Neděle 25. července 2021, svátek má Jakub
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Neděle 25. července 2021 Jakub

Věda v Big Bang Theory: Sheldon se učí na špatném příkladu

  9:00
Čas od času se nelze opakování vyhnout. A to je případ i dnešní "sborky a rozborky" z Big Bang Theory. Řeč totiž bude o slavném Higgsově bosonu. Také o tom, proč Sheldon není Peter Higgs a že odmítnutí fyzikálním pracím někdy svědčí.

Až budete číst tyto řádky, jejich autor do sebe bude nasávat atmosféru místa, kde se velká část popsaného příběhu odehrála. Měl by (snad úspěšně, i když kdo ví) mít za sebou exkurzi do 27 kilometrů dlouhého tunelu pod Ženevou, ve kterém v této chvíli prochází generální opravou urychlovač LHC.

Kdy se dívat?

Všechny díly, ze kterých jsou naše ukázky, budou k vidění na stanici Prima Cool.

Na třetí díl VI. série se můžete v premiéře podívat 28. května ve 21:20 (v českém znění). V anglickém znění s titulky ho můžete sledovat 29. května od 1:25 v noci.

Tento největší experiment v historii vědy vznikl z různých dobrých důvodů, ale vysoko mezi nimi se vyjímalo i hledání částice, která (a to nejen kvůli novinářům) získala přezdívku "božská".

Jde o boson, pro který se vžil název Higgsův. Částice sama o sobě je to v podstatě darebná, protože se prakticky okamžitě rozpadá a nikdy z ní zřejmě žádný užitek nebude, ale pro fyziky by její existence mohla být prubířským kamenem. Má dokázat, které teorie jsou pravdivé a které ne. Podoba Higgsova bosonu by měla pomoci určit, kterým směrem se mají vydat odborníci dále, aby odstranili mezery, které v dnešních fyzikálních teoriích jsou (především sjednocení představ o částicové fyzice a kvantové mechanice). Více najdete v našich článcích: například tady, tady, tady, nebo tady.

Bez něj by to nevycházelo

Zjednodušeně se říká, že Higgsův boson je částice, která je projevem tzv. Higgsova pole, a tedy důkazem jeho existence. Higgsovo pole by mělo umožňovat některým částicím (například elektronům), aby vůbec měly hmotnost.

Z hlediska fyziků je však jeho důležitost daná především matematicky. Higgsův boson hraje ve Standardním modelu elementárních částic důležitou roli tím, že jeho interakce s ostatními částicemi, (např. elektrony, ale především tzv. intermediálními vektorovými bosony) zajišťuje, že tato teorie je matematicky i fyzikálně konzistentní. Tedy že dává smysluplné předpovědi. "Bez něj by tomu tak nebylo a pro některé procesy by teorie předpovídala nesmysly, jako například, že pravděpodobnost nějakého procesu je větší než jedna nebo dokonce nekonečno," říká fyzik Jiří Chýla. Bez "higgse" by to prostě nevycházelo.

Zatím ne zcela potvrzený, ale dnes už prakticky jistý objev této částice v loňském roce byl fyzikální událostí posledních let. A Sheldon má v ukázce nejspíše pravdu, že "higgs" bude oceněn Nobelovou cenou.

My už jsme se na Technetu zabývali otázkou, kdo by mohl cenu dostat. Ve hře jsou hlavy fyzikálních týmů na urychlovači LHC, které boson objevily. Jejich naděje kazí jen to, že Nobelova cena vznikla přece jen v jiné době, a v jejím rámci je těžké ocenit velké vědecké týmy. A proč by ji měli dostat dva, tři lidé na vrcholu pyramidy, když se na práci podílelo několik tisíc chytrých hlav?

Možná je tak případnější, aby cena připadla teoretikům: koneckonců právě předpověď existence jedné nepolapitelné částice půl století před jejím objevem je to, co na této historii vzbuzuje největší úžas.

