Co tiše řídí celý vesmír?

(Noviny Dana Triho) - Fundamentální konstanty nejsou jen suchá čísla; jsou základem, který utváří celou existenci vesmíru.

Záhadná hodnota konstanty

Ilustrace znázorňující, jak gravitační síla galaxie ohýbá časoprostor podle Einsteinovy ​​teorie obecné relativity (Obrázek: Science Library).

Při pohledu na noční oblohu se často divíme, proč vesmír existuje tak, jak existuje: od života, hvězd, planet až po lidstvo. Jen málokdo si ale uvědomuje, že vše ve vesmíru je řízeno zvláštní skupinou čísel, známých jako základní konstanty přírody.

Tato čísla nejsou lidským výmyslem, ale spíše pevnými hodnotami, které popisují, jak na sebe síly a hmota ve vesmíru vzájemně působí.

Například rychlost světla ve vakuu je vždy přibližně 299 792 458 m/s, gravitační konstanta G je 6,674 x 10⁻¹¹ m³/kg/s² nebo hmotnost elektronu je 9,1 x 10⁻³¹ kg…

To jsou čísla, která, pokud se byť jen nepatrně změní, by mohla zcela změnit vesmír a život by dokonce mohl přestat existovat. Velká otázka zní: Proč mají tato čísla stejnou hodnotu? Odkud se vzala? Je to jen náhoda?

Díky fyzice dokážeme konstruovat velmi přesné rovnice a modely popisující svět – od pádu kamene až po rozpínání celého vesmíru. Každá rovnice však vyžaduje určité vstupní hodnoty, tj. konstanty.

Jsou jako „nosníky“, které podpírají stavbu moderní fyziky. Kupodivu však žádná současná teorie nedokáže vysvětlit, odkud pocházejí. Vědci mohou pouze měřit jejich experimentální hodnoty a začleňovat je do modelů.

Představte si, že simulujete pohyb míče. K popisu působících sil byste mohli použít Newtonovy zákony, ale potřebujete vědět, „jak silná je gravitace“. To nevyplývá z modelu; musí se to změřit ve skutečnosti.

Podobně konstanty, jako je síla elektromagnetické interakce, Planckova konstanta nebo poměr mezi elementárními částicemi, jsou všechny „dané“ parametry, které nelze vypočítat ze současných teoretických základů.

Jsou konstanty skutečně „neměnné“?

Einstein byl autorem obecné teorie relativity, která zahrnuje koncept gravitační konstanty G – nepostradatelné veličiny pro popis stupně „zakřivení“ časoprostoru (Foto: Getty).

Problém se stává ještě zajímavějším, když se fyzici ptají: jsou tato čísla skutečně „konstantní“, což znamená, že se nikdy nemění?

Pokud se některý z nich změní, byť jen nepatrně, v čase, prostoru nebo fyzikálních okolnostech, znamená to, že se nejedná o skutečně fundamentální, ale pouze o projevy hlubší teorie, která teprve musí být prozkoumána .

Aby to ověřili, vědci navrhli řadu vysoce přesných experimentů, a to jak na Zemi, tak ve vesmíru. V laboratoři použili atomové hodiny. Jedná se o extrémně sofistikovaná zařízení, která dokáží detekovat i ty nejmenší změny v atomových oscilacích a mohou sledovat změny v čase konstant, jako je konstanta jemné struktury (FSC).

Přesnost měření dosáhla dosud úrovně, kdy lze detekovat změny o jednu miliardtinu roku, ale dosud nebyly zaznamenány žádné významné změny.

Z astronomického hlediska vědci pozorují světlo z kvasarů – extrémně jasných nebeských objektů vzdálených miliardy světelných let od Země. Analyzují také kosmické mikrovlnné pozadí (CMB), což je pozůstatek světla z raných fází formování vesmíru.

Myšlenka je, že pokud by se konstanty v dávné minulosti změnily, pak by světlo ze vzdálených nebeských objektů bylo ovlivněno a vykazovalo by rozdíly. Pozorování však stále ukazují zvláštní stabilitu těchto konstant.

Je důležité si uvědomit, že si nemůžeme být 100% jisti, že se jedná o konstanty. I bez detekce jakékoli změny existuje v jakémkoli měření vždy určitá míra nejistoty, a proto vždy existuje možnost, že se konstanty mění, ale rychlostí příliš malou na to, aby byla detekována.

Vesmír stále skrývá mnoho záhad.

Základní konstanty nejsou jen suchá čísla; jsou základem, který utváří celou existenci vesmíru. Určují, jak interagují síly, vznikají atomy, hoří hvězdy a vyvíjí se život.

Pokud by se tato čísla byť jen nepatrně lišila, vesmír by mohl být prázdný, chaotický nebo zcela bez života, jak ho vidíme dnes.

Věda však dosud nevysvětlila, „proč jsou takové“. Jsou tyto konstanty výsledkem náhody? Nebo jsou projevem hlubší kosmologické teorie, která přesahuje naše současné chápání?

Možná ještě neznáme odpovědi, ale pokračování v jejich hledání a poznávání by mohlo lidstvo dovést k zásadnímu zlomu v moderní fyzice – podobně jako relativita a kvantová mechanika kdysi otřásly vědou 20. století.

Zdroj: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/thu-gi-am-tham-chi-phoi-ca-vu-tru-20250525082833517.htm