Otázky, na které lidstvo nezná odpověď? Za jejich rozluštění vás čeká Nobelovka

Pokud jste někdy viděli Star Trek nebo Teorii velkého třesku, tak víte, že z fyziky může být i zábava pro masy. Tvůrci komediálního seriálu možná nemají vždy všechno správně, ale je to dost, aby vzbudili zájem o podivuhodné stránky vědy. Dnes se podíváme na skutečné záhady, za jejichž odhalení by na vás jistě čekala Nobelovka.

Kde se bere kosmické záření

Naše atmosféra dostává konstantně zásahy energie z vesmíru. Nazývají se kosmickým zářením (v originále cosmic rays - pozn. red.) a ačkoliv pro lidstvo hrozbou nejsou, fyziky fascinují. Jejich pozorování nás naučilo mnoho o astrofyzice a fyzice částic. Ty s největší energií však zůstávají dodnes záhadou.

Už v roce 1962 byl zpozorován výboj o síle více, než 16 joulů. Pro srovnání, 1 joule je zhruba roven potřebné síle ke zvednutí jablka ze země na stůl. Všechna ta energie koncentrovaná v částici, který je sto milionů miliard miliard (ano, to je správně) krát menší, než zmiňované jablko.Kde se takové množství energie bere? Teorie hovoří o explozích supernov a hmotě v okolí černých děr. S jistotou však nikdo neví.

Co způsobilo prvotní rozpínání vesmíru

V současnosti akceptovaná teorie je taková, že raný vesmír byl oproti tomu současnému maličký. Naprosto nepatrný. Během okamžiku však něco způsobilo masivní rozpínání. Mnohem rychlejší, než jak se vesmír rozpíná v současnosti. Jako byste během setiny vteřiny nafoukli balón. Nikdo však zatím nebyl schopen vysvětlit co mohlo být spouštěčem pro takto velkou kosmickou reakci. 

Kde najdeme temnou hmotu a temnou energii

Fascinující fakt - pouze 5% vesmíru je tvořeno hmotou, kterou je možné pozorovat. Přišlo se na to, když vědci zjistili, že hvězdy na okrajích galaxie rotují mnohem rychleji, než by měly. Proč? Protože jsou obklopené něčím, co zatím nedokážeme pozorovat ani detekovat.

I přesto, že o existenci "něčeho" s přídomkem temná víme, zatím se nikdy nepodařilo tyto částice v laboratoři prozkoumat. Vědci nyní vkládají naděje do Velkého hadronového urychlovače, který se nachází ve Švýcarsku. Může se však ukázat, že produkce temné hmoty je příliš mnoho i na tento div vědy. A tak se může nadále stát, že nebudeme mít sebemenší představu, co tvoří 95% vesmíru, ve kterém žijeme.

Co je ve středu černé díry

Černé díry jsou oblíbené u každého astrofyzika. Jejich obrovská gravitační pole nám umožňují zkoumat velkou část vesmíru. Co se však nachází v jejich srdci je dodnes záhada. Podle některých vědců tam je tzv. "gravitační singularita" - bod nekonečné hustoty s obrovskou masou soustředěnou na maličkém prostoru. Těžko představitelné a upřímně i celkem děsivé. Autoři sci-fi už dlouho sní o tom, že skrz černou díru by bylo možné cestovat prostorem i časem. Jisté je, že to jen tak nezjistíme.

Inteligentní život ve vesmíru

O mimozemšťanech toho bylo řečeno mnoho. Někdo v ně věří, někdo ne, někdo si libuje v konspiračních teoriích. Faktem je, že naprostá shoda nepanuje a dokud se neobjeví přímý důkaz, ani nebude.

Astronom Frank Drake dal dohromady různá vysvětlení, proč jsme zatím nikdy s jinou vesmírnou existencí nekomunikovali. Možná, že život je běžný, ale inteligentní život je vzácný. Možná každá civilizace zahyne krátce poté, co se u ní vyvine schopnost mezihvězdné komunikace - s atomovými zbraněmi a umělou inteligencí tomu lidstvo nemá daleko. 

