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. 5 tipov ako na zdravé nôžky v škole
  2. Ako sa developer prispôsobil nárokom kupujúceho
  3. 6 účinkov prírodného slovenského výrobku
  4. Let s prestreleným srdcom: Samovraždy slovenských hercov
  5. TAURIS výrobky na gril potešia gurmánov aj maškrtníkov
  6. Problémy s počatím? Čo vás čaká na ceste za dvomi čiarkami
  7. Ako pracujú horskí záchranári? Tieto veci by ste nemali podceniť
  8. Lety do exotiky už aj z Bratislavy
  9. Nonstop banka vo vrecku - aplikácia Mobil Banking
  10. Ako sme jazdili v socializme
  1. Očarujúca Srí Lanka: malý ostrov plný prekvapení
  2. 5 tipov ako na zdravé nôžky v škole
  3. Ako sa developer prispôsobil nárokom kupujúceho
  4. Už aj seniori presadajú do SUV
  5. 6 účinkov prírodného slovenského výrobku
  6. Americká ambasáda zaberá pozemky už rok bez nájomnej zmluvy
  7. Bratislava gets a new public space and park
  8. TAURIS výrobky na gril potešia gurmánov aj maškrtníkov
  9. Let s prestreleným srdcom: Samovraždy slovenských hercov
  10. Daikin predĺžil záruku na klimatizácie so službou Stand By Me
  1. Let s prestreleným srdcom: Samovraždy slovenských hercov 6 664
  2. Ako sa developer prispôsobil nárokom kupujúceho 2 796
  3. Očarujúca Srí Lanka: malý ostrov plný prekvapení 2 770
  4. Ako sme jazdili v socializme 2 645
  5. 6 účinkov prírodného slovenského výrobku 1 863
  6. 5 tipov ako na zdravé nôžky v škole 1 754
  7. Problémy s počatím? Čo vás čaká na ceste za dvomi čiarkami 1 312
  8. Lety do exotiky už aj z Bratislavy 1 264
  9. Ako pracujú horskí záchranári? Tieto veci by ste nemali podceniť 1 197
  10. TAURIS výrobky na gril potešia gurmánov aj maškrtníkov 816

Hlavné správy zo Sme.sk

PLUS

Ako sa Slovák z Terchovej stal veľkým reformátorom u Márie Terézie

Adam František Kollár, vedec a knihovník bol jedným z popredných osvietenských reformátorov.

PLUS

V kráľovstve polievok sa držková nevarí

Do niekoľkých hrncov naložili Bratislavčania svojho tvorivého ducha.

KOMENTÁRE

Potrebujeme posilniť kultúru záväznosti

Musíme prestať so spájaním LGBTI s ohrozením tzv. tradičnej rodiny.

Neprehliadnite tiež

DETSKÁ RUBRIKA

Včeláriky robia všetko pre rodinu. Mladé vtáčatá chodia kŕmiť aj tetky a ujovia

Živia sa hmyzom, často práve včelami. To však nie je veľmi pochuti včelárom, ktorí tieto vtáky bezhlavo kynožia.

Vypustili prvý satelit, ktorý vyrobili pomocou 3D tlačiarne

Satelity by mali byť vo vesmíre približne päť až šesť mesiacov.

Toto sú najlepšie čínske smartfóny (leto 2017)

Xiaomi, Vernee, Oukitel alebo Ulefone? Poradíme vám, ako sa nestratiť vo svete čínskych smartfónov.

Na dne morí sa hromadia plasty, môže za to aj zvláštne zviera

Vršovky nie sú vinníci, sú obeťami plastov.