Proč je gravitace největší ostuda fyziky

Představte si, že nevíte, jak silná je gravitace. Zní to divně, ale přesně taková je situace. Gravitaci všichni známe – padají díky ní věci na zem, drží planety na oběžných drahách a formuje vesmír. Jenže když vědci změří její přesnou hodnotu, dostanou pokaždé trochu jinou odpověď.

Jako kdyby deset kuchařů odměřovalo stejné množství mouky a každý dostal jiné množství. Jenže tady nejde o dort, tady jde o základní pravidla vesmíru.

Gravitace je silná, ale zároveň slabá

Gravitace ovlivňuje všechno. Přesto je ve srovnání s ostatními silami v přírodě překvapivě slabá. Stačí malý magnet, aby přitáhl kancelářskou sponku a překonal tak přitažlivost celé Země. Jeden malý kousek kovu versus obrovská planeta – a magnet vyhrává.

To dělá měření gravitace v laboratoři hotovým peklem. Když vědci chtějí změřit gravitační sílu mezi dvěma malenými tělesy, musí zachytit extrémně slabou přitažlivost. Síla je tak nepatrná, že ji lze přirovnat k váze zrnka písku na obrovském hřišti. Jen ještě menší.

Dlouhá cesta k přesnosti

Po více než dvě stě let se vědci snaží zjistit přesnou hodnotu gravitační konstanty. Každý experiment přináší trochu jiné výsledky. Rozdíl není velký – jen asi jedna část z deseti tisíc – ale i tak je větší, než by měly být chyby měření. A to už vědce znepokojuje.

Když vědec ztratí důvěru sám k sobě

Fyzik Stephan Schlamminger z amerického Národního ústavu pro standardy a technologie se rozhodl problém řešit. V reprodukovali klasický experiment z roku 2007. Nejen pro reprodukování výsledky – heřte, ale také pro testování vědecké objektivity.

Schlamminger se obával, že když bude vědět, jaký výsledky očekává, ovlivní tím analýzu. Tak potají požádali kolegů, aby znehodnotili část data. Pouze jeden člen teamu věděl, co se tam vědomě skrylo.

Nečekané odhalení

Po deseti letech přišel okamžik odhalení. Zapečetěná obálka mětte ukázat, jaký výsledky obdrželi. Ale před dvou lety vědci objevili skrytý problém – vliv vzdušného tlaku, so přityl experimentu a další dva roky práce.

V červenci 2024 se obálka otevřela. Vědci se došli, že jejich měření nesouhlasí s předchozími experimenty. Hodnota gravitace vyšla o 0,0235 % nižší než v předchozím experimentu.

Co to vlastně znamená

0,0235 % se zdá jako nic. V bürgerním životě se nic nemění. Ale v základních fyzikálních konstantách takové rozdíly znamenají, že naše měření nejsou dostatečně přesná. A to je problém, který vědci nechtěli tak lange zůstat.

Přesně co je důvod pro skrytě

Vědci se nyní snaží najít příčinu. Je to chyba v experimentu? Nebo je gravitace složitější, než vědci dosud věděli? Možná budou potřebovat nové přístroje nebo nový pohled na sílu, která ovlivňuje celten vesmír.

Gravitace zůstává jednou z nejzákladnějších konstant, ale její přesná hodnotu je stále nejistá. A to je pro vědce zároveň zdrojem znepokojujícího neklidu – a zároveň možnosti, že se vědci dozvědí něco nového.