Nad čím si vedci stále lámu hlavu?
(Ilustrácia: Freepik, PDM 1.0.)
Od čias Isaaca Newtona až po modernú fyziku ostáva gravitácia jedným z najzáhadnejších fenoménov, ktorý vedci skúmajú na všetkých možných škálach.
Gravitácia ostáva jednou z najzáhadnejších fundamentálnych síl vo vesmíre. Všetky hmotné častice vo vesmíre sú zdrojom vlastného gravitačného poľa a priťahujú sa s ostatnými časticami. Gravitáciu po prvý raz matematicky opísal Isaac Newton už na konci 17. storočia. S rozvojom pozorovacích metód však jeho deskripcia nedostačovala k vysvetleniu všetkých známych javov, a v súčasnosti sa preto uplatňuje všeobecná teória relativity, predstavená Albertom Einsteinom v roce 1915. Úspešne totiž vysvetľuje celý rad javov, ktoré Newtonova teória opísať nedokáže, ako je ohyb svetla gravitačnými šošovkami, strhávanie časopriestoru alebo gravitačné vlny.
Všeobecná teórie gravitácie avšak nie je úplná.
Nezlučuje sa s kvantovou mechanikou, a nefunguje teda na najmenších škálach, napríklad vo vnútri čiernych dier či pri vzniku vesmíru. Gravitácia zatiaľ predstavuje jedinú fundamentálnu interakciu, ktorá nemá kvantovú teóriu, a vedci sa usilovne snažia daný nedostatok preklenúť po teoretickej i experimentálnej stránke.
Medzi rozvíjané postupy patrí okrem iného teória slučkovej kvantovej gravitácie, ktorá predpokladá, že je časopriestor na najmenších škálach kvantovo diskrétny – tvorený „slučkami“.
Podľa strunovej teórie zasa častice nie sú bodové, ale majú formu vibrujúcich strún, a gravitácia tvorí výsledok ich kvantových vlastností.
K nevýhodám daného pochopenia patrí, že si nevystačí s bežným štvorrozmerným časopriestorom. V každom prípade pokiaľ je gravitácia kvantová, mala by existovať častica, ktorá ju sprostredkuje: tzv. gravitón sa však dosiaľ nepodarilo detekovať.
Vysvetlivka:
Gravitón – kvantum gravitačného poľa, častice sprostredkujúce gravitačnú interakciu.
Viac sa dočítate v článku na stránke 100 + 1.
Autor: Michal Švanda.