dále než einstein

7/29/2019 Dle ne Einstein

1/15

13

1.

Superstruny: teorie veho?

Zklady modern fyziky ots nov teorie, kter rychlemn dlouho hkan, ale bohuel u zastaral pedstavyo naem vesmru a nahrazuje je novou matematikou, ohro-

mujc svou krsou a eleganc. Pestoe dosud zstv adanevyeench otzek, tkajcch se tto teorie, naden vdcnad n je tm hmatateln. Na celm svt se ozvaj hlasypednch fyzik, e jsme svdky zrodu nov fyziky.

k se j teorie superstrun a jej rozvoj bhem po-sledn dekdy byl vyvrcholenm cel ady prlom ve fyzice,co naznauje, e se snad konen blme k jednotn teorii

pole plnmu matematickmu popisu, kter by obshlvechny znm sly ve vesmru.

Zastnci teorie superstrun dokonce tvrd, e je to monkonen teorie vesmru.

Pi zavdn novch mylenek bvaj fyzikov zpravidlaopatrn. Avak princetonsk vdec Edward Witten tvrd, e

teorie strun bude dominovat svtu fyziky ptch padestlet. Superstruny jsou skrz naskrz zzrak, prohlsil ne-dvno. Na jedn fyzikln konferenci posluchae ohromilprohlenm, e mon zavme tak velkou revoluci vefyzice, jakou byl zrod kvantov teorie. Dodal jet, e tatorevoluce povede k novmu chpn podstaty prostorua asu, je bude pedstavovat nejdramatitj vvoj v tto

oblasti od vzniku obecn teorie relativity.1

I asopis Science, zpravidla velmi umrnn ve svch ko-mentch, srovnal zrod teorie superstrun s objevem sva-tho Grlu. Napsal t, e tato revoluce me mt stejn


2/15

14

hlubok dsledky, jako ml v matematice pechod od rel-nch ke komplexnm slm.2

Dva z tvrc tto teorie, John Schwarz z Kalifornskhotechnickho institutu a Michael Green z Queen Mary Col-

lege v Londn, ji oznaili trochu provokativn jakoteorii veho.3

Cel toto vzruen pramen z toho, e teorie superstrunby mohla vysvtlit vechny znm fyzikln jevy od pohybugalaxi a po dynamiku jdra v atomu. Teorie skt i udivu-

jc pedpovdi tkajc se pvodu naeho vesmru, potkuasu a existence mnohadimenzionlnch vesmr.

Pedstava, e obrovsk mnostv informac o naem fy-ziklnm vesmru, kter se podailo obtn nashromditbhem nkolika tisc let pelivho zkoumn, lze shrnoutdo jedin teorie, je pro fyzika omamn.

Pro piblen uveme, e nmet fyzikov svho asuvytvoili encyklopedii fyziklnch vd pod nzvem Hand-buch der Physik, obrovsk dlo, kter shromdilo existujcfyzikln vdomosti. Handbuch zabr v knihovn celoupolici, a nen divu, vdy je to vrcholn soubor vdeckhouen. Je-li superstrunov teorie sprvn, pak se vechnyinformace obsaen v tto encyklopedii daj v principu od-

vodit z jedin rovnice.Na superstrunov teorii vzruuje fyziky nejvce ta sku-

tenost, e ns nut podstatn revidovat nae chpnpodstaty hmoty. Od as starch ek panovala ve vdpedstava, e zkladnmi stavebnmi kameny vesmru jsoudrobounk stice, v nedvn teorii chpan jako bodov.Dmokritos pro n vytvoil slovo atomos (nedliteln), abyzdraznil jejich povahu jako zkladnch, nezniitelnchsteek hmoty.

