Skladá sa náš vesmír z pixelov? Ambiciózny projekt plánuje nájsť stopy najdôležitejšej vedeckej teórie
Rovnako ako digitálna fotografia, aj náš vesmír môže byť tvorený z bodov, ktoré uvidíme až po priblížení.
Piesočné duny vyzerajú z vesmíru hladko no čím viac sa približujete, tým viac detailov začína vynikať. Najprv sa objavia záhyby, no ak sa rukou dotknete piesku, môžete odhaliť jednotlivé zrnká. Ak sa na to pozrieme s nadhľadom, na rovnakom princípe fungujú aj digitálne obrázky. Oddialené vytvárajú celistvý obraz, no po priblížení začínajú vynikať jednotlivé pixely.
Vedkyňa menom Rana Adhikari verí, že sa podobne správa aj náš vesmír a v skutočnosti je zložený z pixelov, píše portál SciTech Daily. Presnejšie povedané, jej teória tvrdí, že rovnako ako sa fotografia skladá s pixelov, aj náš vesmír je zložený z drobných častí. Tie sú tak malé, že ak by sme jeden vesmírny „pixel“ zväčšili na veľkosť zrnka piesku, atóm by mal veľkosť galaxie.
Vedci ako Adhikari sa snažia objaviť vesmírne pixely, pretože by to mohol byť jeden zo znakov kvantovej gravitácie, teórie, ktorá spojí kvantovú mechaniku a teóriu relativity. V súčasnosti vedci používajú obe teórie, no kvantová mechanika funguje len ak sa pozerajú na veľmi malé veci, ako napríklad častice a atómy. Teória relativity naopak dokáže dokonale predpovedať pohyby planét, hviezd, či galaxií.
„Vo svete fyziky často prevláda nesprávna myšlienka, že kvantová mechanika a gravitácia sa nedajú spojiť dokopy. Experimenty nám však ukazujú, že to tak nie je. Kvantová mechanika funguje aj na našej planéte, ktorá má svoju gravitáciu. Znamená to, že vedia fungovať spolu. Problém nastáva, keď sa vedci pokúsia zlúčiť naše teoretické poznatky,“ vysvetľuje profesor teoretickej fyziky, Cliff Cheung.
Sú vesmírne pixely dôkazom teórie všetkého?
Teória kvantovej gravitácie, predpokladaná „teória všetkého“ by musela fungovať na neuveriteľne malých škálach. Vedci preto nedúfajú, že by sa im podarilo takúto teóriu vytvoriť v dohľadnej budúcnosti. Teoretickí fyzici sa však pokúšajú nájsť prejavy kvantovej gravitácie priamo v našom vesmíre. Stopy by sa mohli ukrývať v prvých čiernych dierach, ktoré vo vesmíre vznikli alebo v gravitačných vlnách, ktoré zaznamenáva detektor LIGO.
„Myšlienka, že možno nájsť javy, ktoré sú predpoveďou kvantovej gravitácie nie je veľmi rozšírená. Ak ale chceme vytvoriť nejakú rozumnú teóriu, musíme začať hľadať spôsob ako prepojiť naše poznatky s tým, čo sa deje vo vesmíre. Ak to neurobíme, budeme stratení,“ vyjadrila sa teoretická fyzička, Kathryn Zurek.
Zurek sa spojila s Ranou Adhikari a spolu pracujú a novom experimente. Ten sa nazýva Gravity from Quantum Entaglement of Space-Time (pozn. redakcie: Gravitácia vznikajúca z kvantového previazania časopriestoru). Ich experiment zatiaľ neodhalí pixely, z ktorých sa údajne náš vesmír skladá, avšak bude pátrať po prepojeniach medzi jednotlivými pixelmi. Tie by mali vytvárať stopu, ktorú dokážeme zachytiť.
Neprehliadnite
Vedci pracujú na experimente, ktorý si vyžaduje extrémnu presnosť. Stačí len malé vychýlenie a výsledky by nemuseli ukázať nič. Autorky štúdie samé hovoria, že ich nápad nemusí fungovať, no ak bude experiment úspešný, znamenalo by to míľový skok pre astronómiu. Cieľom ich nasledujúcich experimentov bude hľadať prepojenia medzi najdrobnejšími časťami, pripomínajúce pixely, z ktorých sa náš vesmír môže byť zložený.
Ak sa ich snahy potvrdia, znamenalo by to výrazný skok dopredu pri hľadaní teórie všetkého – vedeckej teórie, ktorá má spojiť dva zdanlivo nezlučiteľné vedné odbory – svet kvantovej fyziky, ktorá sa zaoberá časticami a atómami a Teóriu relativity, ktorá opisuje pohyb kozmických objektov.
Komentáre