Neviditelný čert

Pod předchozím úvodníkem jsem napsal, že po klasické fyzice přišla fyzika kvantová. Teď se však ozývají hlasy významných fyziků, že jsme svědky zrodu nové fyziky - teorie superstrun.

Lucifer

Pod předchozím úvodníkem jsem napsal, že po klasické fyzice přišla fyzika kvantová. Teď se však ozývají hlasy významných fyziků, že jsme svědky zrodu nové fyziky - teorie superstrun.

Dnes jsem si koupil knížku od teoretického fyzika Michio Kaku a novinářky Jennifer Thompsonové Dále než Einstein. První kapitola začíná úderným názvem - Superstruny: teorie všeho? Na superstruny nejsem odborníkem, ale jako fyzik do toho občas zvědavě nahlížím jako laik, tedy hlavně do populárně vědeckých knížek. Četl jsem například Elegantní vesmír od Briana Greena. Znalci si asi řeknou: fyziku, fyziku, Dále než Einsteina jsi objevil až po patnácti letech? Ano. Originál vyšel v roce 1995 a od té doby možná už i český překlad. Ten, co jsem si koupil, vyšel loni.

Už kvantová fyzika přišla s myšlenkami, které se mnohdy dají těžko představit a některými fyziky jsou dodnes brány s rezervou. Tak třeba jeden z elementárních postulátů Heisebergův princip neurčitosti a především efekt průchodu elektronů dvojštěrbinou. I když bude procházet jeden za druhým, tak výsledkem bude interferenční obrazec, který se dá vysvětlit pouze dopadem vlny. Jak může sám se sebou interferovat jeden elektron? To je tedy otázka. Za odpověď se momentálně považuje názor, že elektron se může chovat jako vlna nebo částice. Když dopadne na stínítko, tak ho detekujeme jako částici. Když prochází dvojštěrbinou, tak se chová jako vlna. Když si na ty šterbiny posvítíme, tak detekujeme, že prošel jednou nebo druhou, tedy jako částice a výsledkem interference nebude. Laik by možná řekl: takže elektron se chová jako vlna, když se na něj nedíváme, a jako částice, když ho pozorujeme. Což by se dalo svým způsobem transformovat i na lidi. Když se na ně nedíváme, chovají se jinak, než když se na ně díváme.

Tahle pitoreskní vlastnost elektronů na dvojštěrbině rozvlnila hladinu obraznosti nejen fyziků, ale i filosofů, a začali se množit nejrozličnější představy o jeho interpretaci a o tom, jak ten Vesmír vlastně vypadá. Vznikly dokonce i teorie paralelních vesmírů, ve kterých se pohybuje elektron a tu se objeví z jednoho, jinde zase z jiného. Když se na něj nedíváme, tak je střídá jako vlna, když ho pozorně sledujeme, tak se zhmotní pouze v jednom. A co teprve teorie superstrun. Už v klasické fyzice se k matemetickému popisu některých zákonů začal používat čtyřrozměrný prostor. Tři rozměry prostorové a jeden časový.

To samozřejmě podnítilo některé autory sci-fi, že si s troškou nepochopení začali představovat štyřrozměrný Vesmír a hbitě fantazírovali. Když rozložíte podél stěn třírozměrnou krabici, kterou si dokážeme představit, dostaneme dvojrozměrný obrazec, složený ze šesti čtverců. Čtyřrozměrnou krabici si dokážeme představit rozloženou do třírozměrného obrazce, složeného z třírozměrných krychlí. Tuším, že jedna sci-fi povídka vyprávěla o domě, který postavil architekt jako rozloženou čtyřrozměrnou krabici. Ten se mu pak nečekaně složil zpět a nastala sci-fi pohádka ve čtyřech rozměrech.

Teorie superstrun je čistě matematická. Jejím úhelným kamenem je ambice, že vytvoří Teorii všeho, a jejím základem je představa, že celý Vesmír se skládá ze základních kamenů, které nevypadají jako kameny, ale jako struny. Představte si třeba struny na kytaře. Všechny hudební tóny se dají vyjádřit frekvencí, se kterou srtruna vibruje. A podobně je to i se superstrunami. Podle toho jak vibrují, vznikají částice, které jsme až dosud považovali za elementární. Tím pádem můžeme skloubit i všechny čtyři základní interakce - gravitační, elektromagnetickou a silnou a slabou nukleární - do jedné, tedy do Teorie všeho.

Problémem však je, že se jim to zpočátku nedařilo a zdálo se, že teorie superstrun upadne. Pak však došlo k náhlému pokroku a máme ji tady zpět. Vyřešili to tak, že struny umístili do jedenáctirozměrného prostoru - deset rozměrů prostorových a jeden časový. Teď si asi řeknete: jak si je, safra, máme představit a kde jsou? Vždyť už jenom čtyři si představit neumíme, pokud nebereme v potaz, že čtvrtý je časový, že je to matematika, a nebo že ho rozložíme na třírozměrné kostičky. Superstrunoví fyzici s tím však zatočili jednoduše. V makroskopickém Vesmíru jsou skutečně vidět jenom tři a zbývajících sedm je srolovaných tak úhledně, že je skutečně vidět nemůžeme.

Teorie všeho? Já bych byl trochu opatrný. Koncem devatenáctého století se fyzici domnívali, že všechno je hotovo, fyzika již dorazila ke konci a zbývá už jen doladit některé drobnosti. Za pár let přišla kvantovka a fyzikální oceán se znovu rozbouřil. Ještě neutichl a zjevily se superstruny. Na jedné straně si myslíme, že vesmír je nekonečný a na druhé straně chceme tvrdit, že už víme všechno. Ruku na srdce: chtěli byste, abychom už věděli všechno? Co potom? Mělo by ještě smysl nad něčím přemýšlet? Na druhé straně zase chápu, že ambiciózní myslitelé by se toho rádi dožili. Vždyť tomu věnovali celý život, tak proč umřít, když nedorazíme do cíle. Co je to cíl? I cesta může být cíl. Jsem pozorovatel a bavilo by mě pozorovat celý život. I to je cesta.

10.10.2010, 22:40:00   Publikoval Luciferkomentářů: 0