Jenže ani tady není situace vůbec jednoduchá. Představa o existenci Higgsova bosonu (tehdy se mu tak neříkalo) se vynořila v několika článcích uveřejněných v relativně rychlém sledu během druhé poloviny roku 1964 (v časopisech Physical Review Letters a Physics Letters). Peter Higgs byl autorem jen jednoho z nich a nedá se říci, že by byl jediný, kdo měl o částici a jejím postavení ve fyzice správnou představu (na druhou stranu ji jediný explicitně zmínil). Z "konkurence" se nejčastěji vyzdvihuje přínos Francoise Englerta a Roberta Brouta (ten už je bohužel po smrti).

Proč "božská"?

Výraz "božská částice", který se pro Higgsův boson vžil hlavně v médiích, s náboženstvím nesouvisí. Jde samozřejmě pouze o "marketingový termín". Poprvé ho použil zřejmě fyzik Leon Lederman (mimo jiné nositel Nobelovy ceny) v titulu své knihy "Božská částice: Když je vesmír odpověď, tak jaká je otázka?" (The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?). Lederman prý chtěl použít výraz "Goddamn particle", tedy zatracená částice, místo "God particle" (božská částice), ale nakladatelství ho od toho odradilo. Vědci samotní výraz mezi sebou nepoužívají, ale při vysvětlování výzkumu někteří fyzici tento výraz opráší.

Higgs nebyl dokonce ani první, předběhli ho právě dva zmínění. A jak říká Sheldon v ukázce, bylo to skutečně proto, že jeho práce byla odmítnuta a on ji musel poslat do jiného časopisu, kde byla přijata (laik by si pomalu  nevšiml: odmítli ji ve Physics Letters, přijali ve Physical Review Letters.)

Ale než byl celý proces u konce, vědec, který ji před vydáním kontroloval, upozornil na v mezidobí vydanou práci Brouta a Englerta. Higgs na ni doplnil odkaz a přidal i na konec klíčovou větu, ve které předvídá existenci částice, dnes nazývané Higgsův boson. "Jak je vidět, všechno zlé je k něčemu dobré," říká fyzik Jiří Chýla.

Higgs byl díky doplněné větě jediný, kdo tuto částici zmínil, ale co je z hlediska rozdělování zásluh horší, ani on nepředpověděl její dnešní důležitost pro fyziku.  Všem autorům šlo v roce 1964 o jiný problém a ani jednoho nenapadlo, že by mohli vzít dvě mouchy jednou ranou. Dnes už sami neví, proč je to nenapadlo. "Je to záhada," řekl nedávno časopisu Science jeden z autorů prvních prací, Tom Kibble.

Faktem je, že tento další krok byl proveden v roce 1967 slavným teoretikem Stevenem Weinbergem a nezávisle o rok později ještě Pákistáncem Abdusem Salamem.

Jejich přínos ovšem představoval jen odhalení významu Higgsova bosonu a v roce 1979 dostali Nobelovu cenu za předpověď tzv. "neutrálních proudů" a práci na sjednocení dvou základních fyzikálních sil, elektromagnetické a tzv. slabé síly do síly jediné.

Kdo si tady dělá reklamu?

Ve zvolené ukázce se ovšem objeví i zmínka o tom, že Peter Higgs je zdatný propagátor vlastní práce (Sheldon použije výraz "self-publicist"). Tu ovšem musíme na základě dosavadních údajů připsat žlučovité náladě fiktivního geniálního fyzika, spíše než v ní hledat obraz Petera Higgse samotného. Není o tom jednoduše dost důkazů.

Nebuďte jako Penny

Když se v seriálu Teorie velkého třesku mluví o vědě, s námi víte, která bije.

Ve spolupráci s televizi Prima COOL vám přinášíme upoutávky na nejnovější řadu populárního amerického sitcomu The Big Bang Theory (Teorie velkého třesku). V každé epizodě jsme pro vás vybrali jednu zajímavost z vědy, nebo techniky a rozebrali ji jako skoro jako Sheldon Cooper... Bazinga! Přece jen, neomylnému géniovi samozřejmě konkurovat nemůžeme.

