlivo len biológii, ako sú proteíny, bunky alebo gény.

Čo teda ostáva fyzike dosiahnuť? Zamerajme sa na niekoľko oblastí, v ktorých môže počas nasledujúcich rokov a desaťročí prísť k významným zisteniam.

Základ sveta na tričko

V časticovej fyzike a kozmológii sú dnes na spadnutie odpovede na problémy, ktoré fyzike nedali spať už od staroveku: aké sú základné časti hmoty? Ako funguje vesmír a celý náš svet? Našou ambíciou je nájsť odpoveď takú elegantnú a prostú, žeby sa ľahko vošla na tričko. Doteraz sme síce došli k pôsobivému, avšak nedokonalému prehľadu, tzv. „štandardnému modelu“, ktorý celú našu realitu redukuje na asi tucet častíc a štyri základné sily v prírode.

Prečo má štandardný model nedostatky? Najzjavnejšia chyba je estetická – je príliš zložitý. Nehovorí nič o tom, prečo existuje toľko základných častíc a prečo sa od seba tak líšia. Ďalším kazom je to, že neobsahuje jednu zo základných síl v prírode, zemskú príťažlivosť. Stále preto musíme hľadať jednoduchú, všeobsiahlu teóriu, ktorá by všetky tieto sily uzmierila.

Pochopiť počiatok vesmíru

Toto úsilie je zvlášť dôležité pre kozmológiu, kde aby sme zistili, ako vznikol vesmír, potrebujeme zabezpečiť nerušený vzťah medzi relativitou, teda teóriou gravitácie, a kvantovou teóriou. V prvých chvíľach po veľkom tresku pred dvanástimi miliardami rokov bol vesmír neobyčajne malý a hutný a fyzikálne zákony riadili možno len jeden druh častice a jednu zo síl. Dôležitou úlohou pre fyziku je tak zjednotiť relativitu a kvantovú teóriu, aby sme pochopili priebeh prvých okamihov počiatku vesmíru, keď ďalšie častice a sily len vznikli.

Až keď toto zistíme, budú kozmológovia môcť objasniť, ako sa hutný vesmír začal rozťahovať a prečo viac ako 90 percent jeho hmoty stále uniká pozorovaniu našich prístrojov. Začneme odhaľovať základné funkcie vesmíru a budeme môcť vysvetliť, ako jediná udalosť pred toľkými miliardami rokov dala vziknúť nielen galaxiám, hviezdam a planétam, ale i atómom, z ktorých sa skladajú živé bytosti, ktoré sú schopné uvažovať o svojom zrode a zmysle.

Iste, sú hlasy, ktoré tvrdia, že fyzika nemôže dať odpoveď na evolúciu, proces, ktorý je základom biológie a medicíny. Ja si však myslím, že využitie fyzikálnych princípov v chémii a najmä biológii získa čoskoro omnoho väčší význam. S prerodom biológie na kvantitatívnu prírodnú vedu bude fyzika svojimi metódami, výpočtovými schopnosťami a zákonmi biológov stále viac ovplyvňovať.

Zjednotenie všetkých vied

Konečnou úlohou fyziky sa tak skutočne môže stať zjednotenie všetkého ľudského poznania. Významný harvardský biológ Edmund O. Wilson vo svojej knihe Zmierenie (Consilience) píše o konečnom zjednotení všetkých prírodných, spoločenských aj humanitných vied. Znie to možno až príliš revolučne, ale už dnes môžeme pozorovať náznaky toho v ľudskom vedomí. Zdá sa, že mozog funguje podľa fyzikálnych zákonitostí, ktoré pracujú s pravdepodobnosťou kvantovej vedy a zložitosťou teórie chaosu a ktoré teda môžu byť prístupné logickej analýze.