Dokonce bylo navrhnuto, že nulová komunikace s mimozemšťany je důkazem pro kreacionismus. Člověka stvořil Bůh... a nebo nějaká počítačová simulace. A kosmičtí hráči prostě nemají rádi multiplayer. Stejně jako u dalších věcí na tomto seznamu, pravdu snad ukáže budoucnost.

Je možné překonat rychlost světla?

Současná teorie říká, že to není možné. Že pro překonání rychlosti světla je třeba nekonečné množství energie. Pokud by se prokázalo, že něco přeci jen rychlejší je, absolutně by to nabouralo všechny současné teorie o fungování vesmíru a stvořilo paradoxy, které jsou zdánlivě nevysvětlitelné. Všechno se tak přiklání k myšlence, že rychlost světla je rychlostí maximální. Ale jeden nikdy neví.

Otázka za milion

Zpět na naší planetu. Zkuste si hrát s kohoutkem - když pustíte vodu trochu, voda normálně teče. Fyzikálně dokonale popsáno a vyřešeno. Když však zapnete proud na maximum, začne tryskat a prskat. Jev, který lidstvo dosud dokonale nepochopilo. Říká se mu turbulence.

Turbulence je známá především z letadel a je to vlastně to samé. Navierova-Stokesova rovnice popisuje, jak by tekutiny a vzduch měly plynout. Pro jednoduchý a stálý proud rovnice perfektně funguje. Pro turbulentní proud rovnice fungovat přestává a nikdo zatím nedokázal vysvětlit proč.

A proč otázka za milion? Její vyřešení by velmi pomohlo s předpovědí počasí. Clay Institute tak za její vyřešení nabízí celý 1 milion amerických dolarů.

Supravodiče při pokojové teplotě

Supravodiče jsou jedním z nejdůležitějších vynálezů lidstva. Speciální materiály ochlazené na dostatečně nízkou teplotu nekladou žádný odpor elektrickému proudu a šetří tak neskutečné množství energie.

V současnosti je velké množství energie nenávratně ztraceno cestou po našich kabelech. Supravodič tento problém vyřeší. Jediný problém je, že pro fungování musí být ochlazen alespoň na -140°C a spíše ještě níže. Chlazení pak často stojí více peněz, než ušetří. Vyvinutí supravodiče, který by nepotřeboval rapidní zchlazení, je skutečným svatým grálem současné fyziky.

Jednotná velká teorie

Ve 20. století byly vyvinuty dvě teorie, které fyzice dominují dodnes. Teorie kvantové mechaniky a obecná teorie relativity. Obě jsou respektované a pokládané za pravdivé. Jediný problém je, že mezi sebou prostě nejsou kompatibilní.

Není možné vysvětlit gravitaci tak, aby dávala smysl v kvantové mechanice. Teorie obecné relativity zase nepočítá s efekty kvantové mechaniky. Od té doby, co si to experti uvědomili, začalo se pracovat na takzvané Teorii všeho. Ano, podle toho se jmenoval ten pěkný životopisný film o Stephenu Hawkingovi.

Hledání základní teorie, která by z velkého nadhledu popsala fungování celého světa, stále pokračuje. Není to jedna věc, která by se jen tak dala objevit. Pokud vůbec někdy vznikne, bude to úsilí celých generací vědců.

Související

Ilustrační foto

Svět stojí na prahu přelomového objevu. Vědci asi objevili dosud neznámou sílu

Vědci z laboratoře poblíž Chicaga se domnívají, že při svých experimentech objevili důkazy existence páté základní fyzikální interakce, neboli síly. Narazili na ně při zkoumání vlastností mionů, tedy částic menších než atomy, které jsou podle fyziků jedním ze základních stavebních kamenů veškeré hmoty ve vesmíru, napsal server BBC.

