Fyzika už sto rokov hľadá elementárny „vzorec“ pre kozmos – zatiaľ však bez úspechu

Odborníci sa už celé storočie snažia spojiť kvantovú fyziku s gravitáciou, a to tak, aby boli navzájom kompatibilné a aby si takpovediac v ničom neprotirečili. 

Tento fasicnujúci príbeh namáhavého hľadania je prešpikovaný množstvom prelomov, zvratov a sporov a bolo a je do neho involvovaných mnoho významných a geniálnych fyzikov.

Ide o to nájsť takú teóriu, ktorá opisuje a či vysvetľuje kompletne a bez paradoxov celý kozmos, a to tak jeho makroskopickú, ako aj mikroskopickú štruktúru. 

Musí to byť taká teória, ktorá spája a zjednocuje gravitáciu s kvantovou fyzikou. Fyzici sa o to bezvýsledne pokúšajú už sto rokov.

V lete 1935 fyzik Matvej Petrovič Bronstein mimoriadne prekvapil svojich profesorov. Každý z nich očakával, že geniálny sovietsky študent predloží doktorandskú prácu o polovodičoch.

Bronstein si pre svoj prácu ale vybral úplne inú tému. A to takú, ktorá podľa vtedajších predstáv takmer všetkých odborníkov postrádala akúkoľvek relevantnosť a zdala sa byť úplne absurdná:

Mladý fyzik sa venoval vo svojej práci kvantovej gravitácii. A v nej dospel k nečakanému záveru. Einsteinovu všeobecnú teóriu relativity nebolo možné kvantovať. Z Bronsteinových komplexných vzorcov a rovníc vyplynulo, že na to je potrebná nová koncepcia priestoru a času.

„Ak tomu neveríte, zaplaťte taler,“ uzatvoril trochu ironicky svoju prácu, ktorá vyšla v roku 1936.

Na začiatku 20. storočia bola fyzika vystavená mnohým prevratom. V roku 1896 to údajne povedal experimentálny fyzik Albert Michelson, že vo fyzike už nie je čo nové objavovať. 

Len asi o desať rokov neskôr Albert Einstein tento názor vyvrátil – a pomohol mu v tom aj experiment, ktorý uskutočnil práve Michelson. 

Einstein dokázal svoje výsledky vo svojej prevratnej, doslova revolučnej teórii – teórii relativity - vysvetliť predpokladom, že svetlo má vždy rovnakú rýchlosť. Einstein potom myšlienku ďalej rozpracoval a ukázal, že priestor a čas nie sú len statickým rámcom, v ktorom sa odohráva fyzika, ale že skôr sú tieto dve veličiny neoddeliteľne spojené a sú premenlivé. 

Podľa Einsteinových teórií relativity energia a hmota ohýbajú (zakrivujú) časopriestor, čím vzniká gravitácia, ktorú pozorujeme. 

Gravitácia vyniká ako jediná zo štyroch základných síl kozmu a na rozdiel od elektromagnetizmu a jadrových síl sa zdá, že sa neriadi zvláštnymi pravidlami kvantovej fyziky. Mnoho fyzikov je presvedčených, že pre úplné pochopenie nášho sveta je potrebná teória kvantovej gravitácie.

A hľadanie vzorca a či teórie, ktorá by kompletne vysvetlila celý kozmos pokračuje ďalej.