Podle teorie superstrun jsou vak tmi zkladnmi sta-vebnmi prvky drobounk vibrujc strunky. Je-li tomu tak,pak vechno na svt, od proton a neutron pes nae

vlastn tla a po nejvzdlenj hvzdy, je sloeno z tchto


3/15

15

droboulinkch kmitajcch strunek. Nikdo je nikdy nevi-dl, na to, aby se daly pozorovat, jsou pli drobn jsou

jet sto miliarda miliarda drobnj ne protony. Svt sepouze jev jako sloen z bodovch stic proto, e nae p-

stroje jsou pli hrub na to, aby nepatrn strunky odhalily.Na prvn pohled se me zdt divn, e tak jednoduch

trik nhrada bodovch stic strunkami me vysvtlitbohatou rozmanitost stic a sil (kter vznikaj vmnoustic), s n se v prod setkvme. Teorie superstrun jevskutku tak elegantn a irok, e z n plyne mon exis-tence miliard a miliard rznch typ stic a substanc ve

vesmru, je maj pekvapiv rozdln vlastnosti.Teorie superstrun me poskytnout koherentn vezahr-

nujc obraz prody podobnm zpsobem, jako lze poutstrunu houslovou k sjednocen vech hudebnch tna zkon harmonie. Historicky vznikla hudebn pravidla potisciletm zkoumn rznch hudebnch zvuk metodoupokusu a omylu. Dnes tyto rozlin zkony umme odvo-dit z jednotnho obrazu, toti z toho, e struna me zntna rznch frekvencch, z nich kad pedstavuje urittn hudebn stupnice. Tny vytven kmitajc strunou,

jako napklad jednou rkovan C, nejsou samy o sobfundamentlnj ne tny jin. Jako zkladn se ale jevskutenost, e jedna jedin pedstava, pedstava kmitajc

struny, me vysvtlit zkony harmonie.Znalost fyziky houslov struny tedy poskytuje vyer-pvajc teorii hudebnch tn a umouje pedpovdatharmonie a akordy nov. Podobn jsou podle teorie super-strun zkladn sly a stice, kter v prod nachzme, jenrozdlnmi mody kmit vibrujcch strun. Napklad gra-

vitan interakce odpovd nejnimu vibranmu modu

kruhov uzaven struny (smyky). Vy excitace strunyvytvej rzn formy hmoty. Z hlediska teorie superstrunnen dn sla i stice fundamentlnj ne ty druh

vechny jsou jen rznmi vibranmi rezonancemi strun.


4/15


5/15

17

mru je dominujc silou. Psob na nepedstavitelnchvzdlenostech miliard svtelnch let, a k nejvzdlenjmhvzdm, a zodpovd za pohyb galaxi vesmrem, prv tak

jako za pd jablka ze stromu i za skutenost, e se nae

nohy udr na podlaze.Elektromagnetick sla dr pohromad atom a zpso-

buje, e negativn nabit elektrony krou kolem pozitivnnabitho jdra. A protoe elektromagnetick sla urujestrukturu atom, je i silou, kter vldne chemii.

Na Zemi je elektromagnetick sla nkdy natolik siln,e pev nad gravitac. Teme-li heben, povede se nm

s nm posbrat ze stolu trky papru. Elektromagneticksla je v tomto ppad silnj ne dol psobc sla gra-

vitan a nad zbvajcmi dvma silami vtz pi vzjem-nm psoben stic tak dlouho, dokud je vzdlenostmezi nimi vt ne 0,0000000000001 cm, co je zhrubarozmr jdra.

(Asi nejznmjm projevem elektromagnetickho p-soben je svtlo. Pi vybuzen atomu se pohyb elektronkolem atom stv neregulrnm a elektrony vylou svtloa dal formy zen. Takto vznikaj rzn formy elektro-magnetickho zen, jako jsou rentgenov paprsky, vidi-teln svtlo, tepeln zen, mikrovlny produkovan rada-rem i vlny radiov. Rdio a televize demonstruj rzn

projevy elektromagnetick sly.)Uvnit atomovho jdra pevauj nad elektromagne-tickou silou siln a slab (jadern) interakce. Siln inter-akce i siln sla dr protony a neutrony uvnit jader.Protony maj vechny stejn kladn nboj, take ponechnyjen elektromagnetickmu psoben by se rozbhly od sebea jdro by se roztrhalo. Siln sly tedy mus pebt odpudi-

vou elektrickou slu mezi protony. Zhruba eeno, jemnrovnovha mezi odpudivmi a pitalivmi silami se v jdeudr jen u pomrn mla rznch jader, to je dvodem,pro v prod existuje jen okolo sta prvk. Jestlie jdro


6/15

18

obsahuje vce ne zhruba sto proton, odpudiv elektro-magnetick sle neodol ani siln jadern interakce.

