FENOMÉN

Svätý grál hľadajú fyzici pri Ženeve

Vieme vysvetliť svet malý aj svet veľký. Už len tie vysvetlenia nejako spojiť.

Pomocou viacerých experimentov skúmame vesmír krátko po veľkom tresku.(Zdroj: CERN)

Keď sa vyberiete na hranice Švajčiarska a Francúzska, do mestečka Meyrin neďaleko Ženevy, ocitnete sa na území s podozrivo vysokou koncentráciou fyzikov. Stáť totiž budete nad takmer 27-kilometrovým tunelom Veľkého hadrónového urýchľovača.

Pod vašimi nohami sa bude krútiť jeden z dvoch tunelov, ktoré vedcom umožňujú obzrieť sa späť do minulosti. Vďaka nim, detektorom a zrážajúcim sa lúčom častíc skúmajú fenomény, ktoré sa vo vesmíre objavovali len krátko po veľkom tresku. Práve ony sú kľúčom k svetu tak, ako ho dnes vidíme.

A v niektorých prípadoch aj nevidíme.

Obzeráme sa späť

Superstroj LHC Európskej organizácie pre jadrový výskum je zrejme najväčším fyzikálnym experimentom v dejinách ľudstva. No nie samoúčelným, jeho úlohou totiž nie je nič menšie, ako zistiť, z čoho je poskladaný svet.

Má odpovedať, z akých stavebných kameňov - miniatúrnych častíc - je zložená hmota, čo prenáša interakcie a sily medzi ňou, či ešte čosi podstatnejšie: prečo svet okolo nás vôbec hmotný je.

Platí pritom zvláštny paradox, na skúmanie kvantového mikrosveta ľudstvo potrebuje zhotoviť obrovský experiment: veľký tunel, ktorým proti sebe krúžia prúdy častíc.

Tie sa následne zrazia v miestach, ktoré sledujú detektory veľké ako obytné domy. Nasleduje armáda počítačov a tisícky vedcov, ktorí analyzujú výsledky týchto zrážok.

Pátra sa po kvarkoch a bozónoch, obzvlášť populárny je Higgsov, ktorý má vysvetľovať, ako vôbec častice a telesá z nich zložené - vrátane ľudí - nadobúdajú hmotnosť.

Len vďaka takýmto veľkým strojom však môžu vedci simulovať podmienky krátko po veľkom tresku a dokážu sa pozerať na časticovú polievku, z ktorej vznikli hviezdy a čierne diery, stromy či vaše obľúbené domáce zvieratá.

Teória všetkého

Okrem pátrania po Higgsovom bozóne patril minulý rok antihmote. Podarilo sa ju na významnú chvíľu stabilizovať v experimente Alpha. Bozón aj antihmota pritom patria do interpretácie mikrosveta, ktorá ráta s takzvaným štandardným modelom.

Ten podľa fyzikov vysvetľuje častice, aj sily či interakcie medzi nimi. Hmota má svoj náprotivok v antihmote, elektrón v pozitróne, protóny a neutróny sa skladajú z kvarkov.

Problémom však je, že toto vysvetlenie mikrosveta sa nedarí zladiť s Einsteinovým svetom, ktorý funguje vo veľkých rozmeroch. Problémom je gravitácia, ale aj tmavá hmota a energia.

Svätým grálom kvantovej fyziky sa tak stalo hľadanie teórie všetkého, ktorá by dokázala vysvetliť nielen časticový svet, ale zakomponovať do seba aj všeobecnú teóriu relativity.

Dosiaľ takýto úplný opis reality nemáme. Aj keď množstvo teoretických fyzikov stavia na rôzne teórie plné superstrún.

Neurčitosť je vpísaná do vesmíru

S nápadom, že svet pozostáva z ďalej nedeliteľných častí, prišla už antika. Dnes vieme, že je to oveľa zložitejšie.

Bola to taká anomália. Pred zhruba 2500 rokmi sa objavila v antickom svete vtedy ešte filozofická teória, ktorá hovorila o svete zloženom z maličkých, neviditeľných a najmä ďalej nedeliteľných častíc. Rozdelila svet na hmotu a prázdno medzi ňou.

Nedeliteľné atómy

Základom Demokritovho učenia sa stali atómy. „Veľkosťou rôzne, nemeniteľné a nedeliteľné, navzájom neprestupné, oddelené prázdnom a od večnosti pohybujúce sa nekonečným priestorom," píše Ivo Kraus v knihe Fyzika od Tháleta k Newtonovi.

Už na prelome 5. a 4. storočia tak pred naším letopočtom prišiel niekto s tvrdením, že skutočnosť je ako skladačka postavená z malých kúskov, z ktorých vznikajú zložitejšie veci.

