rozhovory s Martinom o povahe tohto sveta mám mimoriadne rád. Sú pre mňa objavné a zábavné súčasne. Ale keďže sme ich za dvadsať rokov absolvovali veľmi veľa, predpokladal som, že v tejto sérii sa cez najväčšie postavy vedy systematicky len vrátime k tomu najzaujímavejšiemu, čo sme si už dávnejšie povedali. Lenže už pol roka zisťujem opak – povaha sveta ma cez Martinove postrehy stále znovu prekvapí. A to nie nejakým doteraz neprediskutovaným detailom, ale samotnou podstatou toho, ako funguje náš svet.

V kinách teraz beží Oppenheimer, a preto sme v najnovšej časti nášho seriálu, ktorú vám ponúkame na nasledujúcich stranách, hovorili o tom, čo je to rádioaktivita, aké jadrové reakcie existujú a tiež ako funguje Slnko. A dozvedel som sa úplne nové veci – o neutróne aj o tom, prečo Slnko vlastne svieti.

Máte zo školy pocit, že neutrón je spolu s protónom a elektrónom dávno známa a v podstate nudná častica (veď nemá ani len náboj)? Ak áno, spolu so mnou sa mýlite. A nielen preto, že neutrón je vnútorne členitý, nepokojný a „farebný”. Martin mi povedal, že nejaký čas vo svete fyziky vládlo presvedčenie, že existuje len protón a elektrón. Lenže prišli manželia Joliot-Currie, ktorí vzali kúsok berýlia a ešte trochu vosku a vyšiel z toho akýsi čudný pokus. Jedného fyzika ten experiment zaujal a na rozdiel od hlavného prúdu vtedajšej vedy si položil odvážnu otázku – neobjavili sme náhodou novú elementárnu časticu? Viac o tom povie Martin, ale áno, vďaka odvahe pýtať sa sme objavili neutrón.

Máte zo školy pocit, že Slnko svieti preto, lebo v jeho útrobách je taký veľky tlak a teplota, že to umožňuje jadrovú fúziu? A že teda vnútri Slnka prebieha spájanie dvoch jadier vodíka do hélia, pričom v tej reakcii vzniká ešte energia vo forme hrejivých fotónov? Aj ja som si to myslel, ale nie je to tak, respektíve nie je to celkom tak. Tlak aj teplota v centre Slnka sú naozaj obrovské, ale podľa klasickej fyziky by nestačili na to, aby prebiehala fúzia, teda ani na to, aby Slnko ohrievalo Zem, a teda ani na to, aby tu vznikol život. A prečo teda Slnko svieti a život na Zemi prekypuje? Martin o tom povie viac, ale je to preto, lebo vďaka kvantovej fyzike protóny Slnka dokážu niečo, čo by dokázať vôbec nemali. A dokážu to preto, lebo ich poloha nie je jednoznačná, ale pravdepodobnostná. Nerozumiete? Ani ja. Ale má v tom prsty kontraintuitívna povaha nášho sveta, Schrödingerova rovnica a nie celkom pochopiteľné vlastnosti všetkej hmoty vesmíru.

Želám vám zážitok objavovania.

keď som sa ťa pýtal, o čom by mal byť ďalší diel nášho seriálu o kvantovej fyzike, tak si mi povedal, že o jadrovej fyzike. A to sa týka kvantovej fyziky? 

Akože, či sa to týka kvantovej fyziky? Všetko na úrovni atómov a molekúl a menšej – s dôrazom na slovo menšej – sa správa podľa zákonov kvantovej fyziky. A keďže atómové jadrá sú menšie ako atómy, tak sa ich to určite týka. Aj keď uznávam, že tam by mohli platiť ešte nejaké iné zákony, odlišné od tých, ktoré ľudia objavili pri štúdiu atómov. Od hrúbky vlasu k veľkosti atómov je asi päť rádov a od veľkosti atómov k veľkosti jadier je tiež asi päť rádov. A keďže fyzika na úrovni vlasov je klasická a fyzika na úrovni atómov je kvantová, nebolo by až tak prekvapujúce, keby na úrovni jadier bola ešte nejaká iná. Ale nie je to tak. Platia tam rovnaké všeobecné zákony kvantovej fyziky ako pre atómy.

ale keď sme sa učili napríklad o jadrových reakciách prebiehajúcich v Slnku, tak nám hovorili, že pri tom obrovskom tlaku a teplote sa jadrá vodíka dostanú tak blízko k sebe, že už nemajú inú možnosť, len sa spojiť do väčšieho jadra. Kde je tam kvantová fyzika? Veď som nepoužil ani jedno slovo z kvantovej fyziky.

To je výborný príklad, čo si uviedol, pretože ak by v Slnku platila klasická mechanika, tak ten tlak a teplota by neboli dostatočné na spustenie jadrovej