Našli sme dlho hľadanú teóriu Všetkého? Radikálna teória má potenciál zmeniť spôsob, ako vidíme vesmír
Výskumníci v novej štúdii predstavujú teóriu, ktorá zjednocuje dva zdanlivo nespojiteľné svety.
Vedci dnes používajú dve mimoriadne úspešné teórie, prostredníctvom ktorých vysvetľujú, ako všetko funguje.
Prvou je Kvantová fyzika, ktorá vysvetľuje pohyby interakcie a celkovo fungovanie častíc a atómov. Ak by sme však cez ňu chceli vysvetliť ako fungujú planéty, hviezdy a iné kozmické telesá, zistili by sme, že táto teória vôbec nefunguje. Na vysvetlenie kozmických procesov výskumníci používajú Einsteinovu teóriu všeobecnej relativity. Tá nám zas dokáže pomôcť pochopiť pohyb vesmírnych telies, no vo svete atómov a častíc neplatí.
Výskumníci už dlhú dobu vedia, že Kvantová teória a Einsteinova teória gravitácie sú dve matematicky nekompatibilné teórie. Napriek tomu existujú prípady, kedy potrebujeme aby obe teórie fungovali naraz. Napríklad jadro čiernej diery je podľa našich súčasných poznatkov objekt, ktorý spadá aj pod doménu kvantovej fyziky, aj pod doménu všeobecnej relativity. Rovnako aj Veľký tresk, počiatok nášho vesmíru. V oboch prípadoch vedci hľadajú takzvanú teóriu Všetkého, ktorá by prepojila tieto dva svety a pomohla nám odhaliť najväčšie záhady vesmíru. Pre tých, ktorí nevedia, tak teória Všetkého je hypotetická teória, ktorá by zjednotila fyzikálny pohľad na makro- a mikrosvet. Vychádza z predpokladu, že vesmír je možné pochopiť na základe jednotného fyzikálneho prístupu.
Výskum z University College London prináša radikálnu teóriu, ktorá tieto dva svety spája. Vedci publikovali dve štúdie, ktoré konzistentne zjednocujú kvantovú mechaniku a Einsteinovu teóriu relativity. Predchádzajúce práce predpokladali, že na vytvorenie teórie všetkého potrebujeme nájsť spôsob, ako gravitáciu “kvantizovať”. V tomto duchu existujú teórie Kvantovej gravitácie alebo Strún. Ani jedna teória však neponúka celistvé vysvetlenie problému.
Spojenie dvoch nezlučiteľných svetov
Autori nových štúdii vo svojej práci nerobili nič s konceptom časopriestoru. Ich nová teória sa nazýva Postkvantová teória klasickej gravitácie a predpovedá prirodzený rozpad predvídateľnosti, ktorý vzniká časopriestorom samotným. Výsledkom je existencia náhodných a násilných fluktuácií v časopriestore, ktoré sú väčšie než predpovedá Kvantová teória. V ľudskej reči z toho vychádza, že zdanlivá hmotnosť objektu sa nedá jasne určiť, ak ju meriame s dostatočnou presnosťou.
Neprehliadnite
Výskumníci už v minulosti priniesli mimoriadne ambiciózne teórie, ktoré mali spojiť relativitu s kvantovou fyzikou. Nová štúdia nie je v tomto smere iná, no profesor Jonathan Oppenheim, ktorý s teóriou prišiel, ponúkol zároveň jednoduchý test, ako by sme mohli overiť jej platnosť.
Medzinárodný úrad pre miery a váhy má objekt s hmotnosťou 1 kilogram, ktorý slúži ako medzinárodný štandard pre túto hmotnosť. Oppenheim navrhuje, aby sme hmotnosť tohto štandardného závažia odmerali najpresnejšie ako vieme. Ak budú rozdiely v hmotnosti menšie ako sa vyžaduje pre matematickú konzistenciu, potom môžeme túto teóriu vylúčiť ako neplatnú.
“Kvantová teória a Einsteinova teória Všeobecnej relativity sú matematicky nekompatibilné teórie. Preto je dôležité vedieť, ako môžeme toto protirečenie vyriešiť. Mal by byť časopriestor kvatizovaný alebo naopak by sme mali upraviť kvantovú teóriu? Možno je to niečo úplne iné. V rukách máme konzistentnú základnú teóriu, v ktorej nie je časopriestor kvantizovaný. Teraz môžeme len hádať,” tvrdí profesor Jonathan Oppenheim, ktorý prišiel s novou teóriou.
Nová práca zatiaľ neodpovedá na všetky záhady vesmíru. Výskumníci však urobili mimoriadne kritický prvý krok, ktorý by mohol viesť k vytvoreniu ucelenej teórie všetkého. Niektorí experti tvrdia, že odpoveď by sme mohli mať do 20 rokov.
Komentáre