Cena za objasnění asymetrie ve vesmíru ****************************************************************************************** * Cena za objasnění asymetrie ve vesmíru ****************************************************************************************** Mladá fronta DNES, 11.10.2008, autor: STANISLAV DRAHNÝ Nobelovu cenu za fyziku dostal Američan japonského původu Yoichiro Nambu a spolu s ním i d Makoto Kobajaši a Tošihide Masukawa. Všichni bádají v oblasti teoretické fyziky a zabývají nejmenších částic. Jejich práce přispěly k zodpovězení otázky, proč existuje více hmoty než antihmoty. To je zásadní důležitost při samém vzniku vesmíru: kdyby probíhaly všechny procesy v naprosté sy by hmoty a antihmoty stejné množství a vzápětí by se vzájemně zničily. To se však, jak zná Proč? To právě vysvětluje teorie narušené symetrie. „Cena byla vlastně udělena za dvě různé věci,“ říká profesor Jiří Hořejší, vedoucí Ústavu jaderné fyziky Matematicko-fyzikální fakulty Karlovy univerzity. „Polovinu dostal Yoichiro spontánní narušení symetrie a druhou část ceny dostali dva japonští vědci za práci, která narušení symetrie, jednalo se však o jiný výzkum.“ Abychom pochopili, za co se ceny udělov si vysvětlit, co jsou nejmenší – elementární – částice, z nichž se skládá hmota. To, že se na protony, neutrony a elektrony, nás učili ještě ve škole. Vědci jsou však dnes již o kro že existují menší částice, z nichž se protony a neutrony skládají. Říká se jim kvarky. Jso uvězněny uvnitř protonů, neutronů a dalších částic. Jako volná částice nebyl kvark nikdy p za to, že to za normálních podmínek ani není možné. Hledání šesti kvarků „Na přelomu šedesátých a sedmdesátých let, když Kobajaši a Masukawa p vizionářskou práci, se mělo za to, že existují tři druhy kvarků. Dokonce v té době ještě a vědci s existencí kvarků srozuměni,“ oceňuje jejich vizionářství Jiří Hořejší. Dnešní nobe propočítali existenci hned šesti druhů kvarků, svou práci zveřejnili v roce 1972. Za dva r nalezen první z předpověděných kvarků, v roce 1977 druhý. Ten poslední, šestý kvark byl ob polovině devadesátých let. Kobajaši a Masukawa předpokládali, že šest druhů kvarků umožní narušení CP symetrie. To má vliv na to, že nakonec je ve vesmíru mnohem více hmoty než ant víme, že jejich práce vysvětluje jen určitou část tohoto jevu. Kosmická asymetrie mezi hmo bude ještě o něco složitější, zřejmě je tam něco, co ještě neznáme,“ říká profesor Hořejší podstatný krok k vyluštění celého problému. Trochu smutným hrdinou tohoto příběhu je italský fyzik Nicola Cabibbo, který v šedesátých schéma, kterým se popisují slabé interakce prvních tří známých kvarků. Připravil tak Japon úspěchu. To, že jeho zásluhy porota opominula, způsobilo v Itálii rozčarování. Místo něho a zřejmě neméně zaslouženě se třetím držitelem ceny stal Američan japonského pů Nambu. Nobelovku dostal za takzvané spontánní narušení symetrie elementárních částic. Na o studiu supravodivosti. Již na konci padesátých let si všiml, že v rámci teorie supravodivo spontánního na rušení symetrie, který zjednodušeně řečeno znamená, že základní stav nějaké asymetrický. Asymetrické sombrero Pro představu: velmi zjednodušený model asymetrického systému předsta sombrero a kulička. Pokud umístíme kuličku ideálně na vrchol sombrera, které se rovnoměrně své osy, měla by teoreticky zůstat na místě. To se však nestane, protože jakákoliv sebemen „příslovečný“ závan motýlího křídla) kuličku z „optimální“ polohy vychýlí. Kulička se svez v prohnutí okraje klobouku. Čili v asymetrické pozici. Ta je přitom stabilnější než původn uspořádání. Yoichiro Nambu pak tuto myšlenku, na kterou přišel při studiu supravodivosti, aplikoval pr systémy elementárních částic. Zjistil také, že některé jevy ve fyzice elementárních částí vysvětlení, pokud předpokládáme, že toto spontánní narušení symetrie nastává. Z jeho studií vycházejí další generace vědců. Dosavadním vyvrcholením práce na průzkumech částic je spuštění obří Evropské laboratoře pro fyziku částic (CERN) v Ženevě. Tisíce odbo světa včetně českých se tam na velkém hadronovém urychlovači, snaží najít nové částice a s procesy z doby velkého třesku. Na dotaz, zda mohou mít výzkumy oceněných fyziků v dohledné době nějaké praktické využití, Hořejší, že asi ne. „Myslím, že je poctivé říci, že toto je čistý základní výzkum. Samozře narušení symetrie má praktickou aplikaci, protože supravodiče mají praktické využití. Ale teoretický popis toho jevu, o takový nadstandard,“ vysvětluje přední český teoretický fyzi však samozřejmě smysl má právě tím, že posouvá hranice lidského poznání kupředu. Ocenění fyzikové si celkem rozdělí odměnu ve výši deseti milionů švédských korun (zhruba 2 Nambuovi připadne polovina této částky, Kobajaši s Masukawou si rozdělí druhou polovinu. Neviditelný kvark Jako volná částice nebyl kvark nikdy pozorován a má se za to, že to za n podmínek ani není možné