Uvolnn siln jadern interakce me mt katastrofickdsledky. Kdy se rozbije jdro uranu v atomov bomb,

uvoln se explozivn obrovsk energie vzan v jde a dojdek jadernmu vbuchu. Energie uvolnn z uritho mno-stv uranu vce ne milionkrt pevyuje energii uvolnnoupi vbuchu dynamitu stejn vhy. Siln jadern sla meposkytnout mnohem vce energie ne chemick exploze,pi kter se uplatuje sla elektromagnetick.

Existence siln jadern sly tak vysvtluje, pro svt

hvzdy. Hvzda je vlastn obrovsk nuklern pec, v n seuvoluje nuklern energie v atomovch jdrech. Kdybyse slunen svtlo zskvalo msto termonuklern reakcespalovnm uhl, produkovala by se ho jen nepatrn sta Slunce by se rychle cel promnilo v popel. Bez slune-nho svtla by Zem vychladla a ivot by vymizel. Bez silnnuklern interakce by nesvtily hvzdy, nebylo by dnSlunce a na Zemi by neexistoval ivot.

Kdyby byla ve he jen siln nuklern sla, byla by vtinajader stabilnch. Ze zkuenosti ale vme, e nkter jdra,napklad jdro uranu s 92 protony, stabiln nejsou, samo-

voln se rozpadaj na men fragmenty a njak zbytek. Mlu-vme o radioaktivit. To naznauje, e zde psob jet n-

jak dal sla, odpovdn prv za radioaktivitu a rozpadvelmi tkch jader. T se k slab interakce nebo slab sla.Slab interakce je tak jemn a prchav, e na ni v b-

nm ivot nenarazme. Pociujeme vak jej efekty nepm.Kdy vedle kusu uranu postavme Geigerv-Mllerv po-ta, slyme kliknut, vyvolan radioaktivitou jader, jipsob slab interakce. Energie uvolnn pi radioaktiv-

nm rozpadu, tedy energie produkovan slabou interakc,se projev jako teplo. Za vysokou teplotu zemskho jdra jesten zodpovdn rozpad radioaktivnch prvk. Uvol-n-li se toto teplo ble povrchu, m to za nsledek divok


7/15

19

vulkanick jevy, je se odehrvaj na zemskm povrchu. Po-dobn se slab interakce ruku v ruce se silnou podl naprodukci energie v nuklernm reaktoru a energie z jed-noho reaktoru osvtl velk msto.

Bez tchto ty zkladnch sil by byl ivot nepedstavi-teln. Atomy tvoc nae tla by se rozpadly, Slunce by vy-buchlo, zhasly by atomov pory, je dvaj svtlo hvzdma galaxim. Pedstava sly je ve skutenosti star a dobeznm, pochz pinejmenm od Isaaca Newtona. Nov

je ale mylenka, e vechny tyi zkladn sly jsou ve sku-tenosti jen rznmi projevy sly jedin.

e se njak vc i ltka me projevovat rznmi zp-soby, to vme z kadodenn zkuenosti. Vezmme hrnek

vody a zahvejme ho tak dlouho, a se vechna voda pro-mn v pru. Voda, za bnch podmnek tekutina, se mepromnit v plyn pru. Pra m od tekutin velice rozdln

vlastnosti, je to vak svou podstatou stle voda. Vodu m-eme tak zmrazit v led odebrnm tepla pemnme te-kutinu v tuhou ltku. Stle je to ale tat ltka, voda jenzskala dky vnjm podmnkm novou formu.

