Keď vesmír nehrá podľa pravidiel: Nájde fyzika odpoveď na to, prečo sú zvláštne veci také, aké sú?

V tomto smere existujú dva pojmy, s ktorými vedci pracujú: Prirodzenosť a neprirodzenosť. Ak je niečo prirodzené, vieme to stručne a jasne vysvetliť. Ak je niečo prirodzené, môžeme to vysvetliť prostredníctvom jasne daných prírodných zákonitostí. Vlasy zošedivejú lebo sme starí. Ak by sa zo dňa na deň stali modré, zelené, alebo fialové, pravdepodobne by sme sa snažili prísť na to, čo sa skutočne stalo.

Veda nie je iná, no pracuje s oveľa komplexnejšími problémami. Jeden z príkladov neprirodzenosti je gravitácia, ktorá nás nohami drží pevne na zemi. Gravitácia nikdy nebola dobrým spoluhráčom. Oproti ostatným prírodným silám je neuveriteľne slabá, čo si môžete vyskúšať aj vy doma. Stačí len malá sila na to, aby ste zodvihli zo stola lyžičku, pričom súperíte s gravitačnou silou celej planéty. Nikto nevie, prečo je gravitácia v porovnaní s elektromagnetizmom a jadrovými silami tak slabá. Dokonca sa aj správa inak ako iné prírodné sily.

Vedci čelia „problému prirodzenosti“ aj v prípade Higgsovho bozónu, božskej častice, ktorá dáva všetkému hmotnosť. Do dnešného dňa ho ale vedci nedokážu prirodzene vysvetliť. Lenže ako vôbec vysvetliť niečo tak komplexné?

Vysvetľovanie zložitých problémov

Spočiatku prichádza teória, pokúšajúca sa daný problém vysvetliť. Ak sa napríklad pokúšate dostať auto do garáže a vždy do niečoho narazíte, najprv sa pozriete sami, čo vám v garáži zavadzia. Ak nevidíte nič, možno príde sused-teoretik a povie vám, že tam máte neviditeľný balvan. Jeho vysvetlenie je tak presné, že počas experimentu viete presne, kde kameň hľadať a nakoniec aj potvrdíte, že sa tam skutočne nachádza. Už máte jasno prečo sa vám do garáže nepodarilo dostať.

Vedci preferujú, ak majú fyzikálne fenomény prirodzené vysvetlenie a veria v zjednotenie, myšlienku že všetky fyzikálne procesy by mali pracovať na základe jedného väčšieho princípu. Jedným z príkladov môže byť napríklad dlho hľadaná teória všetkého. Zatiaľ nevieme ako takáto teória znie, no na jej základe by vedci dokázali zjednotiť pohľad na makro a mikro svet.

Teória všetkého

Momentálne totiž vedci používajú na opísanie vesmíru dve odlišné teórie. Pohyb a interakciu častíc popisuje kvantová mechanika, zatiaľ čo pohyb a interakciu planét všeobecná teória relativity. Kvantová mechanika je najlepšia teória na opísanie mikrosveta, no na škále planét jednoducho nefunguje. Všeobecná teória relativity nám ukazuje „veľký“ svet, no rozpadá sa pri prechode do mikrosveta.

Vedci tušia, že musí existovať spôsob, ako popísať celé fungovanie vesmíru pomocou jednej teórie. Čierne diery, najextrémnejšie a najbizarnejšie objekty, aké vo vesmíre poznáme, unikajú nášmu pochopeniu práve preto, lebo na ich pochopenie sa vyžaduje niečo, čo by dokázalo kvantovú mechaniku spojiť so všeobecnou teóriou relativity. Nie sú to však len čierne diery. Rovnako veľkou záhadou ostáva aj to, čo sa stalo pred 13,8-miliardami rokov, na samotnom počiatku vesmíru. Astronómovia a astrofyzici majú pomerne slušnú predstavu o tom, ako sa vesmír vyvíjal v prvých zlomkoch sekundy po veľkom tresku, no čo sa dialo počas neho ostáva nateraz veľkou neznámou.

Veda sa však aspoň nateraz musí zmieriť s tým, že mnohé fenomény nedostanú prirodzené vysvetlenie. Možno v budúcnosti ale pochopíme, prečo sa vesmír správa tak, ako sa správa. Možno nám stačí doplniť jednu z existujúcich teórií, alebo zvoliť úplne nový a drasticky odlišný prístup.