Odnesú so sebou tieto vedomosti cit, lásku, hudbu, umenie? Alebo zjednotenie vied obohatí chválu ľudského ducha? Musíme sa spolu s básnikom Keatsom obávať „rozseknutia dúhy“? Významný teoretický fyzik Richard Feynmann odpovedá prosto a výstižne: „Znižuje nejako naše chápanie chodu hviezd naše vnímanie krásy a veľkoleposti nočnej oblohy?“

Dr. LEON LEDERMAN
(Autor je laureát Nobelovej ceny za fyziku)
© Project Syndicate, apríl 2001

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Štefunko: Nešiel by som do toho, keby som mal byť bezvýznamný hráč

Predseda novej strany Progresívne Slovensko si trúfa vo voľbách na 15 percent. Kandidátov chce nasadiť už do tohtoročných komunáliek.

ŠPORT

Nechcel som, aby Nasťa odišla. Dnes to chápem, tvrdí jej brat

Ako je možné, že Kuzminová vyhráva, a naši nie, čudujú sa Rusi.

KOMENTÁRE

Štefunkov test politických zákonitostí

Vyzerá to, ako keby cielene trolovali voličov nezaujímavými témami.

Neprehliadnite tiež

Prečo hrá mozog džezového a klasického pianistu rovnakú skladbu inak

Mozgy džezových a klasických pianistov fungujú rozdielne. Dokonca aj vtedy, keď hrajú tú istú skladbu.

Spravili krok k včasnému odhaleniu rakoviny, krvný test má veľkú úspešnosť

Test dokázal určiť aj päť typov rakoviny, na ktoré doteraz neexistuje skríning.

TECH_FM

Historici sa mýlia, čiernu smrť roznieslo čosi iné

Nový výskum naznačuje, ako sa problém šíril.

NASA testuje jadrový reaktor pre astronautov na Marse

Prvotné testy kompaktného reaktora v americkej Nevade boli úspešné.

Legendárna hra Age of Empires sa vráti v modernom prevedení vo februári

Hru museli v mnohých smeroch prepracovať, aby fungovala na moderných počítačoch.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Objavte majestátne Tatry kúsok po kúsku
  2. Egejská riviéra: Ktoré letovisko je pre vás najlepšie?
  3. Slovensko má pralesy, púšť aj kameňopád. Už ste ich videli?
  4. Volkswagen T-Roc: Pre nerozhodných
  5. Leto 2018 v Grécku s odletom z Bratislavy
  6. Dlhopisy 7,25 % p.a. majú najvýhodnejšiu nákupnú cenu v roku
  7. Zelené Grunty vám ponúknu viac, ako očakávate
  8. Kam do tepla v januári?
  9. First moment Turecko: využite zľavy na špičkové hotely
  10. Konzultácia so svetovými odborníkmi dokáže zachrániť život
  1. Objavte majestátne Tatry kúsok po kúsku
  2. Alarica – new business project in the market of shoes
  3. Ako jazdiť na snehu alebo ľade?
  4. Egejská riviéra: Ktoré letovisko je pre vás najlepšie?
  5. Slovensko má pralesy, púšť aj kameňopád. Už ste ich videli?
  6. Toto tajomstvo vrcholoví športovci dlho skrývali
  7. Vlani sme si vyberali z vyše pol milióna inzerovaných áut
  8. V centre našej pozornosti sú zákazníci. Už 50 rokov
  9. Začiatok roka patrí dani z nehnuteľností
  10. Volkswagen T-Roc: Pre nerozhodných
  1. Egejská riviéra: Ktoré letovisko je pre vás najlepšie? 18 279
  2. Slovensko má pralesy, púšť aj kameňopád. Už ste ich videli? 8 387
  3. Volkswagen T-Roc: Pre nerozhodných 3 459
  4. Leto 2018 v Grécku s odletom z Bratislavy 2 191
  5. Kam do tepla v januári? 1 763
  6. First moment Turecko: využite zľavy na špičkové hotely 1 577
  7. Tatra banka spustila najmodernejší internet banking pre firmy 1 550
  8. Dlhopisy 7,25 % p.a. majú najvýhodnejšiu nákupnú cenu v roku 1 433
  9. Toto tajomstvo vrcholoví športovci dlho skrývali 1 147
  10. Demänovku mieša iba jeden človek. Ako si strážia receptúru? 914