{"id":4974,"date":"2024-12-23T13:58:46","date_gmt":"2024-12-23T12:58:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/?p=4974"},"modified":"2025-01-08T22:34:14","modified_gmt":"2025-01-08T21:34:14","slug":"rok-2024-ve-fyzice","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/?p=4974","title":{"rendered":"Fyzik\u00e1ln\u00ed objevy roku 2024"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/p>\n

\u010cl\u00e1nek „The Year in Physics“ z Quanta Magazine<\/a> shrnuje nejv\u00fdznamn\u011bj\u0161\u00ed fyzik\u00e1ln\u00ed objevy roku 2024.<\/p>\n

Temn\u00e1 energie<\/h2>\n

V dubnu v\u011bdci pomoc\u00ed p\u0159\u00edstroje DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) zjistili, \u017ee temn\u00e1 energie, kter\u00e1 zp\u016fsobuje zrychluj\u00edc\u00ed se expanzi vesm\u00edru, mo\u017en\u00e1 sl\u00e1bne. Tato data nazna\u010duj\u00ed, \u017ee rychlost expanze vesm\u00edru kles\u00e1, co\u017e by mohlo z\u00e1sadn\u011b zm\u011bnit na\u0161e ch\u00e1p\u00e1n\u00ed z\u00e1kladn\u00edch z\u00e1kon\u016f fyziky.<\/p>\n

Temn\u00e1 energie je z\u00e1hadn\u00e1 forma energie, kter\u00e1 tvo\u0159\u00ed p\u0159ibli\u017en\u011b 68 % – 72 % vesm\u00edru a je hlavn\u00edm motorem jeho zrychlen\u00e9 expanze. Na rozd\u00edl od temn\u00e9 hmoty nep\u016fsob\u00ed gravita\u010dn\u00ed p\u0159ita\u017elivost\u00ed, ale naopak zp\u016fsobuje odpudiv\u00fd efekt, kter\u00fd p\u0159ekon\u00e1v\u00e1 gravitaci a rozp\u00edn\u00e1 prostor mezi galaxiemi. Poprv\u00e9 byla navr\u017eena na z\u00e1klad\u011b pozorov\u00e1n\u00ed supernov typu Ia v 90. letech, kdy v\u011bdci zjistili, \u017ee expanze vesm\u00edru se ne zpomaluje, jak se o\u010dek\u00e1valo, ale zrychluje. <\/em><\/p>\n

P\u0159esn\u00e1 podstata temn\u00e9 energie z\u016fst\u00e1v\u00e1 nezn\u00e1m\u00e1, av\u0161ak teorie zahrnuj\u00ed kosmologickou konstantu spojenou s vakuovou energi\u00ed nebo dynamick\u00e9 pole zn\u00e1m\u00e9 jako kvintesence. V\u00fdzkum temn\u00e9 energie je jedn\u00edm z nejv\u011bt\u0161\u00edch sou\u010dasn\u00fdch v\u011bdeck\u00fdch v\u00fdzev, proto\u017ee jej\u00ed pochopen\u00ed by mohlo z\u00e1sadn\u011b zm\u011bnit n\u00e1\u0161 pohled na vesm\u00edr a jeho osud.<\/em><\/p>\n

Temn\u00e1 hmota<\/h2>\n

V oblasti temn\u00e9 hmoty dos\u00e1hli v\u011bdci citlivosti detektor\u016f na \u00farove\u0148, kdy zachycuj\u00ed neutriny ze Slunce, co\u017e komplikuje detekci \u010d\u00e1stic temn\u00e9 hmoty zn\u00e1m\u00fdch jako WIMPy. To vedlo k p\u0159ehodnocen\u00ed hypot\u00e9z a zam\u011b\u0159en\u00ed na jin\u00e9 kandid\u00e1ty temn\u00e9 hmoty, nap\u0159\u00edklad leh\u010d\u00ed \u010d\u00e1stice. <\/p>\n

Astronomov\u00e9 tak\u00e9 objevili objekt MACS J0018.5, p\u0159ezd\u00edvan\u00fd „nov\u00e1 Bullet Cluster“, kter\u00fd poskytuje dal\u0161\u00ed d\u016fkazy o existenci temn\u00e9 hmoty. Tento objekt ukazuje, jak se temn\u00e1 hmota chov\u00e1 p\u0159i sr\u00e1\u017ek\u00e1ch galaktick\u00fdch kup.<\/p>\n