Jet dramatitjm pkladem je, e se kmen mepromnit v svtlo. Za uritch podmnek se kousek horninyme zmnit v obrovsk mnostv energie, napklad je-li tokus uranu, a uvolnn energie se projevuje pi vbuchu ato-

mov bomby. Hmota se me projevovat dvojm zpsobem bu jako materiln objekt (uran), nebo energie (zen).Podobn v prbhu devatenctho stolet fyzikov zjis-

tili, e projevem jen jedn sly je i elektina a magnetismus.Ne vak dle ne asi tyicet let vd, e tat sla se meprojevovat i jako slab interakce. Za sjednocen elektro-magnetick a slab sly do jedn elektroslab dostali

ti fyzikov (Steven Weinberg, Sheldon Glashow a AbdusSalam) Nobelovu cenu za rok 1979. Obdobn fyzikov v,e existuje i hlub teorie, teorie velkho sjednocen, ozna-ovan akronymem GUT podle anglickho grand unified


8/15

20

theory, kter by sjednotila s elektroslabou interakc i in-terakci silnou.

Ta posledn sla, gravitace, vak kladla fyzikm mimo-dn odpor. Gravitace se toti od ostatnch sil podstatn

li, a tak fyzikov na jej sjednocen s ostatnmi silami utm rezignovali. Ostatn ti interakce se spn sjedno-tily v rmci kvantov mechaniky obdobn pokusy vakselhaly, kdy se aplikovaly na gravitaci.

Chybjc lnek

Bhem dvactho stolet se rozvinuly dv velik teorie kvantov teorie, v jejm rmci se podailo vysvtlit ti sub-atomrn sly, a Einsteinova teorie gravitace, zvan obecnteorie relativity. Tyto teorie se zabvaj dvma od sebe od-dlenmi oblastmi. Kvantov mechanika se zabv svtem

velmi malho atomy, molekulami, protony a neutrony ,zatmco obecn relativita se uplatn ve svt kosmickchrozmr a velikch hmotnost, svt galaxi a hvzd.

Zhadou, kter fyziky trpila bhem dvactho stolet,byla zdnliv nesluitelnost obou teori, ze kterch se v prin-cipu daly odvodit vechny informace o fyzickm vesmru.

Jejich sjednocen se nepodailo ani tm nejvtm duchm

20. stolet. I Albert Einstein strvil ticet let ivota marnmipokusy o vybudovn jednotn teorie gravitace a svtla.Pitom ob teorie zaznamenaly v oblastech sv psob-

nosti obrovsk spchy. Nic nemohlo konkurovat kvan-tov mechanice pi odhalovn tajemstv atom. Proniklado tajemstv jadern fyziky, uvolnila energii vbuchu vo-dkov bomby a pomohla vytvoit kdejak modern za-

zen od tranzistor k laserm. Je to teorie tak mocn, ekdybychom tomu vnovali dost asu, umli bychom uritvlastnosti vech chemickch slouenin jen vpotem napotai, ani bychom museli vstoupit do laboratoe. Pes


9/15

21

vechny spchy pi popisu svta atom vak kvantov teo-rie selhv, kdy ji chceme aplikovat na gravitaci.

Skvlch vsledk doshla i obecn teorie relativityna svm vlastnm dvorku, tedy v kosmu. Dobe znmou

pedpovd obecn relativity jsou ern dry, kter fyzi-kov pokldaj za konen stav hodn hmotnch umra-

jcch hvzd. Obecn relativita t pedpovd, e vesmrzapoal velkm teskem, dky ktermu se galaxie od sebe

velikmi rychlostmi vzdaluj. K chovn atom a molekulovem v podstat nic nek.

Fyzikov se tedy stetvali s dvma rozdlnmi teoriemi,

z nich kad pracovala s jinm matematickm apartema byla schopna init podivuhodn pesn pedpovdi nasvm zem.

Bylo to, jako kdyby proda stvoila nkoho sice se dvmarukama, ty by se ale od sebe podstatn liily a jejich funkce bybyly naprosto nezvisl, levice by doslova nevdla, co dl pra-

vice. Fyzikov vak byli a jsou pesvdeni, e proda se nako-nec uke jako jednoduch a elegantn, take se jim to zdlozhadn nevili, e by se chovala tak bizarnm zpsobem.

A prv zde vstupuj do obrazu superstruny, protoe tysnad dokou vyeit problm, jak ob teorie spojit. Pro fun-govn teorie superstrun jsou ve skutenostinezbytnjednai druh, jak kvantov mechanika, tak relativita. Teorie super-

strun je prvn teorie, v jejm rmci m dobr smysl kvantovteorie gravitace. Vypad to tak, e vdci se v minulch desetile-tch stle marn snaili sestavit kosmickou skldanku a pak sinajednou vimli, e chybjcm dlem jsou prv superstruny.

