David F. Coppedge
Z Creation-Evolution Headlines připravil Václav Dostál, překlad Jakob Haver – 06/2018
Fyzici čelí filozofické bezradnosti. Něco, čemu jsou hluboce odhodláni věřit, nejeví známky existence.
Co se stane, když vaše teorie si něco žádá, ale vy to nemůžeme najít? To je případ temné hmoty. Vědci z celého světa postavili hluboko v dolech ultra citlivé detektory, aby našli „slabě interagující hmotné částice“ (Weakly Interacting massive particles, WIMP), které by mohly teoreticky vysvětlit, proč se galaxie a hrozny galaxií pohybují tak, jak to pozorujeme. Temná hmota je také podstatnou složkou vůdčí teorie velkého třesku. Ale ani ty nejcitlivější testy ji nedokázaly najít.
Fotografie temné hmoty. Orámování a bílé pozadí je poskytnuto kvůli kontrastu.
„Experimentální výsledky z detektoru temné hmoty XENON 1T omezují účinnou velikost částic temné hmoty na 4,1.10–47 čtverečných centimetrů – triliontinu triliontiny čtverečného centimetru [správně má být 4x: triliontinu triliontiny triliontiny triliontiny, pozn. VD] – dosud nejpřísněji určenou mez pro temnou hmotu, stanovenou světově nejcitlivějším detektorem.“
„Výsledky, představené na pondělním [28. 5. 2018] semináři v Itálii v Gran Sassu, v podzemní laboratoři (LNGS), byly vytvořeny při použití cílového objemu 1300 kilogramů xenonu – první pátrání po temné hmotě, které monitorovalo ekvivalent [asi] jedné tuny xenonu po celý rok.“
„Nyní máme nejtěsnější mez pro to, co je známé jako ˇpříčný řez nukleonem WIMP, což je míra efektivní velikosti temné hmoty, neboli intenzity interakce s normální hmotou,“ řekl Ethan Brown, člen společného díla XENON, odborný asistent fyziky, aplikované fyziky a astronomie v Renssealerově polytechnickém ústavu. „Těmito výsledky jsme nyní testovali nové teoretické modely temné hmoty a zadali jsme dosud nejsilnější omezení těchto modelů.“
Fyzici neradi říkají, že temná hmota neexistuje. Upřednostňují výrok, že vytvořili těsnější meze k tomu, kde by mohla být skryta. Space.com dělá tentýž úskok. Nature je poněkud upřímější: „Detektor temné hmoty je jízdou naslepo.“
„Světově největší experiment určený k detekci slabě reagujících hmotných částic (WIMP) po téměř ročním sběru dat vyšel naprázdno. XENON 1T je umístěn 1,4 km pod zemí v Národní laboratoři Gran Sasso ve střední Itálii. Experiment se zaměřil na nepatrné záblesky světla, které by měly vycházet z částic WIMP – všeobecně přijímané za kandidáty temné hmoty, o které se předpokládá, že tvoří 85% veškerého vesmírného materiálu – při srážce s atomy 1300 kilogramů studeného tekutého xenonu. Dne 28. května badatelé z týmu XENON 1T oznámili na seminářích konaných současně v Gran Sassu a v CERNu, evropské laboratoři částicové fyziky v Ženevě ve Švýcarsku, že žádné takové záblesky nebyly detekovány. Data nasvědčují tomu, že částice WIMP – pokud existují – reagují s běžnou hmotou ještě slaběji, než se dosud předpokládalo.“
To je podobné výroku: „duchové, pokud existují, unikají našim pohledům rychleji, než se dříve myslelo.“ Lov se ocitl v bludném kruhu:
- Temná hmota musí existovat
- Postavme citlivější detektor
- Žádná temná hmota nebyla nalezena
- Zpět na krok jedna
Jakákoliv částice menší než 4,1.10–47 čtverečných centimetrů je pro veškeré praktické účely v podstatě neexistující. Je to téměř triliontina triliontiny triliontiny triliontiny čtverečného centimetru. V porovnání s ní je elektron (10–16 cm) nesrovnatelně obrovský. Tímto se nemyslí, že předpokládaná částice je tak malá, ale tak malou ji dělá z praktického hlediska její „míra efektu“ či schopnost reagovat s normální hmotou. O částicích WIMP se ve skutečnosti uvažovalo jako o docela velkých (hmotných), ale „kolizní průřez“ (velikost interakčního zaměření) byl nyní zúžen nejnovějším výzkumem tak, že úspěšná srážka by byla něco jako trefovat střed terče na Zemi, mnohem menší než elektron, šipkou z jiné galaxie. A přesto jsou tytéž částice navrženy tak, aby vyvíjely tak silnou gravitaci, která drží pohromadě hrozny galaxií a udržuje velký třesk před zhroucením struktury časoprostoru.
Opustí někdy fyzici a kosmologové svůj dosud zbytečný pokus o nalezení této záhadné neznámé věci? Pro moderní fyziku by bylo ukončení tvrdým úderem. Rovnalo by se to přiznání, že Standardní model je neúplný, nebo – v tom nejhorším případě – že je špatný. A vědecká revoluce je na spadnutí.
Dodatek:
Dva fyzici z Harvard-Smithonsonova centra pro astrofyziku, z nichž jeden je astronom Avi Loeb, přisuzují vlastnosti temné hmotě. Podle Space.com spekulují o tom, zda částice temné hmoty nesou elektrický náboj. Možná by měli nejprve objevit částice. „Úvaha, že temná hmota by mohla být nějak elektricky nabitá, se zdá být příliš bizarní, než aby mohla být čímkoliv jiným, než science fiction,“ dodává reportérka Chelsea Gold. Dva astronomové zakládají své spekulace na jedné možné interpretaci z přístroje zvaného EDGES, který měří určité absorpční spektrum v záření kosmického pozadí. I tak ale přiznávají: „Povaha temné hmoty je jednou z největších záhad ve vědě, a musíme použít jakákoliv nová, související data, abychom se s tím mohli vypořádat.“
Tento hon [na částice WIMP] sledujeme již celá léta a zajímá nás, jak to celé dopadne (např. 20 ledna 2002, 23 července 2007, 9 ledna 2017; pro více informací hledejte „dark matter“ [temná hmota]) Abychom mohli uskutečnit test empirismu vůči teorii, museli bychom použít případ Mysterious Unknown Stuff (MUST – tj. zákon „tak to prostě je“). Až dosud vítězí empirismus. Neptejte se však na temnou energii. Tato entita je mnohem záhadnější a fyzici dokonce nemají ani teorii toho, co by to mohlo snad být. Je to podobné jako sledovat vážené vědce, jak se v naší dnešní době snaží obhajovat víru v duchy (30 srpna 2016).
Hledání [částic WIMP] opakuje marné pokusy hledání flogistonu jako příčiny hoření nebo hledání kaloriku jako nosiče tepla. Tyto dvě historické ne-detekce z 18. století vedly k vědeckým revolucím jich samých (kyslíková teorie a kinetická teorie tepla). Někteří horliví zastánci těchto záhadných látek až do své smrti nepřiznali svou chybu. Vidíme snad, že by to dnes bylo jiné?
Vyloučit úspěšnou detekci nemůžeme. Higgsův boson přece fyzici našli, že? Dobrá, ale na těchto úrovních omezení se jakékoliv empirické výsledky stávají natolik přeteoretizované, že je obtížné se dopátrat, zda našli skutečnou částici nebo jinou verzi teorie, které by mohli nadále věřit. Nepřipomíná to situaci v biologii? Třeba darwinismus?