Supergravitace a Superstruny.

Vážení čtenáři a čtenářky, zde je další článeček do mozaiky pro vysvětlení proč některé věci budeme dělat tak jak je budeme dělat... a zároveň je to potvrzení toho co jsme doposud zveřejňovali. Čtěte tedy prosím pozorně a zkoušejte si aplikovat na své dopoud získané zkušenosti a znalosti.

LK

Hlavní důvod, proč se A.Einsteinovi ani jeho následovníkům, přes veškerou erudici a úsilí, nepodařilo vytvořit uspokojivou unitární teorii pole, spočívala hlavně v tom, že neměli k dispozici dostatečné experimentální údaje o zákonitostech mikrosvěta - o vlastnostech elementárních částic. Snažili se takříkajíc "vymyslet přírodu od psacího stolu". Částečně to platí i o Wheelerově kvantové geometrodynamice , která sice zavádí kvantový princip, ale jinak uvažuje vlastnosti pouze dvou druhů polí - gravitačního a elektromagnetického.

Nyní je situace diametrálně odlišná. Existuje obrovské množství experimentálních dat o interakcích mnoha druhů elementárních částic při nejrůznějších energiích. Z těchto experimentálních údajů byly odvozeny důležité obecné principy, které je třeba vzít v úvahu při sestavování každé unitární teorie, jež si chce činit nárok na adekvátní popis skutečnosti (§B.7). Vedle gravitačních a elektromagnetických interakcí se objevují další dva typy interakcí hrající fundamentální úlohu v mikrosvětě: silná interakce umožňující existenci jader atomů a interakce slabá způsobující např. radioaktivní b-rozpad.

Moderní unitarizační snahy probíhají na půdě kvantové teorie polí a jejich cílem je sjednocování fundamentálních interakcí mezi elementárními částicemi - interakcí silných, slabých, elektromagnetických a gravitačních. Protože se jedná o velmi rozsáhlou oblast ležící většinou úplně mimo zaměření této knihy, shrneme jen zcela heslovitě základní principy a poznatky unitarizace ve fyzice elementárních částic - viz obrázek níže, který je pokračováním základního unitarizačního schématu . Před rozebírám konkrétních metod unitarizace si však stručně přiblížíme základní ideje sjednocování polí a rozhodující úlohu, jakou zde hrají symetrie a zákony zachování.

  Schématické znázornění základní struktury sjednocování fundamentálních interakcí.

Teorie superstrun

Posláním vědy je neustále postupovat kupředu a odhalovat nové zákonitosti fungování všehomíru. Existují ale objevy, o nichž sami vědci tvrdí, že měly ještě zůstat lidstvu skryty. Patří mezi ně například teorie superstrun. Ta možná vysvětluje zážitky některých lidí, kteří nahlédli do některého z paralelních světů.

Na konci šedesátých let přišli s novou hypotézou nezávisle na sobě dva mladí fyzikové z ženevského výzkumného centra CERN. Gabriel Veneziano a Mahiko Suzuki se pokusili dívat na částice hmoty jako na kmitající uzavřené smyčky, takzvané stringy, a nikoliv jako na body v prostoru. Stringy neboli struny si můžeme představit jako nekonečně malá vlákna energie, která neustále vibrují na různých délkách kmitočtů. Každá frekvence potom odpovídá určité elementární částici - elektronu, kvarku, fotonu, neutrinu a podobně.

Zvláště lákavé na novém výkladu bylo, že jedna z teoreticky popsaných frekvencí připouštěla existenci dosud neobjevené bájné částice ? gravitonu, což je hypotetický nosič gravitační síly.

Kolik rozměrů má vesmír
Teorie superstrun, reprezentujících prazáklad vesmíru, byla ryze akademickou ideou bez možnosti praktického ověření, ale nabízela tak převratné možnosti, že se jí rychle začaly zabývat i další světové kapacity. Zvláště John Schwarz z Kalifornského technologického ústavu a Michael Green z Queen Mary´s College v Londýně se zasloužili o prudký rozvoj této hypotézy. Způsobili tím první superstringovou revoluci v dějinách fyziky. Když se potom k rozrůstajícímu se zástupu badatelů připojil i věhlasný americký génius působící na Princetonské univerzitě Edward Witten, stala se teorie superstrun žhavým tématem vědeckých diskusí posledních desetiletí.

