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. Ukážeme vám, prečo je dobré sporiť si na dôchodok
  2. Ako na refinancovanie hypotéky
  3. Koncert a diskusia s názvom „Otvorene o extrémizme“
  4. Pravda o privátnych značkách. Firmy ich vyrábajú podľa zadania
  5. Splnený sen
  6. Za 30 rokov sa cena fotovoltických panelov znížila 100-násobne
  7. Majte všetky svoje účty za energie pod kontrolou
  8. Drobné nepozornosti v domácnosti môžu stáť aj tisíce eur
  9. Neobjavené emiráty Fujairah a Ajman
  10. Koniec štátnym príspevkom pre mladých
  1. Top Ten najviac prehliadaných vozidiel na trhu
  2. Vysoká hra o súdne trovy
  3. Pozvánka na verejnú diskusiu o obnove Pisztoryho paláca
  4. 60 rokov európskej integrácie: úspechy a výzvy
  5. Návšteva zo Southwestern University of Finance and Economics
  6. Medzinárodná letná škola EDGE 2017
  7. Koncert a diskusia s názvom „Otvorene o extrémizme“
  8. Ako na refinancovanie hypotéky
  9. Pravda o privátnych značkách. Firmy ich vyrábajú podľa zadania
  10. Splnený sen
  1. Drobné nepozornosti v domácnosti môžu stáť aj tisíce eur 12 057
  2. Pravda o privátnych značkách. Firmy ich vyrábajú podľa zadania 11 863
  3. Neobjavené emiráty Fujairah a Ajman 4 392
  4. Ukážeme vám, prečo je dobré sporiť si na dôchodok 3 803
  5. Za 30 rokov sa cena fotovoltických panelov znížila 100-násobne 2 878
  6. Títo Slováci sa rozhodli zveľadiť svoje okolie 2 486
  7. 3 slovenské projekty, ktoré sa nestratia ani vo svete 1 979
  8. Splnený sen 1 782
  9. Zaparkujte tak, aby ste s vaším vozidlom odišli vy, a nie iný 1 620
  10. Koniec štátnym príspevkom pre mladých 1 382

Hlavné správy zo Sme.sk

SVET

Svätá vojna v českej politike. Ako Okamura bojuje o voličov

Má japonský pôvod, tak predsa nemôže byť rasista. Podľa Tomia Okamuru každý moslim sníva o násilnom džiháde.

KOMENTÁRE

Kotlebova dymová clona zakrýva väčší útok

ĽSNS sa chystá zabrať stovky miest naprieč župami.

SVET

Katalánci majú čas do štvrtka. Španieli ich už zatýkajú

Dvaja aktivisti skončili pre referendum za mrežami.

KOMENTÁRE

Prečo prokuratúra obžalovala Matoviča a neobvinila Fica

Prokurátor obžaloval Matoviča z trestného činu ohovárania.

Neprehliadnite tiež

ROZHOVOR

Výskumník: Chyba je zapečená priamo v preukazoch

Aktualizácia sa dá použiť, no väčšinou ide o fyzické zariadenia a musia sa vymeniť, hovorí pre SME PETR ŠVENDA, ktorý sa podieľal na odhalení slabiny v ochrane e-občianskych.

Ohovárajú a priatelia sa. Delfíny majú kultúru podobnú tej ľudskej

Naše technológie a obrovské mestá však nikdy nenapodobnia.

Rusko chystá KryptoRubeľ, elektronickú štátnu menu

Za projektom stojí centrálna banka Ruska.

Chcú nájsť Deviatu planétu, zatiaľ majú päť nepriamych dôkazov

Niekoľko zvláštnych vlastností slnečnej sústavy najlepšie vysvetlí neznáma planéta.