Temn\u00e1 hmota je tajemn\u00e1 slo\u017eka vesm\u00edru, kter\u00e1 tvo\u0159\u00ed p\u0159ibli\u017en\u011b 27 % jeho celkov\u00e9 hmoty a energie, p\u0159esto\u017ee z\u016fst\u00e1v\u00e1 neviditeln\u00e1 a nep\u0159\u00edmo pozorovateln\u00e1. Na rozd\u00edl od b\u011b\u017en\u00e9 hmoty nevyza\u0159uje, nepohlcuje ani neodr\u00e1\u017e\u00ed elektromagnetick\u00e9 z\u00e1\u0159en\u00ed, co\u017e znamen\u00e1, \u017ee ji nem\u016f\u017eeme detekovat tradi\u010dn\u00edmi teleskopy. Jej\u00ed existence je v\u0161ak nazna\u010dena gravita\u010dn\u00edmi \u00fa\u010dinky na viditelnou hmotu, jako jsou pohyby galaxi\u00ed nebo ohyb sv\u011btla (gravita\u010dn\u00ed \u010do\u010dky). V\u011bdci se domn\u00edvaj\u00ed, \u017ee temn\u00e1 hmota hraje kl\u00ed\u010dovou roli p\u0159i formov\u00e1n\u00ed struktur vesm\u00edru a stabilizaci galaxi\u00ed. I p\u0159es intenzivn\u00ed v\u00fdzkum z\u016fst\u00e1v\u00e1 jej\u00ed p\u0159esn\u00e1 povaha nezn\u00e1m\u00e1, p\u0159i\u010dem\u017e teorie zva\u017euj\u00ed exotick\u00e9 \u010d\u00e1stice, jako jsou WIMPy (slab\u011b interaguj\u00edc\u00ed masivn\u00ed \u010d\u00e1stice), nebo alternativn\u00ed modely gravitace.<\/em><\/p>\n

Supersolidn\u00ed stav<\/h2>\n

V oblasti kondenzovan\u00e9 hmoty v\u011bdci vytvo\u0159ili supersolid, stav hmoty kombinuj\u00edc\u00ed pevn\u00e9 a supertekut\u00e9 vlastnosti. Tento objev otev\u00edr\u00e1 nov\u00e9 mo\u017enosti pro studium kvantov\u00fdch jev\u016f v makroskopick\u00fdch syst\u00e9mech.<\/p>\n

Kondenzovan\u00e1 hmota je jednou z hlavn\u00edch oblast\u00ed fyziky, kter\u00e1 studuje vlastnosti l\u00e1tek v pevn\u00e9 a kapaln\u00e9 f\u00e1zi, kde jsou atomy nebo molekuly \u00fazce propojeny. Zahrnuje \u0161irokou \u0161k\u00e1lu jev\u016f, jako je supravodivost, magnetismus nebo exotick\u00e9 stavy hmoty. Nov\u00fdm a fascinuj\u00edc\u00edm objevem v t\u00e9to oblasti je supersolidn\u00ed stav.<\/em><\/p>\n

Co je supersolidn\u00ed stav?<\/h3>\n

Supersolidn\u00ed stav je zvl\u00e1\u0161tn\u00ed f\u00e1ze hmoty, kter\u00e1 kombinuje vlastnosti pevn\u00e9 l\u00e1tky (jako je pevn\u00e1 struktura atom\u016f) a supratekutosti (stav, kdy l\u00e1tka proud\u00ed bez t\u0159en\u00ed). V supersolidu jsou atomy uspo\u0159\u00e1d\u00e1ny do pravideln\u00e9 m\u0159\u00ed\u017eky, ale sou\u010dasn\u011b mohou kvantov\u011b „klouzat“ m\u0159\u00ed\u017ekou d\u00edky jejich supratekut\u00e9 povaze.<\/p>\n