Podivnj ne science fiction

Vdci jsou zpravidla konzervativn. Nov teorie pijmajjen pomalu, zvlt tehdy, kdy jsou jejich pedpovdi tro-chu zvltn. Teorie superstrun vede k tm nejdivoejm


10/15

22

pedpovdm, je se kdy ve fyzice vyskytly. Kad teorie,kter by byla schopn shrnout zklady fyziky do jednrovnice, by musela mt hlubok fyzikln dsledky, a tak

je tomu i s teori superstrun.

V roce 1958 poslouchal velk kvantov fyzik Niels Bohrpednku jinho velkho fyzika Wolfganga Pauliho. Po-sluchastvo nepijalo Pauliho vvody pli pzniv a Bohrpoznamenal: Vichni se shodneme, e vae teorie je blz-niv. Otzkou zstv, zda je blzniv dostaten. Ped-povdi teorie superstrun jsou natolik bizarn, e nemebt pochyb o tom, e vskutku dostaten blzniv je.

Podrobnji se budeme jejmi dsledky zabvat v dalchkapitolch, te se zmnme jen o nkolika, abychom pocho-pili, pro se k, e teorie superstrun nhle stav realistic-kou fyziku do podivnjho svtla ne science fiction.

Vcerozmrn vesmry

Ve dvactch letech 20. stolet podvala nejlep vklad po-tku naeho vesmru Einsteinova obecn teorie relativity.Podle n se zrodil ped deseti a dvaceti miliardami let gi-gantickou exploz zvanou velk tesk. Vechna hmota ve

vesmru, je dnes tvo galaxie, hvzdy a planety, byla na po-tku koncentrovan ve stavu obrovsk hustoty a obrovsk

vbuch ji uvedl do vzjemnho pohybu, m se zaal vytvetn rozpnajc se vesmr. Tato teorie vysvtluje pozorovanfakt, e hvzdy a galaxie se vzdaluj od Zem (v dsledkurychlosti, kterou hmot udlila sla pi velkm tesku).

V tomto vkladu na zklad Einsteinovy teorie vak tohomnoho chyb. Pro vesmr explodoval? Co se dlo ped vel-km teskem? Teologov i vdci po lta pociovali nepl-

nost teorie velkho tesku, protoe nevysvtlovala pvoda povahu velkho tesku samotnho.Teorie superstrun kupodivu um ci, co se ped velkm

teskem dlo. Podle n existoval vesmr pvodn v deseti di-


11/15

23

menzch, ne ve tyech, kter dnes vnmme (tm se mn tiprostorov a jedna asov). Protoe vak byl desetirozmrn

vesmr nestabiln, rozpukl se na dva kusy tyrozmrnvesmr se oddlil od zbytku. Abychom to ilustrovali, ped-

stavme si mdlovou bublinu, kter pomalu vibruje. Kdyjej kmity dostaten zesl, stane se nestabiln a rozpadnese na dv nebo vce mench bublin. Pedstavme si, e p-

vodn bublina pedstavuje desetirozmrn vesmr a jednaz mench mdlovch bublin je vesmr, ve kterm ijeme.

Je-li tato teorie sprvn, fakticky to znamen, e n ves-mr m jet jeden vesmr sestersk. Tak z n plyne, e

pvodn roztpen vesmru bylo tak divok, e je prov-zela exploze, oznaovan jako velk tesk. Teorie superstruntedy vysvtluje velk tesk jako vedlej produkt mnohemmohutnjho pechodu, roztpen pvodnho desetiroz-mrnho vesmru na dva kusy.

Nemuste se vak obvat rizika, obas barvit lenhov science fiction, e jednoho dne pjdete po ulici a najed-nou se propadnete do toho druhho vcerozmrnho

vesmru. Ten se toti podle teorie superstrun smrskl na ne-pedstaviteln mal objem (m bt 100 krt miliarda krtmiliarda krt men ne atomov jdro) a pro lidi je zcelanedostupn. Take otzka, jak vypadaj dal dimenze, jeist akademick. Cestovn ve vych dimenzch bylo tedy

mon jen na samm potku, kdy byl vesmr desetiroz-mrn a plavba nap dimenzemi byla jet provediteln.

