Sciencemag.cz
Doporučujeme
Něco nového, co uvidíme ve Velkém hadronovém urychlovači? Ale co když je Higgsův boson vše, co je tam k vidění?
Možná si myslíte, že když žijeme na relativně klidném předměstí průměrné galaxie ve zřejmě jednotném vesmíru čtrnáct miliard let po Velkém třesku, není žádný důvod k obavám. Nicméně právě toto mi poslední dobou obavy způsobuje.
Díky dvěma pilířům fyziky dvacátého století, teorii relativity a kvantové mechanice, víme, že informace, kterou dokážeme získat o vesmíru, je limitovaná určitými okolnostmi – jakkoli tyto okolnosti nijak striktně nelimitují to, co je všeobecné známé. Nicméně zde mohou být nové limity, které se objevují v naší vrcholné schopnosti prozkoumávat přírodu – limity očividně vytvořené úctyhodným úspěchem fyzikální teorie a experimentů posledních padesáti let. A znovu, limity jsou výsledkem okolností; mohly by alespoň v zásadě změnit způsob, jak bude fundamentální věda postupovat v budoucnu.
Zaprvé, současné fyzikální teorie naznačují, že náš vesmír pravděpodobně není unikát. Mimo dosah naší schopnosti ověřit si přímo tento fakt se může nacházet nekonečno vesmírů s jinými fyzikálními zákony a s jinou charakteristikou prostoru a času. Toto nemusí být nutně problém, pokud máme zájem pochopit podstatu našeho konkrétního vesmíru. Ale může se stát, že naše fyzikální zákony jsou pravděpodobnostní a není žádný fundamentální základ, proč jsou takové, jaké jsou, v našem vesmíru. Stejně tak jako epidemiolog, který má pouze jednoho pacienta, může říct jen velmi málo o příčině nějakého onemocnění, protože je nemožné zjistit, co je normální a co ne, pokud studujeme pouze jeden – ten náš – vesmír,
tak možná nebudeme nikdy schopni určit, jestli jsou fundamentální zákony skutečně fundamentální nebo zda se jedná pouze o náhody.
Možná jsme dostatečně chytří na to, abychom přišli s teorií, která objasňuje, jak jsou fyzikální zákony rozprostřeny skrze vesmíry, a která určuje pravděpodobnost našich zákonů takových, jaké jsou. Ale je úplně stejně možné, že to bez přístupu k většímu počtu vzorků nikdy nezjistíme.
To není to nejhorší. Zjistili jsme, že se rozpínání našeho vesmíru zrychluje; čím déle čekáme, tím méně z něj uvidíme. Nakonec zmizí všechny galaxie, které nyní vidíme, dokonce i důkaz o Velkém třesku. I když jsme Kongresu (neúspěšně) překládali argumenty, že toto je důvod, proč bychom se měli zabývat kosmologií, dokud ještě můžeme, nemůžeme nezbytně předpokládat, že i pokud nepolevíme a nepoleví ani naši inteligentní nástupci, příroda vyjeví další ze svých tajemství.
Na samotnou příčinu tohoto zrychlování možná nikdy nepřijdeme. Pokud má prázdný prostor energii, tato energie může způsobovat pozorované zrychlení. Ale protože neexistuje žádný známý laboratorní experiment, který by přišel s informacemi o této energii, je naším jediným východiskem pozorovat ono rozpínání přes časový úsek. Nepřetržitá rychlost akcelerace je v souladu s energií spojenou s naprosto prázdným prostorem, ale zároveň je spojována s hostováním dalších možných zdrojů uvězněné energie v nějakých jinak neviditelných polích. To možná nikdy nezjistíme. A pokud je tato energie přímo spojována s vlastnostmi prázdného prostoru, možná nikdy nezjistíme proč, protože to také může být náhoda, s různými energiemi v různých vesmírech. Možná na to nikdy nepřijdeme, protože máme pouze jediný vesmír k prozkoumání.
Dokud jsme v rozpoložení, že ještě máme obavy: tak i po zřejmém objevení Higgsova bosonu ve Velkém hadronovém urychlovači (nálezu, který potvrzuje nejpozoruhodnější intelektuální cestu, na kterou se lidstvo vydalo) můžeme propadnout frustraci. Zatím byl viděn jenom Higgsův boson. Ale standardní model je plný podivností a bylo předloženo mnoho návrhů, jak je vysvětlit. Většina těchto návrhů naznačuje něco nového, co uvidíme ve Velkém hadronovém urychlovači. Ale co když je Higgsův boson vše, co je tam k vidění? Pak nebudeme mít žádné vodítko k tomu, jakým směrem se máme ubírat, abychom rozluštili hádanky standardního modelu. Pokud nebude příroda vstřícná, pak řešení těchto problémů může být jednoduše nedostupné, buď kvůli praktickým fyzikálním omezením nebo kvůli omezením úzkoprsých politiků.
Možná pak v krajnosti situace dosáhne empirická věda svých limitů a nám nezbyde nic než hádat se o to, co je možné, místo testování našich nápadů. Doufám, že k tomu nedojde. Ani na to nesázím.
Přece jen jsme pokaždé velmi překvapeni, když otevřeme nové okno ve vesmíru a zjistíme, kolik oken nám ještě zbývá otevřít. Strachování pomáhá připravit mysl, ale já nevěřím tomu, že některé z těchto možných omezení povede ke konci vědy – nebo i ke konci fyziky, jak říkali pesimisté. Ve vesmíru je tolik pozoruhodných a záhadných aspektů, že nás udrží zaneprázdněné ještě hodně dlouhou dobu.
LAWRENCE M. KRAUSS
Fyzik/kosmolog, vedoucí projektu Origins, Arizonská státní univerzita, autor knihy Vesmír z ničeho
Tento text je úryvkem z knihy:
John Brockman (editor): Čeho bychom se měli obávat – Myšlenky o budoucnosti civilizace, které odborníky znepokojují
Dybbuk 2018
O knize na stránkách vydavatele
