Posted By: Lumo         (http) on board 'CZscience'
Title:     Kreace castic a nadsvetelna rychlost
Date:      Fri Oct 10 21:56:04 1997
WWW-Info:  posted from zino.rutgers.edu (165.230.193.99)

Nazdar Richi, ahoj lidi!

Chci jen rici, ze moznosti tvorby hmoty (elektronu, pozitronu, pripadne i
protonu atp.) ze svetla jsou si fyzici jisti de facto od tricatych let, kdy
experimentalne objevili pozitron (ktery byl predem predpovezen se vsemi
vlastnostmi Diracem). Pozitrony se vyrabi obvykle narazem hmoty na hmotu, kdy
se kineticka energie muze premenit na nove castice.

Pozitron vetsinou casto najde nejaky elektron, se kterym zanihiluje - a zbudou
z nich vetsinou dva fotony (ale mohou byt i tri nebo jina kombinace castic;
pravdepodobnosti ruznych vysledku takove srazky - vcetne smeru, kam vyletnou -
 dnes umime perfektne pocitat a predpovedi jsou v naprostem souhlasu s
pozorovanim).

Fyzici byli odjakziva presvedceni, ze fyzikalni zakony jsou symetricke v case,
tj. pokud mohou elektron a pozitron zanihilovat na svetlo, je mozna i opacna
reakce. Symetrie vuci zrcadleni prostoru a casu byla vyvracena az v padesatych
letech (Lee, Yang a dalsi) - a velmi prirozene zapadla do teoretickych modelu.
Presto prezil tzv. CPT teorem, podle ktereho kazdy jev probiha uplne stejne,
pokud provedeme zaroven tri operace: musime ho pustit podobne jako film
pozpatku, divat se na neho v zrcadle a nahradit vsechny castice anticasticemi.
Dnes mame experimentalni doklady slabeho naruseni zrcadlove symetrie prostoru,
jeste slabsiho naruseni kombinovane symetrie zrcadleni prostoru a zmene castic
 s anticasticemi - ale neexistuji experimentalni doklady naruseni CPT
symetrie. Totez rikaji dnesni fyzikalni modely vesmiru.

CPT teorem, dokazany Wolfgangem Paulim, plati pro vsechny poruchove kvantove
teorie pole. Existuji naznaky, ze i tato posledni symetrie zrcadloveho typu
muze byt narusena v kontextu superstrun. Nicmene zduraznuji, ze tyto efekty
jsou natolik jemne, ze pro vsechny kazdodenni prilezitosti lze predpokladat
symetrii vuci zmene castic za anticastice (C), prostorovemu zrcadleni (P) i
zmene sipky casu (T) oddelene.

Tedy z hlediska teoretiku je kreace hmoty ze svetla starou pohadkou - a zadny
fyzik nepochyboval o tom, ze je mozna, uz od tricatych let. Experimentalne se
poprve povedla stvorit hmota ze svetla pred par tydny, ale neni to nejaky
uzasny objev. Dokonce nam prednasel na seminari nekdo ze Stanfordu (ale z jine
skupiny), ktery vubec o tomto medialne popularnim experimentu svych
stanfordskych kolegu nevedel...

K nadsvetelne rychlosti
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
V tomto pripade tipuji, ze nejde o zadny novy objev, ale jen o to, ze nejaky
novinar poprve slysel neco, co nikdy predtim neslysel. V realnem svete na
kratkych vzdalenostech (predpokladam plochy prostor, nikoliv okoli cerne diry
apod.) proste nemuzeme prekonat svetelnou barieru, protoze v jine vztazne
soustave bychom porusili kauzalitu: mohli bychom nekoho zastrelit tachyonovou
pistoli a z jine soustavy by to vypadalo tak, ze nejdrive clovek umrel a pak z
neho vyletl (nadsvetelne rychly) naboj, ktery zaletl do pistole.

Jinou veci je, ze k vypoctum casto uzivame Feynmanova integralu pres
trajektorie. A vubec se zde nesumuje jen pres trajektorie, ktere maji vsude
podsvetelnou rychlost. Naopak, takove podsvetelne trajektorie nemaji na
integral vubec zadny vliv - a integral je de facto urcen jen trajektoriemi,
ktere maji nadsvetelnou rychlost uplne vsude. :-)

Takova konkretni draha, pres kterou scitame, ale nema primy fyzikalni vyznam.
Jen bych rad zkratkovite zminil podobne veci, ktere se tu uz probiraly:
vzdalena galaxie se od nas muze vzdalovat rychleji nez svetlo, protoze vesmir
se rozpina. Ale u velmi vzdalenych galaxii je pojem vzajemne rychlosti vubec
trochu nejasne definovan.

Kazdopadne neni mozne na rozumnych vzdalenostech (radu centimetru nebo
kilometru) sirit informaci rychleji nez svetlo, i kdyby Hawking rekl opak. :)
Tipuji, ze pokud tohle Hawking rekl, jiste uzil ke svemu postupu nejakou tu
cernou diru... Jsem ale presvedcen, ze pokud chce experiment provest daleko od
 cerne diry, ani cerna dira mu nemuze pomoci.

V posledni dobe byly urcite nesrovnalosti v mereni rozpadu atomu tritia, z
nichz lidi usoudili, ze neutrino leta nadsvetelnou rychlosti. Musim ale tymz
dechem dodat, ze to bylo vubec poprve, co lide pocitali rozpad _atomu_, tj. se
nelze divit detskym chybam, ktere jsou pravdepodobne ve vypoctu a v
interpretaci mereni skryty.

Zdravi
Lumidek