Právě Witten v souvislosti s novou hypotézou upozornil na nutnost zcela jiného uvažování. Superstringy totiž nemůžeme chápat jako uzavřené rovinné struny existující v našem trojrozměrném vesmíru. Nacházejí se ve vícerozměrném hyperprostoru, který náš kosmos obklopuje. Kolik dimenzí tento prostor má, prozatím nikdo netuší. Dlouhou dobu vědci hovořili o deseti, nyní spekulují dokonce o jedenácti rozměrech. Hmota by potom byla pouhou trojrozměrnou formou různých oscilačních stavů uvnitř mnohorozměrného světa. Na Zemi však neexistuje mnoho lidí, kteří by si superstruny dokázali jenom představit.

Kolektivní vědomí fyziků
Nová hypotéza je natolik složitá, že ani velikáni typu Edwarda Wittena si nejsou jisti svými schopnostmi při řešení všech průvodních otázek. ?Lidstvo ještě nedisponuje pojmovým rámcem, který by dovoloval zavedení stringové teorie. Ta za svůj objev vděčí spíše šťastné náhodě,? říká americký génius. Dnešní fyzikové by podle něj vlastně správně vůbec neměli mít možnost takový výklad zkoumat, protože do něj ještě nedorostli.

Jasné je, že tuto teorii osamocený jedinec nezvládne. Proto vznikají na celém světě týmy neustále komunikující prostřednictvím internetu a vyměňují si nejnovější poznatky. Takové kolektivní vědomí nejgeniálnějších mozků by mohlo v budoucnosti v luštění záhad superstrun pokročit.

Občas se badatelé setkávají i osobně. Slavná konference v Postupimi roku 1999 je známa jako druhá superstrunová revoluce. Vědcům v čele s Wittenem se zde podařilo sjednotit šest do té doby souběžně existujících a částečně se lišících teorií do jediné.

Vyberte si svůj čas
Problematikou superstrun se zabývá také další z velikánů současné vědy - britský výzkumník Stephen Hawking. Ten se zamýšlí nad superstringovou teorií ve vztahu ke svému oboru - kosmologii. Předpokládá, že se superstringy objevily ihned po Velkém třesku. To vedlo k určitému časoprostorovému zakřivení a vzniku časových smyček. Znamenalo by to možnost pohybu hmoty nazpět v čase. Teoretický základ pro vynález stroje času bychom tedy měli.

Podle Hawkinga neexistuje pouze jedna minulost, ale více paralelních historií. Vývojové linie se táhnou vedle sebe a mohou se občas protnout. Doba v nich totiž plyne nejen podle nám známého reálného, ale rovněž podle takzvaného imaginárního času, který se stará o posouvání jednotlivých souběžných vrstev vedle sobě.
To potom možná vysvětluje zážitky některých lidí, kteří nahlédli do některého z těchto paralelních světů. Jejich vědomí na okamžik dokázalo sledovat místo linie reálného času ten imaginární. Třeba si představme místo, jež jsme mnohokrát navštívili. Ale někdy se může stát, že některé oblasti tu jsou jiné než jindy. Záhy však zmizí a vše je zase tak jako jindy.

Komunikace s jinými světy
Stejná Hawkingova hypotéza může posloužit také k objasnění záhad souvisejících s pozorováním neidentifikovatelných předmětů či nereálných bytostí. Jsou zřejmě projevem toho, že tvorové žijící v paralelních vesmírech se s námi zkoušejí spojit nebo nás zkoumat. Takový pokus o dorozumění ale bývá nejčastěji jednostranný a účast nás lidí v takové komunikaci je pasivní - dokážeme ji sice někdy zaznamenat, ale neumíme sami kontakt navázat.

Superstruny tedy ovlivňují náš svět více, než bychom si mysleli. Převratná myšlenka dává vzniknout dalším, ještě neuvěřitelnějším. O to smutnější je skutečnost, že platnost superstrunové hypotézy prozatím nedokážeme prakticky dokázat. Jak badatelé upozorňují, fyzikální prověření tohoto výkladu by si vyžádalo takové množství energie, které by bylo asi biliardkrát větší než v součtu ta, která je v současnosti využívaná veškerou lidskou technikou. Teorie superstrun by ale jednou mohla vysvětlit chování celého vesmíru. A možná ne jenom toho našeho...

Zdroj: G. Fosarová, F. Bludorf, Kolektivní nevědomí, genetika, gravitace (Dialog), Magazin 2000, lup
Převzato z:   https://revprirody.cz/  a doplněno z dalších zdrojů.