Temn hmota

Krom dalch prostorovch dimenz autoi science fictionnkdy koen sv romny temnou hmotou, hmotou s po-

divuhodnmi vlastnostmi, odlinmi od vlastnost hmotykolem ns. Existence temn hmoty se pedpovdala ji dve,pohled na oblohu pomoc teleskop a dalch pstroj vakna hvzdch odhaloval tyt chemick prvky jako na Zemi,


12/15

24

nic jinho. I o tch nejvzdlenjch hvzdch se zjiovalo,e jsou z obyejnho vodku, helia, kyslku, uhlku atd. Najedn stran to bylo uklidujc mohli jsme si kat, ekdyby se nm podailo vycestovat do vesmru, nesetkali

bychom se s nim, co neznme ze Zem. Na druh stranbylo trochu zklamnm, e ns ve vzdlenm prostoru ne-ek dn velk pekvapen.

Superstrunov obraz svta sem mon pin zmnu,protoe proces tpen desetirozmrnho vesmru na ves-mry men pravdpodobn stvoil novou formu hmoty.Tato temn hmota nese uritou energii, tak jako kadforma hmoty, je vak neviditeln, odtud jej jmno. Je i bezchuti a bez zpachu, ani nejcitlivj pstroje neumjprokzat jej ptomnost. Kdybyste mohli uchopit kousektemn hmoty do ruky, ctili byste jej vhu, jinak nic, a nicbyste na ruce nevidli. Jej gravitan pitalivost je opravduto jedin, pomoc eho ji lze detekovat jinak s ostatnmiformami hmoty neinteraguje.

Temn hmota vak me vyeit jednu z kosmologickchhdanek. Je-li ve vesmru dostatek hmoty, pak jej vzjemnpitalivost me jej rozpnn zbrzdit asem natolik, ese nakonec zmn v kolaps, optn smrovn. Kdy vakastronomov oceovali mnostv hmoty, kter je ve vesmru

vidt, doli k zvru, e hvzdy a galaxie j neobsahuj dost,

aby se mohla expanze zmnit v hroucen. Na druh stranovem jin vpoty zaloen na studiu ervenho posunua svtivosti hvzd naznaovaly, e by ke kolapsu dojt mo-hlo. k se tomu problm chybjc hmoty.

Je-li teorie superstrun sprvn, pak skt vklad, proastronomov nevid temnou hmotu ve svch teleskopecha spektroskopickch pstrojch. Pitom podle n me

temn hmota ve vesmru dominovat, je j zejm vce nehmoty obyejn. V tomto smyslu tedy teorie superstrun vy-svtluje nejen to, co se stalo ped velkm teskem, ale ncok i o smrti vesmru.


13/15

25

Superskeptici

Kad teorie, kter pichz s tak revolunmi mylenkami,jako je nahradit bodov stice strunami a tyrozmrn

vesmr desetirozmrnm, vyvol samozejm skeptickoureakci. Teorie superstrun otevela nov obzory matematice,kter pekvapuj i samotn matematiky, a vzruuje fyziky nacelm svt, me vak trvat desetilet, ne se matematickapart rozvine tak, aby umonil uinit jednoznan zvryo jejch dsledcch, a provede se rozhodn test jej sprvnosti.Do t doby, ne bude existovat jej neoddiskutovateln expe-

rimentln dkaz, bude dost prostoru pro skeptiky, kte jibudou kritizovat pes jej krsu, eleganci a jednoznanost.

Lta intenzivnho sil destek tch nejlepch a nejbys-tejch vdc nepinesla jedinou ovitelnou pedpova ned se oekvat, e by k tomu v blzk budoucnosti do-lo, stoval se harvardsk fyzik Sheldon Glashow.4

Svtoznm holandsk fyzik Gerard t Hooft el ve svpednce v Argonne National Laboratory u Chicaga takdaleko, e pirovnal fanfry kolem teorie superstrun k pro-gramm komern televize spousta reklamy a mlo sku-tenho obsahu.