Ba čo viac, objavili sa tvrdenia o viacerých svetoch, pričom my žijeme len v jednom z nich.

Základné kamene sveta hľadajú fyzici vlastne dodnes. Lenže medzičasom sa všetko tak naivne jednoduché začalo komplikovať.

Atomisti však nemali urýchľovače, časticovú fyziku ani strunové teórie.

A nemohli tušiť, že pri strete s fyzikálnymi zákonitosťami nášho mikrosveta zlyháva nielen intuícia, ale často aj „zdravý sedliacky" rozum.

Proti poznaniu

Vďaka práci nemeckého fyzika Wernera Heisenberga, ktorý zomrel pred 35 rokmi, vieme, že najvlastnejšou povahou skutočnosti je jej neurčitosť. Nie sú to naše obmedzené schopnosti, nemožnosť dokonalého poznania je vlastnosťou kvantovej reality. „Rovnice nám neumožňujú súbežne vykonať presné merania polohy a zároveň hybnosti častice," vysvetľuje John Gribbin.

Môžeme tak napríklad sledovať polohu elektrónu, no čím presnejšie ju nameriame, tým menej informácii zistíme o jeho pohybe. „Existuje vnútorná neurčitosť, ktorá súvisí s povahou stavby vesmíru," pokračuje v knihe Pátranie po veľkom tresku.

Tomáš Prokopčák

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Kedy sa refinancovanie oplatí?
  2. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  3. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj?
  4. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky
  5. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať
  6. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci
  7. Trenčania to chcú mať všade blízko. Kde kupujú byty?
  8. ENGIE Services odovzdala do prevádzky novú kotolňu v Košiciach
  9. Poistenci VšZP už nebudú platiť 17 centov v lekárňach za recepty
  10. Potraviny typické pre váš región nájdete už aj v Kauflande
  1. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  2. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj?
  3. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky
  4. Slávnostná imatrikulácia SvF STU v Bratislave
  5. Unverzita vyTVORená nápadmi študentov!
  6. Slovenské mestá môžu využiť eurofondy na zelené strechy
  7. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať
  8. Program obnovy chodníkov v Starom Meste schválený
  9. Stavebná fakulta STU získala certifikát EUR-ACE
  10. Stavebná fakulta STU získala certifikát EUR-ACE
  1. Poistenci VšZP už nebudú platiť 17 centov v lekárňach za recepty 9 711
  2. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať 3 727
  3. Lokalita pod Kolibou výrazne mení svoju tvár 3 115
  4. Trenčania to chcú mať všade blízko. Kde kupujú byty? 3 049
  5. Exotické destinácie s priamym letom z Viedne 2 190
  6. Kedy sa refinancovanie oplatí? 1 618
  7. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci 1 618
  8. Zabudnite na nové a neekologické PC. Je tu Refurbished! 1 451
  9. Potraviny typické pre váš región nájdete už aj v Kauflande 1 437
  10. ENGIE Services odovzdala do prevádzky novú kotolňu v Košiciach 1 042

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Armádny generál: Termíny sú šibeničné, zmluvu na migy budeme musieť predĺžiť

Udržanie starých stíhačiek bude drahé, Rusi si môžu zapýtať viac. Nebo by nám však dočasne mohli ochrániť aj Česi či Poliaci.

Nadhľad Matie Lenickej

Radi by sme mali istotu, že ráno ešte bude svetlo

Rozumieme, komu najviac nahráva a vyhovuje Kiskova kauza.

Komentár Petra Schutza

Gajdošovi sa veriť nedá, pre Danka

V Smer-SNS-Híd je kapitán veľkým pánom.

EKONOMIKA

Do Moricových železničných opravovní vstupuje nový investor

Budamar získa tretinu v ŽOS Vrútky, čo sú tretie najväčšie opravovne. Sľubuje si od toho úsporu na opravách lokomotív a tisícky vagónov.

Neprehliadnite tiež

Microsoft rozseká Windows 10 Mobile, chystá modulárnu Andromedu

Nová stratégia zníži náklady na vývoj i podporu. Microsoft chce byť dostupnejší pre výrobcov.

Geológ: Ochladili Zem a vyhubili ľudí. Našu planétu čaká supererupcia

Výbuch supervulkánu by bol aj dnes katastrofický, hovorí geochronológ Martin Danišík, ktorý publikoval v prestížnom vedeckom časopise.

Klimatológovia: Hurikány spôsobili tento rok najdrahšie škody v histórii

Čo hovoria odborníci na tohtoročnú rekordnú sezónu hurikánov.

Google začal linkovať adresy a telefónne čísla

Ak často prepisujete v mobile kontaktné údaje, už to nebudete musieť opakovať.