Více souvisejících

fyzika tajemství záhady nobelova cena věda vesmir

Aktuálně se děje

před 20 minutami

Donald Trump

Hrozba pro americkou demokracii? Trumpův plán může podkopat celý právní systém

Plán Donalda Trumpa na udělení milostí nebo zmírnění trestů pro osoby zapojené do nepokojů u Kapitolu 6. ledna 2021 vyvolává vážné obavy o budoucnost americké demokracie, právního systému a vnímání spravedlnosti. Tento krok má potenciál nejen podkopat soudní procesy, ale také legitimizovat násilí zaměřené na demokratické instituce, varuje The Guardian.

před 1 hodinou

Donald Trump

Ještě není prezidentem, přesto je Donald Trump mocnější než kdy dřív

Čtyři roky po vpádu jeho příznivců do amerického Kapitolu je Donald Trump podle CNN mocnější než kdykoli předtím. 6. ledna 2021 si jen málokdo dokázal představit, že muž, který svolal dav do Washingtonu a vyzval ho, aby „bojoval jako ďábel“, by se mohl znovu přiblížit prezidentskému úřadu. Přesto, přesně čtyři roky po útoku na Kapitol, se americký Kongres znovu sejde, aby potvrdil výsledky voleb. Tentokrát však půjde o potvrzení Trumpova triumfu. 

před 2 hodinami

Justin Trudeau, Ukrajinský mírový summit 2024 (Bürgenstock)

Justin Trudeau odchází. 10 let byl zárukou politické stability

Justin Trudeau je jednou z nejvýraznějších osobností kanadské politické scény 21. století. Jako premiér Kanady od roku 2015 do roku 2025 přinesl do politiky nejen energii a charismatický přístup, ale také silný důraz na progresivní hodnoty, rovnost a environmentální odpovědnost. Jeho působení na mezinárodní i domácí úrovni zanechalo hluboký otisk v kanadské společnosti.

před 3 hodinami

Justin Trudeau, Ukrajinský mírový summit 2024 (Bürgenstock)

Politický otřes v Kanadě: Justin Trudeau rezignuje na všechny funkce

Kanadský premiér Justin Trudeau, který zastával funkci od roku 2015, oznámil svou rezignaci na post předsedy vlády a lídra Liberální strany. Toto rozhodnutí přichází po více než osmi letech ve vedení země, během nichž čelil mnoha výzvám, od globální pandemie po politické spory na domácí scéně.

před 6 hodinami

Elon Musk

Největší západní výzvou pro Evropu paradoxně nemusí být Trump

Elon Musk představuje pro evropské vlády výzvu, jakou moderní diplomacie jen zřídka zažívá. Jeho status vlivného miliardáře, technologického vizionáře a majitele mocného mediálního nástroje, spolu s jeho politickými vazbami na Donalda Trumpa, přináší nový rozměr geopolitickým vztahům. Muskovo chování, oscilující mezi kontroverzními vyjádřeními na platformě X a strategickými ekonomickými investicemi, zneklidňuje politiky napříč Evropou.

před 7 hodinami

Peníze, ilustrační foto

Schodek státního rozpočtu za rok 2024 klesl na 271,4 miliardy korun

Státní rozpočet České republiky uzavřel rok 2024 s deficitem ve výši 271,4 miliardy korun, což představuje meziroční pokles o 17,1 miliardy korun. Proti schválenému plánu byl výsledek lepší o 10,6 miliardy korun. Vláda premiéra Petra Fialy tak třetí rok po sobě nejen dodržela plánovaný deficit, ale dokonce jej snížila oproti schválenému návrhu. Tento výsledek byl dosažen díky lepšímu výběru daní a pojistného, a zároveň umírněnému růstu výdajů.

před 7 hodinami

Severní Korea (KLDR)

Těžké ztráty severokorejských vojáků v Kursku: Ukrajina hlásí stovky mrtvých

Boje na jihu Ruska, zejména v Kurské oblasti, si podle ukrajinského prezidenta Volodymyra Zelenského vyžádaly vysoké ztráty mezi severokorejskými vojáky, které Rusko povolalo na pomoc při snaze znovu ovládnout ztracená území. Zelenskyj ve svém sobotním večerním projevu uvedl, že u jediné vesnice, Makhnovka v Kurské oblasti, přišla ruská armáda během několika dní o celou jednotku složenou ze severokorejské pěchoty a ruských výsadkářů.

před 8 hodinami

Justin Trudeau, Ukrajinský mírový summit 2024 (Bürgenstock)

