Čo sa udialo v momente Veľkého tresku? Čo sa nachádza v srdci čiernej diery? Toto sú momentálne jedny z najväčších kozmických záhad, s ktorými momentálne nepohnú ani najväčšie hlavy sveta. Na zodpovedanie týchto otázok totiž potrebujeme, aby spolupracovali dve najpoužívanejšie teórie na svete, ktoré sa však nenávidia.
Prvou je Einsteinova teória Relativity, ktorá excelentne popisuje ako veci fungujú vo veľkej škále. Dokáže teda vedcom popísať pohyb kozmických telies, galaxií a väčších vesmírnych štruktúr. Einsteinova teória všeobecnej Relativity vníma gravitáciu ako deformáciu časopriestoru. Ak by sme však podľa nej chceli popísať pohyb atómov a častíc, v tomto aspekte absolútne zlyháva. Tu prichádza na rad kvantová mechanika, ktorá funguje excelentne vo svete atómov a častíc, no taktiež sa rozpadá, ak by sme s ňou chceli prejsť do väčšej škály.
Čierne diery sú objekty, z ktorých neunikne ani svetlo. Medzi najväčšie vesmírne záhady sa radia preto, lebo podľa našej teórie ide o kvantové objekty (pozn. redakcie: predpokladá sa, že v srdci čiernej diery leží singularita, bod ktorý je menší ako častica), no zároveň fungujú v doméne všeobecnej relativity. Vo vnútri čiernej diery sa naša fyzika rozpadá a vedci už roky tvrdia, že potrebujeme “teóriu Všetkého”, ktorá by spojila svet kvantovej mechaniky a Einsteinovej relativity.
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.
Autori nových štúdií 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.
Teória všetkého na dosah ruky?
V druhej štúdii výskumníci približujú, čo by z tejto teórie mohlo vyplývať a ako by sme ju mohli otestovať. Autori navrhujú zmerať hmotnosť objektu najpresnejšie ako nám to súčasné prístroje dovoľujú a pozorovať, či sa hmotnosť bude postupom času meniť.
Príkladom môže byť kilogramové závažie nachádzajúce sa v Medzinárodnom úrade pre miery a váhy. Toto závažie slúži ako medzinárodný štandard pre 1 kg. Ak by boli fluktuácie v meraní tohto závažia menšie než sa vyžaduje pre matematickú konzistenciu, potom táto teória neplatí.
“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.
Výskumníci zatiaľ nemajú v rukách jasnú odpoveď. Viacerí nezávislí experti ale tvrdia, že odpoveď na najväčšie kozmické záhady môžeme mať na dosah ruky. Poznať by sme ich mohli možno už do 20 rokov.