V podobnm duchu dal obecn varovn na adresu pt-rn po jednotn teorii ty sil princetonsk fyzik Freeman

Dyson: Zklady fyziky jsou pkn zanesen mrtvolamisjednocench teori.Zastnci superstrun vak namtaj, e i kdy rozhodujc

experiment, kter by teorii potvrdil, lze oekvat mon av dalek budoucnosti, dn z dnench experiment teoriineodporuje. Tm se neme chlubit dn jin teorie.

Teorie skuten nem soupee nen znm dn jin

cesta, jak manelstvm konzistentn spojit kvantovou a re-lativistickou fyziku. Nkte fyzikov jsou skeptit k po-kusm o vybudovn jednotn teorie proto, e jich v minu-losti u tolik ztroskotalo, ale jejich nezdar pramenil prv


14/15

26

z toho, e neumly slouit kvantovou teorii s gravitac. Zdse vak, e prv zde m teorie superstrun spch, netrpnemoc, je zabila jej pedchdce. Prv proto je teoriesuperstrun nejslibnjm kandidtem pro skuten sjed-

nocen vech sil.

SSC nejvt vdeck pstroj v historii

Pokroky v teorii sjednocen pi popisu slab, elektromag-netick, siln a mon i gravitan interakce vyvolaly ve fy-ziklnm svt snahu iniciovat stavbu mocnho experimen-tlnho zazen, kter by mohlo testovat nkter aspektypslunch teori. Tyto teorie nejsou vplodem njakhofantazrovn, nbr pedmtem soustednho mezin-rodnho zjmu.

V prbhu osmdestch let brala vlda USA za sv silo vybudovn obho rozbjee atom, urychlovae stic,

kter by mohl zkoumat hlubiny atomovho jdra, a bylaochotn na to utratit miliardy dolar. Toto zazen, znm

jako Superconducting Super Collider (SSC), supravodivsuperurychlova vstcnch svazk stic, mohlo bt nej-

vtm vdeckm zazenm v historii postavenm, v roce1993 vak byl program zruen.

Prvotnm kolem SSC mlo bt hledat nov interakcea testovat pedpovdi nkterch sjednocench teori, pe-devm teorie elektroslab interakce, ppadn i teorie vel-kho sjednocen (GUT) a superstrun. Ml se soustedit narzn aspekty vysnn teorie supersjednocen. Zazenby konzumovalo tolik energie, kolik je teba k zsobovn

velikho msta, kterou by spotebovvalo na urychlovn

stic k energim bilion elektronvolt. Urychlen sticeby pak rozbjely stice jin. Fyzikov doufali, e hlubokov nitru atomovch jader jsou uzamena klov data po-tebn k oven tchto teori.


15/15

27

Ale ani SSC, kter by dominoval experimentln fyzicevysokch energi bhem jednadvactho stolet, by nedis-ponoval dostatenou energi, potebnou k oven GUT,tm mn k oven ambiciznj teorie superstrun, kter

sjednocuje vechny znm sly. Pln oven tchto teori byvyadovalo jet mnohem vt zazen ne SSC. Ale SSCby byl u schopen zkoumat perifrii tchto teori a tak p-padn ovit nepmo nkter jejich pedpovdi.

Experimentln oven tchto teori, prv proto, eby vyadovalo obrovsk energie, mon nakonec pijdez kosmologie, ze studia potku vesmru. S energetickmi

klami, na kterch cel superunifikace nastv, se totisetkme prv jen na samm potku vesmru. V tomtosmyslu rozlutn hdanky sjednocen vech sil me z-rove rozeit i otzku pvodu vesmru.

To vak v naem pbhu a pli pedbhme. Ne sezane stavt dm, mus se poloit zklady a tak je tomui ve fyzice. Ne budeme moci zkoumat detaily toho, jakmzpsobem teorie superstrun sjednocuje vechny sly, mu-sme nejprve zodpovdt zkladn otzky jako: Co je to re-lativita? Co je to hmota? Kde vznikla mylenka unifikace?A na tyto otzky se sousted nsledujc dv kapitoly.

dále než einstein

Documents