V případě 1. dílu VI. série jsme si pro vás vybrali popis antropického principu.

U 2. dílu jsme od fyzika zabrousili k biologii a věnovali homeostázi.

Vlastně se zdá, že empirické důkazy dokládají pravý opak. Název Higgsův boson není Higgsovým dílem. Britský fyzik se ve veřejných prohlášeních projevuje jako zdrženlivý a skromný člověk. I podle svědectví českých fyziků, kteří se s ním setkali, vyniká především svým velmi milým, přátelským a skromným chováním. Je to údajně přesný opak postavy Sheldona a v tom je možná tajemství jeho úspěchu a všeobecné obliby.

Ukázal to i při loňském oznámení objevu Higgsova bosonu, kdy se rozplakal a rozhodně nepůsobil dojmem sebevědomého triumfátora. Pro Guardian později řekl, že ho přemohla atmosféra: "Nebylo to jako na vědeckém semináři, ale jako na fotbalovém zápase, který vyhraje domácí tým, a hrozně na mě zapůsobilo, že jsem byl při tom. Zareagoval jsem na emoce kolem, na ten pocit, že už to tu konečně je."

Ani na "své" Nobelově ceně zatím alespoň na pohled nijak usilovně nepracuje. Dokonce se mu údajně ulevilo, že Nobelova komise v loňském roce za objev Higgsova bosonu cenu neudělila: "Ulevilo se mi, protože od začátku července mě neustále někdo žádal, jestli bych nemohl udělat to či ono, takže jsem byl rád, že mi do kalendáře nepřibylo ještě tohle, a proto jsem o tom mluvil jako o úlevě," řekl znovu Guardianu.

Jeho lidské vlastnosti jsou zřejmě jeho velkou devízou. Proti ostatním "konkurentům" v teoretickém boji o Higgsův boson není jeho přínos tak velký, aby částice musela nést zrovna jeho jméno. Napsal "jen" několik důležitých článků, jiní ze jmenovaných fyziků byli podstatně plodnější. Ale pokud je lidskost Higgsovo "kouzlo", Sheldon by se měl poučit spíše jinde.

Opakování pro zapřísáhlé bosonisty

Toto je seznam článku z roku 1964, které si mohou nárokovat část zásluh na případné Nobelově ceně za objev Higgsova bosonu:

BROKEN SYMMETRIES, MASSLESS PARTICLES AND GAUGE FIELDS

Autor: HIGGS, PW

Zdroj: PHYSICS LETTERS Ročník: 12 Číslo: 2 Stránka: 132-133 DOI: 10.1016/0031-9163(64)91136-9, 1964

BROKEN SYMMETRY + MASS OF GAUGE VECTOR MESONS

Autoři: ENGLERT, F; BROUT, R

Zdroj: PHYSICAL REVIEW LETTERS Ročník: 13 Číslo: 9 Stránka: 321-& DOI: 10.1103/PhysRevLett.13.321, 1964

BROKEN SYMMETRIES + MASSES OF GAUGE BOSONS

Autor: HIGGS, PW

Zdroj: PHYSICAL REVIEW LETTERS Ročník: 13 Číslo: 16 Stránka: 508-& DOI: 10.1103/PhysRevLett.13.508, 1964

GLOBAL CONSERVATION LAWS + MASSLESS PARTICLES

Autoři: GURALNIK, GS HAGEN, CR KIBBLE, TWB

Zdroj: PHYSICAL REVIEW LETTERS Ročník: 13 Číslo: 20 Stránka: 585-& DOI: 10.1103/PhysRevLett.13.585, 1964

  • Nejčtenější

Opravdová vesmírná turistika začala. Bezos s hosty strávili minuty v kosmu

O něco málo více než deset minut trvala celá cesta od startu do přistání pro čtyři vesmírné turisty, kteří se v úterý...

