LHC a stroj času?

Zvětšit obrázek

Bude se v CERNu slavit? Kredit: CERN.

Zvětšit obrázek

Teorie Higgsova singletu cestujícího v čase. Kredit: Jenni Ohnstad / Vanderbilt.

Jak už každý ví, Large Hadron Collider (LHC) je od 10. září 2008 největším urychlovačem částic na světě. 27 kilometrů přízračných podzemních tunelů, kterými sviští splašené částice téměř rychlostí světla. Podle jedněch to je bezesporu jeden z divů moderního světa. Jiní v něm zase vidí vražednou mašinu, která vyrobí černou díru a proto bychom se ho měli bát. Teoretičtí fyzici Tom Weiler a Chui Man Ho ze soukromé výzkumné Vanderbilt University tvrdí, že Velký hadronový urychlovač by také mohl být prvním funkčním strojem času na světě.

Weiler připouští, že jejich teorie nemá příliš velké šance uspět. Jedním dechem ale dodává, že zároveň neporušuje žádné fyzikální zákony. O co vlastně jde? Jedním z nejpopulárnějších cílů experimentů na LHC je lov dosud nepolapitelného Higgsova bosonu. Ten teď úžasně dráždí částicové fyziky, protože je poslední elementární částicí předpovězenou ve standardním modelu částic, která sice byla popsána už roku 1964 britským fyzikem Higgsem, ale zatím nebyla pozorována. Higgsův boson je přitom velmi významný, protože by měl hrát klíčovou roli ve vysvětlení původu hmotnosti ostatních elementárních částic a tím pádem i v pochopení mnoha základních dějů našeho vesmíru. Weiler, Ho a někteří další fyzici si myslí, že když Large Hadron Collider uspěje a opravdu vyrobí Higgsův boson, vznikne zároveň s ním i další částice, takzvaný Higgsův singlet.

Zní to divoce, ale podle konceptu Weilera a Ho by Higgsovy singlety měly být schopné skočit do další prostorové dimenze a v ní se pak pohybovat tam a zpět v čase. Nakonec by se měly vynořit zpátky v našich důvěrně známých rozměrech, buď v minulosti anebo v budoucnosti. Na této teorii je podle autorů sympatické, že se tento způsob cestování v čase vyhýbá všem velkým paradoxům, které jsou s cestami časem obvykle spojené a nevyžaduje žádnou negativní energii či podobné bizarní záležitosti.

Zvětšit obrázek

Weiler a Ho. Průkopníci cest v čase? Kredit: John Russell / Vanderbilt.

V jejich pojetí je cestování v čase omezené pouze na Higgsovy singlety, čímž odpadá otravné přemýšlení o důsledcích možného zabití vlastního pradědečka. Pokud by ale bylo možné tvorbu Higgsových singletů nějakým způsobem ovládat, mohli by operátoři takové technologie posílat zprávy do minulosti nebo do budoucnosti.

Zvětšit obrázek

LHC, vnitřek detektoru CMS. Kredit: CERN.

S trochou štěstí se již brzy ukáže, jestli se Weiler s Ho trefili anebo ne. Pokud obsluha LHC najde Higgsovy singlety nebo produkty jejich rozpadu, nebude už co řešit. Weiler a Ho navíc věří, že se Higgsovy singlety cestující v čase objeví i před okamžikem srážky urychlovaných částic, při které vlastně samy vzniknou. Jejich koncept Higgsových singletů vychází z nesmírně sexy M-teorie, která sjednocuje všech pět teorií strun a supergravitaci do jediného teoretického rámce. M-teorie má ambice stát se vysněnou teorií všeho, doposud se ale ještě úplně nezbavila dětských plenek. Je každopádně pozoruhodné, že vysvětluje svět nikoliv v důvěrně známých 4, ale hned v 11 rozměrech. Ve fantaskní optice M-teorie je náš vesmír vlastně čtyřrozměrná plocha, ve slangu M-teorie „brána“ nebo také „bránový svět“, plující s jinými bránami v „mnohovesmíru“ o mnoha dimenzích.

Podle M-teorie jsou základní stavební jednotky našeho vesmíru obvykle trvale uvězněné na bráně a nemohou jen tak cestovat v jiných dimenzích. Jsou však jisté výjimky, například gravitace. Podle některých fyziků je gravitace slabší, než zbývající základní interakce, tedy elektromagnetická síla, slabá interakce a silná interakce, protože se rozptyluje v dalších prostorových dimenzích. Podobnou výjimkou by mohly být právě Higgsovy singlety, které by měly reagovat pouze na gravitaci a ostatní základní interakce ignorovat.

Zvětšit obrázek

13.března 2011. LHC už zase jede. Kredit: CERN.

Zvětšit obrázek

Zatím jen simulace. Rozpad Higgsova bosonu. Kredit: CERN.

Hon na Higgsův boson podle všeho směřuje k rozuzlení. Mnozí očekávají, že ho na Velkém hadronovém urychlovači vystopujeme do konce roku 2012, tedy do plánované dlouhé technické přestávky LHC, během které by se měl tento div fyzikálního světa připravit na provoz při ještě vyšších energiích srážek částic v roce 2014. Pro urychlovač pronásledovaný smůlou by to jistě byla velmi vítaná satisfakce.

Prameny:
Vanderbilt University Research News 15.3. 2011, arXiv:1103.1373v1
Wikipedia (Large Hadron Collider, M-theory).