FOTO - Archív
Zmeníme pohľad na podstatu vesmíru
Astrofyzici hovoria, že v blízkom čase možno budeme musieť radikálne zmeniť pohľad na fyzikálnu podstatu vesmíru. Základné piliere súčasnej fyziky – náboj elektrónu, Planckova konštanta a rýchlosť svetla – sa s vekom vesmíru menia (!). S týmto nepochybne závažným vyhlásením prišiel 16. augusta medzinárodný tím austrálskych, britských a amerických fyzikov pod vedením Johna Webba z New South Wales University v Austrálii.
Vedci pomocou Keck Telescope – najväčšieho optického ďalekohľadu na svete -, ktorý sa nachádza na vyhasnutom vulkáne Mauna Kea na Havajských ostrovoch, pozorovali vzdialený kvazar (quasi-stellar radio source; kvazar = jadro veľmi mladej, vzdialenej galaxie, v strede ktorého sa pravdepodobne nachádza supermasívna čierna diera), ktorý vyžaruje 10-triliónkrát viac energie ako Slnko. Kvazar sa nachádza vo vzdialenosti 12 miliárd svetelných rokov, teda takmer na samom okraji v súčasnosti pozorovateľného vesmíru. (Svetlo, ktoré dnes pozorujeme, opustilo kvazar len jednu miliardu rokov po vzniku vesmíru.)
Astronómovia sledovali absorpčné čiary žiarenia kvazaru, ktoré prechádza oblakmi medzigalaktického plynu medzi Zemou a kvazarom. Plyn obsahuje okrem iného atómy kovov, ako sú zinok a hliník. Elektromagnetické žiarenie, ktoré atómy týchto prvkov pohlcujú, zvyčajne vykazuje v spektre zreteľné výbežky (tzv. piky) v absorpčnom spektre.
Štruktúra spektier priamo závisí od základných fyzikálnych konštánt, napríklad rýchlosti svetla vo vákuu. Porovnaním štruktúry týchto spektier so spektrami získanými na Zemi, v laboratóriách, vedci zistili, že v čase, keď žiarenie prechádzalo oblakmi medzigalaktického plynu, boli tieto konštanty iné ako dnes (v laboratóriu na Zemi).
Mení sa rýchlosť svetla?
Na vysvetlenie objavu si predstavme atóm ako malú slnečnú sústavu, kde jadro atómu (zložené z protónov a neutrónov) reprezentuje Slnko a obiehajúce elektróny sú planéty. Ak cez jednotlivé atómy v plyne prechádza elektromagnetické žiarenie (svetlo) z vesmírneho objektu, napríklad kvazaru, v atómoch dochádza k zmenám; žiarenie určitých špecifických vlnových dĺžok „odsunie“ niektoré elektróny na inú obežnú dráhu. Akoby akási fyzikálna sila odsunula našu Zem zo súčasnej orbitálnej dráhy okolo Slnka napríklad do vzdialenosti Marsu.
Fyzici dnes presne vedia, aký účinok na jednotlivé druhy atómov majú rôzne druhy žiarenia (teda rôzne vlnové dĺžky). To, čo Webbov tím zistil, boli nepatrné rozdiely v tom, čo namerali v spektre kvazaru a tým, čo ukazujú laboratórne experimenty. Tieto nepatrné rozdiely (jedna stotisícina) však môžu mať skutočne obrovský dopad na celú fyziku a kozmológiu.
Je zrejmé, že v matematických rovniciach, ktoré interakciu atómov s elektromagnetickým žiarením popisujú, musela v priebehu vývoja vesmíru nastať zmena. Je veľmi pravdepodobné, že jednou z veličín, ktorá sa s vekom vesmíru mení, je zdanlivo neporušiteľná rýchlosť svetla.
Podporia teóriu strún
Ako pre denník The New York Times povedal Rocky Kolb z prestížneho Fermi National Accelerator Laboratory v Batavii (Illinois, USA), keby sa nové výsledky Webovho tímu potvrdili, znamenalo by to nielen kompletnú revíziu súčasného pohľadu na vesmír, kozmológiu, ale podporilo by to tiež novú alternatívnu teóriu, tzv. teóriu strún, ktorá vo vesmíre predpokladá ďalšie skryté dimenzie. O novom objave sa pochvalne vyjadril aj Sheldon Glashow z americkej Boston University, ktorý v roku 1979 dostal Nobelovu cenu za fyziku.
Jedným z členov objaviteľského tímu je John D. Barrow z University of Cambridge v Británii, astrofyzik, vynikajúci popularizátor vedy a autor bestsellerov Teórie všeho (Mladá fronta, 1996, edícia Kolumbus) a Pí na nebesích (Mladá fronta, 2000, edícia Kolumbus).
Objav bude oficiálne publikovaný 27. augusta v prestížnom vedeckom časopise Physical Review Letters.
MICHAL ŠERŠEŇ(Autor je vedecký pracovník na FMFI UK a šéfredaktor WWW.5D.SK)
Keck Telescope je najväčším ďalekohľadom na svete, ktorý pozoruje vesmír vo viditeľnom a infračervenom svetle. Zrkadlo ďalekohľadu sa skladá z 36 segmentov s celkovým priemerom 10 metrov a celý prístroj váži 300 ton (!). Náklady na jeho výstavbu dosiahli 140 miliónov US dolárov, ktoré poskytla súkromná nadácia W. M. Keck Foundation. Materskými inštitúciami, ktoré majú na pozorovania prednostné právo, je NASA, California Institute of Technology (Caltech) a University of California. Prevádzka ďalekohľadu sa začala v roku 1993 a jeho vedecké ciele sú spojené s veľkorozmerovou štruktúrou vesmíru, jeho vekom, hľadaním tzv. tmavej hmoty vesmíru, detekciou planét v okolí iných hviezd, vznikom slnečnej sústavy atď.