Premiér Justin Trudeau končí? Kanada očekává rezignaci každou minutou

Kanadský premiér Justin Trudeau, který stojí v čele vládnoucí Liberální strany téměř deset let, by podle zpráv z několika renomovaných médií mohl oznámit svou rezignaci již v pondělí. Tato informace přichází uprostřed narůstajícího politického tlaku a poklesu jeho podpory uvnitř vlastní strany.

před 9 hodinami

před 9 hodinami

Ilustrační foto

Počasí jaké USA nepamatují. Spojené státy čelí masivní zimní bouři

Spojené státy zasáhla masivní zimní bouře, která přináší sníh, led, silný vítr a nebezpečné mrazy od centrálních a jižních států až po východní pobřeží. Situace způsobila nebezpečné podmínky na silnicích, uzavření škol a vládních úřadů v několika státech a vyhlášení stavu nouze.

před 10 hodinami

před 12 hodinami

Barbora Krejčíková

Krejčíková bude chybět na Australian Open. Wimbledonskou vítězku trápí zranění zad

Na blížícím se tradičním prvním grandslamovém turnaji v sezóně, tedy na Australian Open v Melbourne, se budou muset čeští tenisoví fanoušci obejít bez loňské wimbledonské vítězky Barbory Krejčíkové. Ta se, jak oznámili v neděli na svých webových stánkách organizátoři tohoto turnaje, z Australian Open odhlásila kvůli zranění zad. Zároveň tuto informaci potvrdila na svých sociálních sítích i sama tenistka. Tu tak nahradí Kanaďanka Rebecca Marinová.

před 12 hodinami

Robert Fico

Fico se chce mstít Ukrajině na uprchlících

Premiér Slovenska Robert Fico pohrozil snížením finanční podpory pro více než 130 000 ukrajinských uprchlíků v reakci na rostoucí spor s Ukrajinou ohledně dodávek ruského plynu. Konflikt vypukl poté, co Ukrajina 1. ledna uzavřela plynovod, který po desetiletí sloužil k dodávkám ruského plynu do střední Evropy. 

před 13 hodinami

Ukrajinská armáda ve válce s Ruskem

Kyjev: Rusko dostává to, co si zaslouží

Andrii Kovalenko, šéf ukrajinského Centra pro boj proti dezinformacím, uvedl, že ukrajinské síly provedly překvapivé útoky na ruské jednotky na několika místech Kurské oblasti, a to měsíce poté, co Ukrajina zahájila svou invazi do této oblasti. Uvedl to server CNN.

před 13 hodinami

před 14 hodinami

včera

Meghan Markleová a princ Harry

Návrat Meghan na Instagram. Vévodkyně stanovila jasné hranice

Vévodkyně Meghan se rozhodla, že pro tento rok poupraví svou veřejnou prezentaci. Jak už jsme informovali, poprvé od roku 2020 se vrátila na sociální síti Instagram, kde propaguje svou práci pro streamovací platformu Netflix. Jedna věc je ale tentokrát jinak. 

včera

Fotbal, ilustrační fotografie.

Novinka na lavičce fotbalového Slovácka. Asistentem trenéra Smetany se stal Polách

Když s příchodem nového roku vstoupili fotbalisté Slovácka do zimní přípravy, seznámili se zároveň s novým asistentem trenéra Ondřeje Smetany Tomášem Poláchem. Ten se tak vrací do fotbalového kolotoče poté, co byl loni dubnu odvolán z pozice hlavního trenéra druholigové Zbrojovky Brno. Tento sedmačtyřicetiletý kouč v Uherském Hradišti nahrazuje Jana Baránka, který v klubu skončil po dvou letech na vlastní žádost.

včera

včera

Rakousko v politické krizi. Nehammer končí, jednání o vládě bez FPÖ selhala

Snahy rakouských parlamentních stran o vytvoření vlády bez Svobodných (FPÖ) po zářijových volbách selhaly. Kancléř a šéf lidovců Karl Nehammer kvůli tomu oznámil rezignaci, v čele strany ho má dočasně nahradit Christian Stocker. 

Zdroj: Lucie Podzimková

Další zprávy