Fyzici to dlho považovali za nemožné. CERN posunul hranice vedy, vytvorili hmotu z počiatkov vesmíru
Ako vlastne vyzeral náš vesmír v prvých mikrosekundách po svojom zrode, dávno predtým, ako stihli vzniknúť prvé hviezdy, planéty alebo samotné atómy? Túto otázku si astrofyzici a časticoví bádatelia kladú už celé desaťročia. Odpoveď hľadajú v švajčiarskom CERN-e, kde v obrovských urýchľovačoch simulujú extrémne podmienky raného kozmu.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneMedzinárodný tím vedcov v rámci experimentu ALICE teraz dosiahol prelomový úspech, ktorý prepisuje doterajšie učebnicové predpoklady. Dokázal vytvoriť takzvaný malý Veľký tresk pomocou zrážok omnoho menších a ľahších atómových jadier, než aké sa doteraz považovali za nevyhnutné. Podobne fascinujúce experimenty posúvajú hranice nášho poznania hmoty, rovnako ako keď vedci zmrazili optické vlákno na extrémne nízke teploty a odhalili nečakané správanie svetla a zvuku.
Doteraz vládlo presvedčenie, že na dosiahnutie takýchto extrémnych stavov hmoty sú potrebné výhradne kolízie ťažkých prvkov, akým je napríklad olovo. Nová štúdia publikovaná v prestížnom časopise Physical Review Letters však jasne demonštruje, že rovnaký jav je možné spustiť aj s omnoho skromnejším materiálom.
Prvotná polievka z úsvitu vesmíru
V prvých milióntinách sekundy po Veľkom tresku bol vesmír taký horúci a hustý, že v ňom nemohli existovať ani len základné stavebné kamene bežnej hmoty, akými sú protóny a neutróny. Namiesto nich vypĺňala priestor exotická látka známa ako kvarkovo-gluónová plazma.
V tomto stave sa elementárne častice, teda kvarky a nosiče silnej interakcie gluóny, pohybovali úplne voľne v podobe vriacej polievky. Až keď sa rozpínajúci sa vesmír ochladil, tieto častice sa začali spájať do zložitejších štruktúr, z ktorých neskôr vznikli hviezdy, planéty a v konečnom dôsledku aj my sami.
Vedci z Inštitútu Nielsa Bohra spolu s kolegami z experimentu ALICE urýchlili jadrá atómov na rýchlosť blízku rýchlosti svetla a nechali ich čelne naraziť. Namiesto očakávaného ťažkého olova však použili jadrá kyslíka-16 a neónu-20.
Jadrá ako bowlingové kolky
Vytvorené kvapôčky kvarkovo-gluónovej plazmy sú mikroskopické a prežijú len nepatrný zlomok sekundy, kým expandujú a premenia sa na spŕšku bežných častíc. Priame pozorovanie plazmy je preto nemožné, no detektory v CERN-e dokážu precízne zaznamenať dráhy a vlastnosti unikajúcich častíc.
Ukázalo sa, že pohybové vzorce týchto vyvrhnutých častíc v sebe nesú presný odtlačok pôvodného geometrického tvaru zrážajúcich sa jadier. Kolízie dvoch sférických jadier kyslíka vytvorili symetrický zaoblený vzor, no pri zapojení neónu vznikol nezameniteľný profil pripomínajúci bowlingovú kolku.
Fyzici tento princíp prirovnávajú k vrhanému tieňu. Samotný objekt síce priamo nevidíš, no jeho presný tvar dokážeš zrekonštruovať z obrysov, ktoré zanechá na detektore po prechode svetla alebo v tomto prípade po výbuchu plazmy.
Úplne nová metóda skúmania silnej interakcie
Pochopenie vnútorného usporiadania atómových jadier trápi fyzikov už viac ako 70 rokov. Výskum nadväzuje na odkaz slávneho fyzika Aageho Bohra, ktorý za práce na štruktúre jadra získal v roku 1975 Nobelovu cenu.
Tvar jadra nie je len akademickou kuriozitou, ale priamo prezrádza, ako sú v ňom usporiadané protóny a neutróny. Z toho dokážu vedci vyčítať kľúčové informácie o silnej jadrovej interakcii, jednej zo štyroch základných prírodných síl, ktorej presné správanie stále skrýva množstvo otáznikov.
Tradične sa jadrá skúmali pri nízkych energiách, napríklad meraním ich vibrácií a rotácií. Tím pod vedením docenta You Zhoua však celú stratégiu otočil naruby. Namiesto opatrného sondovania jadrá rozbíjajú pri najvyšších možných energiách a ich anatómiu čítajú z trosiek.
Hľadanie hraníc miniatúrneho vesmíru
Zistenie, že kvarkovo-gluónová plazma dokáže vzniknúť aj pri kolíziách tak malých systémov, otvára dvere k úplne novým experimentom. Výskumníci chcú zistiť, kde presne leží absolútny limit veľkosti potrebnej na vytvorenie tohto stavu hmoty.
V ďalšej fáze plánuje tím v CERN-e použiť ešte ľahšie prvky, pričom hlavným kandidátom je hélium-4. Ak sa potvrdí, že plazmu dokážu vygenerovať aj takéto miniatúrne jadrá, fyzika získa univerzálny nástroj na mapovanie štruktúry nestabilných izotopov.
Tento prelomový prístup elegantne prepája štúdium subjadrovej fyziky s kozmológiou. Jediný experiment tak vedcom pomáha pochopiť nielen to, čo drží pokope atómy v našich telách, ale aj to, čo sa dialo na samom počiatku času.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneČítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Európa s Čínou vytiahli nečakanú zbraň proti slnečným búrkam. Uvidia to, čo bolo doteraz neviditeľné