Rusko ukázalo novou „neviditelnou“ stíhačku. Šach mat má vzlétnout za dva roky

Rusko představilo chystaný „neviditelný“ letoun 5. generace. Stíhačka s přezdívkou Šach mat má jeden motor, v budoucnu...

Událost, která vyhubila dinosaury, přichází průměrně za 500 milionů let

Nové poznatky o kosmickém zabijákovi dinosaurů ukazují, že Chicxulubský asteroid byl temný kosmický tulák. Na zkoumání...

První velký export vojenské techniky z ČSR po roce 1945 mířil do Švýcarska

Mezi velké exportéry zbraní patřilo i malé Československo. Většina jeho zbrojního exportu mezi lety 1945 a 1989 šla...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Jak začalo strategické bombardování a budování první protivzdušné obrany

Pod pojmem letecký souboj si většina lidí představí boj dvou letounů. V počátcích letectví se však utkávaly i letouny...

Ze sbírky na pohřeb Roma pozůstalí nedostali nic. Byl to podvod

Premium Měl mít velkolepý pohřeb. Balzamování, bíle lakovaná rakev z Ameriky, kočár tažený vraníky... Rodina Roma, který zemřel...

Klaus: Volby nic nepřinesou. Kolem covidismu a genderismu se bude chodit po špičkách

Premium Každý z nás by se měl sám rozhodnout, jakou míru opatrnosti vůči nákaze covidem chce zvolit, říká přesvědčeně bývalý...

Česko formuje domobranu. Výcvik může podstoupit každý, kdo má zbrojní průkaz

Premium Stát zakázal ozbrojené skupiny a lidem nabídl alternativu: absolvujte speciální kurz a můžete Česku pomáhat se zbraní....

  • Další z rubriky

Největší suchozemský savec v dějinách Země byl nejspíš nosorožec, ukazuje nový nález

Čínským vědcům se podařilo objevit nový druh pravěkého nosorožce, Paraceratherium linxiaense. Pro potravu dosáhl až do...

STO OBJEVŮ: Na parket! I rokenrol je jedním z největších objevů lidstva

Seriál Máloco zasáhlo do muziky 20. století tak jako Rock’ n’ Roll. Od 50. let se valil světem a ani razítko „ideově závadné...

Není zcela vyloučené, že by dinosauři mohli používat nástroje

Nedávno zesnulý kanadský paleontolog Dale Alan Russell (1937-2019) spolu s výtvarníkem Ronem Séguinem v roce 1982...

STO OBJEVŮ: Neúnavného pracanta, spalovací motor, využíváme dodnes

Seriál Přede i burácí pod kapotou aut, pohání pracovní stroje, lidem ubral spoustu namáhavé dřiny. Spalovací motor patří k...

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!

Zemřel slovenský herec Milan Lasica, zkolaboval přímo na jevišti

Ve věku 81 let zemřel slovenský herec Milan Lasica. Web sme.sk uvedl, že vystupoval se skupinou Bratislava Hot...

Petr Rajchert si změnil příjmení a potřetí se oženil, manželka je těhotná

Zakládající člen kapely Chinaski Petr Hradil (rodným příjmením Rajchert) se v třiapadesáti letech potřetí oženil. Po...

Holanová: Rozvod s Šípem? Do vztahu se nám vloudila mlaďounká chybička

Rozhovor s Marcelou Holanovou vznikal v Chateau Šanov na soustředění s finalisty soutěže Muž roku 2021. Zpěvačka, která...

Zemřel František Nedvěd. Folkové legendě se vrátila rakovina plic

V třiasedmdesáti letech zemřel v neděli folkový muzikant František Nedvěd. Prohrál boj s rakovinou plic. Úmrtí na...

Pornoherečka se zastřelila kvůli rakovině. Její kolega se zabil na motorce

Americká pornoherečka Dahlia Sky spáchala sebevraždu. Měla rakovinu prsu a podle lékařů poslední fáze nemoci provázely...