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.
Čítajte 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

NASA našla vo vesmíre 84 podozrivých objektov. Doteraz sme nič také nevideli

Sused Slovenska buduje vlastný Starlink. Do vesmíru pošle sieť vojenských satelitov

Fyzici objavili malú chybu v samotnom čase. Tikot vesmíru má v sebe nečakanú trhlinu

Namiesto baní malý reaktor. Vedci narazili na jav ako zo sci-fi, môže navždy zmeniť energetiku

Vedci možno zistili, ako sa na Zem dostala voda. 370 svetelných rokov od nás našli silnú stopu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Pracoval do 103 rokov a krátko pred smrťou napísal 3 pravidlá dlhého života
PREMIUMSulík: Bez Matoviča to nepôjde, migrantov treba poslať späť do Afriky (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Štát predáva rodinný dom za 62-tisíc eur, autá aj za 400 eur. Zverejnil nové ponuky

Slovensko čaká nezvyčajná jeseň aj zima. Po rekordne teplom lete prichádza El Niño a nová prognóza (PREDPOVEĎ)

Chráni pokožku a oči, znižuje zápal v tele. Vedci ho nazývajú najsilnejším antioxidantom prírody, Slováci ho nepoznajú
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- 12 000 objednávok za 24 hodín: Nové čínske SUV láme rekordy, má skvelé parametre
- Sused Slovenska buduje vlastný Starlink. Do vesmíru pošle sieť vojenských satelitov
- BYD postaví vlastnú „námornú armádu“. Objednal 10 obrovských lodí, aby zaplavil svet státisícami áut
- Číňania si stavajú diaľnicu cez oceán. Obrovská námorná flotila donesie autá priamo do Európy
- Studená sprcha pre divákov Netflixu. Gigant chystá krok, z ktorého sa roky posmieval
-
- 12 000 objednávok za 24 hodín: Nové čínske SUV láme rekordy, má skvelé parametre
- BYD postaví vlastnú „námornú armádu“. Objednal 10 obrovských lodí, aby zaplavil svet státisícami áut
- Sused Slovenska buduje vlastný Starlink. Do vesmíru pošle sieť vojenských satelitov
- Akčný veľkofilm 2026 práve pribudol online aj s dabingom. Mal začať novú éru, nakoniec úplne pohorel
- Čistky na Netflixe pokračujú. Tieto seriály definitívne končia, ak si ich pozeral, máš smolu
-
- Slovenskí vodiči si musia dať pozor na nové radary. Rozdávajú pokuty aj bez zastavenia
- Tri roky čakania sa skončili. Na Netflix práve dorazil seriálový klenot
- 12 000 objednávok za 24 hodín: Nové čínske SUV láme rekordy, má skvelé parametre
- Akčný veľkofilm 2026 práve pribudol online aj s dabingom. Mal začať novú éru, nakoniec úplne pohorel
- BYD postaví vlastnú „námornú armádu“. Objednal 10 obrovských lodí, aby zaplavil svet státisícami áut
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
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
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Pracoval do 103 rokov a krátko pred smrťou napísal 3 pravidlá dlhého života
PREMIUMSulík: Bez Matoviča to nepôjde, migrantov treba poslať späť do Afriky (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Štát predáva rodinný dom za 62-tisíc eur, autá aj za 400 eur. Zverejnil nové ponuky

Slovensko čaká nezvyčajná jeseň aj zima. Po rekordne teplom lete prichádza El Niño a nová prognóza (PREDPOVEĎ)

