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

Chcete dostať upozornenie na najnovší článok tohto autora?
Objednajte si notifikáciu priamo na váš e-mail.
Odoberať autora na email

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Čerešne dozreli: Aj po zmenách na hypotekárnom trhu chutia!
  2. Edite sa podarilo schudnúť 30 kilogramóv vďaka 3D Chili.
  3. Anketa: Čo je pre Slovákov dôležité pri nákupoch?
  4. Úspešní Slováci radia: Presadiť sa dá vždy, snívať nestačí
  5. Váš otec má dnes sviatok. Máme pre vás tip na darček
  6. Mesto ukryté v jordánskych skalách. Spoznajte Petru
  7. Koľko stojí zdravé bývanie? Lacná rekonštrukcia môže vyjsť draho
  8. Tento týždeň je Deň otcov. 5 skvelých nápadov na darčeky
  9. Od výplaty k výplate? Ale kdeže, sporíme s 2% úrokom
  10. Arca Brokerage House s výrazným nárastom aktív pod správou
  1. Modernizácia rozvodov tepla v Medzeve, Slavošovciach a Plešivci
  2. Úspešní Slováci radia: Presadiť sa dá vždy, snívať nestačí
  3. Čerešne dozreli: Aj po zmenách na hypotekárnom trhu chutia!
  4. Anketa: Čo je pre Slovákov dôležité pri nákupoch?
  5. Edite sa podarilo schudnúť 30 kilogramóv vďaka 3D Chili.
  6. Váš otec má dnes sviatok. Máme pre vás tip na darček
  7. Sú bolesti kĺbov dôvodom, že nemôžete v živote robiť čo chcete?
  8. Za mliečnou revolúciou bude stáť aj krava Blažena Bzovícka
  9. Mesto ukryté v jordánskych skalách. Spoznajte Petru
  10. Na bicykli po Burgenlande
  1. Tento týždeň je Deň otcov. 5 skvelých nápadov na darčeky 48 374
  2. Mesto ukryté v jordánskych skalách. Spoznajte Petru 15 226
  3. Koľko stojí zdravé bývanie? Lacná rekonštrukcia môže vyjsť draho 14 787
  4. Váš otec má dnes sviatok. Máme pre vás tip na darček 9 863
  5. Ako si znížiť náklady na bývanie a vyhnúť sa nedoplatkom? 9 150
  6. Nepodceňujte bolesť chrbta, môže ísť o zápalové ochorenie 8 401
  7. Volkswagen je vďaka bonusom dostupnejší 7 431
  8. Ostrov Ischia sa stáva top európskou letnou destináciou 7 240
  9. Máte nad 40? Skontrolujte si, či je Vaše srdce skutočne zdravé 6 190
  10. Od výplaty k výplate? Ale kdeže, sporíme s 2% úrokom 5 776

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Poukázali na spornú Foraiovu poľovačku, úrady im nechcú vrátiť revír

Okrem bývalého šéfa Všeobecnej zdravotnej do revíru chodí strieľať aj Róbert Veselka, konateľ jednej z firiem zo zdravotníckej skupiny Medirex.

PODCAST DOBRÉ RÁNO

Dobré ráno: Hybridy klamali, majú oveľa vyššiu spotrebu

Ako hybridy nešetria palivo tak, ako sľubovali.

Stĺpček Zuzany Kepplovej

Prípad poľovníkov ilustruje, aké ťažké je byť smelým zajkom

Byť odvážnym kritikom je ako kráčať po povrchu Mesiaca.

Neprehliadnite tiež

Na Univerzite Komenského vznikne laboratórium s európskym výskumom

Výskum sa zameria na konverziu a uskladňovanie energie.

Zvykli sme si na lacné potraviny, podľa vedcov je s tým koniec

Klimatická zmena ohrozuje potravinovú bezpečnosť.

Lajka, Belka, Strelka. Hrdinské psy, ktoré razili cestu ľuďom do vesmíru

Lajka bola prvým živým tvorom na obežnej dráhe. Vrátiť sa nemala.

Začala sa modernizácia Veľkého hadrónového urýchľovača

Práce na významnom rozšírení sa začali v piatok na švajčiarsko-francúzskom pohraničí.