NJUJORK - Napredak fizike u poslednjih 100 godina je, jednom rečju - neverovatan, ali je mali u poređenju s onim što je ostalo neotkriveno.
Nedavno je magazin Simetrija (finansira ga vlada SAD) napravio anketu među fizičarima koji se bave ispitivanjem čestica da bi saznao koja su to otvorena pitanja, „sveti gralovi“ fizike čije odgovore bi svi hteli da znaju. Evo šta su odgovorili fizičari.
1. Kakva je sudbina svemira?
Pesnik Robert Frost je, u poetskom zanosu, pitao hoće li svet skončati u vatri ili ledu, a fizičari još traže odgovor na ovo pitanje.
Prema onome što se zna, sudbina univerzuma zavisi od tamne energije, o kojoj fizičari u ovom trenutku ne znaju gotovo ništa. Tamna energija je entitet odgovoran za ubrzavanje širenja svemira, a njeno poreklo je nepoznato. Ako je ona konstanta, svemir će verovatno „umreti“ u „velikom smrzavanju“, pošto će se galaksije toliko udaljiti jedna od druge da će ostati samo beskonačna pustoš. Ako se tamna energija poveća, povećaće se i prostor među galaksijama i prostor unutar galaksija, i svemir će se „pocepati“. Ako se tamna energija smanji, gravitacija će povući svemir unazad prema Velikom prasku, i on će nestati u „velikom povratku“.
2. Zašto postoji Higsov bozon (pošto nema smisla)?
Jeste da je Higs dobio Nobela, i da je dokazano da postoji, ali naučnici, uključujući Higsa, još ne znaju zašto ovaj bozon postoji. Iako objašnjava kako sve druge čestice dobijaju masu, pitanja vezana za Higsov bozon su brojna. Na primer, zašto on sa svakom česticom reaguje drugačije - gornji kvark, recimo, reaguje sa „Higsom“ mnogo jače nego elektron, što mu daje mnogo veću masu od elektrona. Dalje, Higsov bozon je prva otkrivena čestica sa spinom nula, a odgovor na pitanje „zašto ovaj bozon nema spin“ zasad je, konsenzusom, „nemamo pojma“.
3. Zašto je svemir uređen tako da je moguć život u njemu?
Po svim zakonima verovatnoće, mi ne bi trebalo da postojimo. Galaksije, zvezde, planete i ljudi, sve ovo moguće je u svemiru koji se širio baš ovom brzinom baš u određenom vremenu posle nastanka. Ovo širenje je odredio odnos potisne sile tamne energije i gravitacione sile mase univerzuma, kojom dominira tamna materija.
Da je tamna energija bila malo jača, svemir bi se širio nešto brže i ne bi bilo vremena da se formiraju galaksije, zvezde, planete i život na (koliko znamo) jednoj od njih. Da je tamna energija bila samo malo slabija, svemir bi se urušio sam u sebe.
4. Odakle dolaze astrofizički neutrini?
Postojanje neutrina sa izuzetno visokom energijom je projektovani rezultat sudara kosmičkih zraka s fotonima, u pozadinskoj kosmičkoj mikrotalasnoj radijaciji, koja prožima univerzum. Ali ono što pokreće ovaj proces i kako se ubrzavaju kosmički zraci, to su otvorena pitanja. Jedno moguće objašnjenje je da materija koja upada u supermasivne crne rupe u centrima galaksija rađa kosmičke zrake, ali to je samo nepotvrđena teorija. Inače, majušni neutrini koji nastaju iz ovih sudara u sebi imaju toliko energije da fizičari priznaju da prosto ne znaju kako bi objasnili ovu pojavu.
5. Zašto je kosmos sačinjen od materije, a ne od antimaterije?
Antimaterija je u suštini isto što i materija - ima sva njena svojstva - osim naelektrisanja. Univerzum je, pretpostavlja se, započeo svoj život s jednakim delovima materije i antimaterije, ali materija je nekako „pobedila“, pošto su se obe ove supstance uzajamno uništile neposredno posle Velikog praska, a posle „bitke“ je ostala samo mala količina od početne količine materije. Zašto je antimaterija „izgubila rat“, to niko ne zna, priznaju fizičari. Neki misle da odgovore treba tražiti u izučavanju procesa koji se zovu „kršenja pariteta naelektrisanja“, u kojima čestice propadaju u materiju.