Vedci zmrazili optické vlákno na -196 °C. Zvuk a svetlo reagovali prekvapivo

Najmenší štát sveta chce vyrábať všetku elektrinu sám. Postaví solár za 100 miliónov €

Vedci našli vrak rímskej lode starý 2 200 rokov. Ostali šokovaní keď zistili, aký chemický recept chránil

Perzeidy a zatmenie Slnka neboli všetko. August prinesie Slovákom ešte jedno veľké predstavenie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

4 kardiológovia sa zhodli na rovnakom triku: Vyskúšaj techniku 4-7-8, ktorá dokáže okamžite uvoľniť cievy a znížiť tlak
PREMIUMZoroslav Kollár otvorene: Mám osobný problém s Ficom. S kým by zostavil vládu? (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Bývalá letuška varuje pred najväčšou chybou: Toto oblečenie si do lietadla za žiadnych okolností neobliekaj

Kardiológ otvorene: Týchto 5 vecí nikdy nerobím pred 9. hodinou ráno. Srdce je vtedy zraniteľnejšie

Bežná tabletka proti bolesti skrýva riziko: Obľúbený liek z lekárničky potichu mení hormonálnu rovnováhu v tele
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Už 80 týždňov patrí medzi najsledovanejšie filmy. Akčné prekvapenie 2025 neprestáva udivovať
- Za 2 eurá 1 500 filmov. Unikátna služba na Slovensku ponúka akciu s doživotnou zľavou
- Vedci zmrazili optické vlákno na -196 °C. Zvuk a svetlo reagovali prekvapivo
- Volkswagen prekvapil cenou. Nový hybrid prejde 160 km na elektrinu a stojí 11 500 €
- Kórejci vytiahli eso proti lacnej Číne. Ich nový elektromobil má 650 km dojazd a stojí okolo 15 000 eur
-
- Za 2 eurá 1 500 filmov. Unikátna služba na Slovensku ponúka akciu s doživotnou zľavou
- Už 80 týždňov patrí medzi najsledovanejšie filmy. Akčné prekvapenie 2025 neprestáva udivovať
- Kórejci vytiahli eso proti lacnej Číne. Ich nový elektromobil má 650 km dojazd a stojí okolo 15 000 eur
- Volkswagen prekvapil cenou. Nový hybrid prejde 160 km na elektrinu a stojí 11 500 €
- Za podobné auto by si v Európe nechal cez 100-tisíc. Lacné luxusné SUV dostane dojazd až 1 650 km
-
- Volkswagen prekvapil cenou. Nový hybrid prejde 160 km na elektrinu a stojí 11 500 €
- Veľký míľnik pre Slovensko. Po 36 rokoch spustili výrobu ťažkej techniky, zákazník je tajný
- Ešte väčší hit, ako sa čakalo. Netflix ovládol nový film, pomohla mu virálna kampaň
- Horúčavy budú ešte krutejšie. Vedci prehliadli zhoršujúci sa problém
- Za 2 eurá 1 500 filmov. Unikátna služba na Slovensku ponúka akciu s doživotnou zľavou
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
Ojazdené autá na Slovensku citeľne zdraželi. Priemerná cena stúpla, mení sa aj ponuka
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

4 kardiológovia sa zhodli na rovnakom triku: Vyskúšaj techniku 4-7-8, ktorá dokáže okamžite uvoľniť cievy a znížiť tlak
PREMIUMZoroslav Kollár otvorene: Mám osobný problém s Ficom. S kým by zostavil vládu? (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Bývalá letuška varuje pred najväčšou chybou: Toto oblečenie si do lietadla za žiadnych okolností neobliekaj

Kardiológ otvorene: Týchto 5 vecí nikdy nerobím pred 9. hodinou ráno. Srdce je vtedy zraniteľnejšie

