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. Týchto 5 adrenalínových zážitkov na dovolenke radšej neskúšajte
  2. Kŕčové žily: Nepekné a nebezpečné
  3. Zvládnete tento test o jablkách a cideroch? Otestujte sa
  4. Vydanie denníka SME spolu s knihou Ľubomíra Feldeka
  5. Premýšľate nad kúpou last minute dovolenky v Egypte?
  6. Vaginálne mykózy – ako sa im brániť?
  7. Bolesti hlavy, brucha či únava? Môžu za to možno aj parazity!
  8. Neviete si vybrať správne miesto na dovolenku v Grécku?
  9. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a.
  10. Jednoduchá mobilná tlač z vášho smartfónu, alebo tabletu?
  1. Týchto 5 adrenalínových zážitkov na dovolenke radšej neskúšajte
  2. Posledná šanca na Nobelovu cenu
  3. Zvládnete tento test o jablkách a cideroch? Otestujte sa
  4. Mladí futbalisti získali takmer 50 tisíc eur
  5. OMV modernizuje čerpacie stanice. Prioritou je pohodlie zákazník
  6. Aj zmrzlina podlieha trendom, mali ste už špenátovú?
  7. Prémiovosť slovenského trhu rastie, dovozová Metaxa je na čele
  8. Neseďte doma, cestujte z Košíc do sveta
  9. Vydanie denníka SME spolu s knihou Ľubomíra Feldeka
  10. Kŕčové žily: Nepekné a nebezpečné
  1. Aký bude váš doplnkový dôchodok 10 530
  2. Bolesti hlavy, brucha či únava? Môžu za to možno aj parazity! 4 475
  3. Vydanie denníka SME spolu s knihou Ľubomíra Feldeka 4 016
  4. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a. 3 621
  5. Vaginálne mykózy – ako sa im brániť? 3 254
  6. Neviete si vybrať správne miesto na dovolenku v Grécku? 3 047
  7. Premýšľate nad kúpou last minute dovolenky v Egypte? 2 899
  8. Jarabinky Grande odštartovali predaj zaujímavými cenami bytov 2 699
  9. Od 1. júla už prestanete chodiť na poštu! 2 223
  10. Jednoduchá mobilná tlač z vášho smartfónu, alebo tabletu? 1 934

Hlavné správy zo Sme.sk

PLUS

YouTuber GoGo: Mladí už nepozerajú večerné správy

Daniel Štrauch je najúspešnejší slovenský youtuber. Jeho tvorbu sleduje skoro 1,6 milióna ľudí na Slovensku a v Česku.

KOMENTÁRE

Čo spravili české večery s Putinom a dvadsať klamstiev

Aj českí diváci mohli sledovať Stona s Putinom.

ŽENA

Porodila doma: Verila som, že telo nepôjde samo proti sebe

Matka opisuje priebeh domáceho pôrodu svojej dcéry.

TECH

Vedci vyriešili tisícročnú záhadu jasnej nočnej žiary

Fenomén spomínajú už antické texty.

Neprehliadnite tiež

Volvo má problém s kengurami. Nedokáže ich rozoznať

Systému na rozpoznávanie zvierat robí problém atypický pohyb kengúr.

Vedci vyriešili tisícročnú záhadu jasnej nočnej žiary

Výskumníci sa pozreli na fenomén, ktorý spomínajú už antické texty.

Vyvíjajú videohru, ktorá má pomôcť odhaliť už rané štádium Alzheimera

Včasné diagnostikovanie choroby môže oddialiť nástup prvých príznakov.

Vyriešili záhadu, ktorá trápila Darwina. Našli miesto pre koňa s chobotom

Macrauchenia pripomínala mnohé zvieratá, jej telo bolo pre vedcov záhadou. Odhalili ho vďaka DNA.