Sciencemag.cz
Doporučujeme
Standardní model stále platí. Poslední výsledky nejsou překvapením. Supersymetrické částice nebyly pozorovány.
/Tento úryvek byl již na Sciencemagu publikován. Kniha nyní vychází v novém vydání, i datum publikace tohoto úuryvku bylo proto změněno na aktuální./
Nejstudovanější alternativou ve výzkumné problematice, o níž pojednává tato kniha, je teorie strun. Většina fyziků, kteří na strunové teorii (a s ní souvisejících teoriích) léta pracovali, čekala, že jakmile začne fungovat nový urychlovač částic LHC (Large Hadron Collider) v ženevské laboratoři CERN, okamžitě budou objeveny částice nového druhu, které jsme předtím nikdy neviděli a jejichž existenci teorie strun předpokládá: takzvané supersymetrické částice. Teorie strun tyto částice potřebuje k tomu, aby byla logicky konzistentní. Právě proto strunoví teoretici dychtivě čekali, že je nový urychlovač objeví. Naproti tomu smyčková kvantová gravitace je dobře definovaná i bez supersymetrických částic. Smyčkoví teoretici se přikláněli spíše k názoru, že takové částice nemusejí existovat.
K velkému zklamání mnohých nebyly supersymetrické částice pozorovány. Fanfáry, které v roce 2013 doprovázely objev Higgsova bosonu, toto zklamání maskovaly. Na energiích, kde je mnoho strunařů očekávalo, supersymetrické částice prostě neexistují. Není to žádný definitivní důkaz, zdaleka ještě ne. Ale příroda nám tím poskytla malé vodítko ve prospěch smyček.
V nedávných letech byla fundamentální fyzika svědkem tří velkých experimentálních objevů. Prvním je odhalení Higgsova bosonu v ženevském CERNu. Druhým jsou měření provedená sondou Planck; naměřená data byla zveřejněna rovněž v roce 2013 a potvrdila standardní kosmologický model. Třetím je první detekce gravitačních vln oznámená začátkem roku 2016. To jsou tři významné signály, které nám příroda nedávno poskytla.
Tyto tři výsledky mají cosi společného: nejsou vůbec překvapivé. To samozřejmě nijak nezmenšuje jejich přínos, naopak jim to dodává většího významu. Objev Higgsova bosonu je zcela nezpochybnitelným potvrzením platnosti myšlenek, které stojí za standardním modelem elementárních částic, který vychází z kvantové teorie.
Je potvrzením předpovědi, která byla učiněna před třiceti lety. Měření provedená družicí Planck jsou silným potvrzením standardního kosmologického modelu, který vychází z obecné relativity s kosmologickou konstantou. Detekce gravitačních vln je spektakulárním potvrzením obecné relativity, sto let staré teorie. Tyto tři výsledky, jež byly získány náročným technologickým úsilím díky rozsáhlé spolupráci stovek vědců, neučinily nic víc, než že výrazně posílily důvěru v naše dosavadní chápání struktury vesmíru. Nepřinesly žádné skutečné překvapení.
Avšak tato absence překvapení byla v jistém smyslu překvapením, neboť mnoho lidí překvapení očekávalo.
Doufali, že uvidí „novou fyziku“ dosud nepopsanou stávajícími uznávanými teoriemi. V CERNu čekali supersymetrii, nikoli Higgse. A mnozí čekali, že Planck naměří nějaké nesrovnalosti ve standardním kosmologickém modelu, jež by podpořily alternativní kosmologické teorie mimo rámec obecné relativity.
Nic takového se nestalo. Příroda prostě i nadále potvrzuje obecnou relativitu, kvantovou mechaniku a (v rámci kvantové teorie) standardní model částic.
Mnoho teoretických fyziků dnes vymýšlí nové teorie tak, že se chytají libovolných hypotéz a spekulací. „Představme si, že…“ Osobně si myslím, že takový způsob dělání vědy nikdy nepřinesl dobré výsledky. Naše fantazie je příliš omezená, než aby si dokázala „představit“, jak by mohl vypadat a fungovat svět. Ledaže hledáme inspiraci ve stopách a indiciích kolem sebe. Stopy, které máme k dispozici, naše vodítka, jsou buďto dosavadní úspěšné teorie, anebo nová experimentální data, nic jiného. Právě v těchto datech a v těchto teoriích se musíme snažit odhalit, co jsme si dosud nedokázali představit. Tak postupoval Koperník, Newton, Maxwell i Einstein. Nikdy se nepokoušeli novou teorii „uhodnout“. Obávám se, že totéž nelze říct o přístupu valné většiny dnešních teoretických fyziků.
Tento text je úryvkem z knihy:
Rovelli Carlo: Realita není, čím se zdá – Cesta ke kvantové gravitaci
Argo a Dokořán 2018, 2021
O knize na stránkách vydavatele
