V atomech je vnitřní "vesmír". Vědci jej mapují

Zdroj: Oficiální zdroj

Aktualizováno 01:18, 2. 4. 2010 2. 4. 2010, 00:00

S atomy to je jako s ruskými matrjoškami. Odkryjete jednu a naleznete pod ní mnoho dalších.

V atomovém jádře před desítkami let nalezli fyzici protony. Dnes mapují jejich tvar, složení a strukturu, která je nepředstavitelně složitá.

Teoretičtí fyzici se nemohou dočkat pokusů, které provedou příští podzim ve Velkém urychlovači částic LHC ve Švýcarsku.

Pokud experimenty potvrdí jejich závěry, zcela to změní způsob, jakým dnes odborníci uvažují o protonech. Ty jsou obecně považovány za pozitivně nabité částice, které spolu s neutrony tvoří jádro atomu. O mnoho více však o nich není známo.

Na modelu protonu pracuje i Čech

Prototyp modelu protonu už představila čtveřice vědců. Je mezi nimi i český odborník Jan Kašpar z Akademie Věd.

Určit přesnou strukturu protonu je snem mnoha teoretiků. Proton je částicí, kterou nelze reálně vidět, spíš ji můžeme pozorovat virtuálně. Její velikost činí zhruba miliontinu z miliardtiny metru.

Na modelu protonu pracují vědci několik desetiletí. Dnes se domnívají, že obsahuje celkem tři vrstvy. Jeho jádro by měla tvořit trojice kvarků, které jsou obklopeny dvěma "prstýnky". Vnitřní prstenec poblíž jádra popisují fyzici jako útvar s exotickým nábojem - baryonický náboj. Vnější je údajně sestaven z kvarků a antikvarků, které se nacházejí v kondenzovaném stavu.

Zdroj: Oficiální zdroj

:. Svět subatomických částic je hotová zoologická zahrada, ve které vědci desítky let marně tápou. Například si ani nejsou jistí, zda všechny objevené částice existují, nebo spíše, zda nejsou námi pozorovaným a zároveň mylným odrazem jejich skutečné podstaty.

Tento model již prošel mnoha testy v průběhu asi 25 let na několika urychlovačích. LHC je však vůbec největším, jaký kdy lidstvo vybudovalo a umožní tak zkoumat strukturu protonu s ještě větší přesností.

Kuriózní přitom je, že aby se lidé podívali na zoubek částici o průměru 10^-15 metru, musejí k tomu použít urychlovač s tunely dlouhými 27 kilometrů.

"S tímto velkým urychlovačem (LHC) to je podobné jako při fotografování, kdy objektivu přidáváme stále více pixelů," uvedl expert na subatomické částice Richard Luddy.

Chaos v částicích chce napravit Strunová teorie

Teorie superstrun, resp. teorie strun, je jedna z nejznámějších a dosud v mnoha směrech neúplných tzv. teorií všeho. Předpokládá, že základními stavebními kameny přírody nejsou částice s nulovými rozměry, nýbrž jednorozměrné struny, které vibrují různými způsoby, odpovídajícími různým druhům částic. Veškeré interakce se redukují na spojování a rozpojování strun.

Podle teorie superstrun má vesmír - namísto nám dobře známých čtyř rozměrů - deset rozměrů (jeden časový a devět prostorových). Ani LHC ale nedokáže "struny" v částicích rozpoznat. Jeho "rozlišení" je na to příliš malé. Strunová teorie má navíc jednu velkou vadu - dosud se s ní nepodařilo prakticky nic prokázat ani vysvětlit.

Fyzici očekávají, že se o protonu a jeho složení dozví více příští podzim v roce 2011. Až tehdy totiž začne LHC fungovat na plné obrátky a subatomické částice bude srážet s energií 14 TeV. To je podobné, jako bychom jedinému elektronu uštědřili kopanec 14 miliard voltů.

"Důsledky objevu struktury protonu díky LHC na počátku 21. století budou analogické určení stavby atomu na začátku století 20.," napsal deník Courier, vydávaný organizací CERN, která provozuje LHC.

adr, TN.cz