Jak vznik\u00e1 supersolidn\u00ed stav?<\/h3>\n

Supersolidn\u00ed stav byl ned\u00e1vno experiment\u00e1ln\u011b dosa\u017een v ultrachladn\u00fdch plynech, kde v\u011bdci manipulovali s Bose-Einsteinov\u00fdmi kondenz\u00e1ty (BEC). Pomoc\u00ed precizn\u00edch laser\u016f a magnetick\u00fdch pol\u00ed vytvo\u0159ili podm\u00ednky, kde atomy spont\u00e1nn\u011b vytvo\u0159ily supersolidn\u00ed struktury.<\/p>\n

Kvantov\u00e9 geometrie<\/h2>\n

Dal\u0161\u00ed pokroky byly dosa\u017eeny v oblasti kvantov\u00e9 geometrie, kter\u00e9 mohou m\u00edt v\u00fdznamn\u00e9 dopady na v\u00fdvoj kvantov\u00fdch po\u010d\u00edta\u010d\u016f a na\u0161e ch\u00e1p\u00e1n\u00ed topologick\u00fdch vlastnost\u00ed materi\u00e1l\u016f.<\/p>\n

Na rozd\u00edl od klasick\u00e9 geometrie, kter\u00e1 vych\u00e1z\u00ed z kontinu\u00e1ln\u00edho prostoru (nap\u0159. podle teorie relativity), kvantov\u00e1 geometrie p\u0159edpokl\u00e1d\u00e1, \u017ee prostor na nejz\u00e1kladn\u011bj\u0161\u00ed \u00farovni nen\u00ed spojit\u00fd, ale m\u00e1 diskr\u00e9tn\u00ed strukturu, podobn\u011b jako kvantovan\u00e9 energie v atomov\u00e9 fyzice. Tento p\u0159\u00edstup je d\u016fle\u017eit\u00fd p\u0159i pokusech o sjednocen\u00ed kvantov\u00e9 mechaniky a obecn\u00e9 teorie relativity, co\u017e je jedn\u00edm z hlavn\u00edch c\u00edl\u016f modern\u00ed fyziky.<\/em><\/p>\n

Jedn\u00edm z kl\u00ed\u010dov\u00fdch p\u0159\u00edstup\u016f ke kvantov\u00e9 geometrii je smy\u010dkov\u00e1 kvantov\u00e1 gravitace (loop quantum gravity), kter\u00e1 modeluje prostor jako s\u00ed\u0165 kvantovan\u00fdch smy\u010dek, tzv. spinov\u00fdch s\u00edt\u00ed. Jin\u00fdm p\u0159\u00edstupem je pou\u017eit\u00ed n\u00e1pad\u016f z teorie strun nebo teorie kvantov\u00fdch grup.<\/em><\/p>\n

Nobelova cena za fyziku 2024<\/h2>\n

\"\"
\nJohn J. Hopfield and Geoffrey E. Hinton. Credit: Ill. Niklas Elmehed \u00a9 Nobel Prize Outreach<\/a><\/p>\n

Nobelovu cenu za fyziku pro rok 2024 z\u00edskali John J. Hopfield a Geoffrey E. Hinton za pr\u016flomov\u00e9 objevy v oblasti strojov\u00e9ho u\u010den\u00ed s vyu\u017eit\u00edm um\u011bl\u00fdch neuronov\u00fdch s\u00edt\u00ed.<\/p>\n

John J. Hopfield, emeritn\u00ed profesor na Princetonsk\u00e9 univerzit\u011b, je zn\u00e1m\u00fd svou prac\u00ed z 80. let, kdy vyvinul tzv. Hopfieldovu s\u00ed\u0165. Tato s\u00ed\u0165 umo\u017e\u0148uje ukl\u00e1d\u00e1n\u00ed a rekonstrukci informac\u00ed podobn\u011b jako lidsk\u00e1 pam\u011b\u0165, co\u017e polo\u017eilo z\u00e1klady pro rozvoj um\u011bl\u00fdch neuronov\u00fdch s\u00edt\u00ed.<\/p>\n

Geoffrey E. Hinton, p\u016fsob\u00edc\u00ed na Torontsk\u00e9 univerzit\u011b, je pova\u017eov\u00e1n za jednoho z „kmotr\u016f“ um\u011bl\u00e9 inteligence. Jeho pr\u00e1ce na Boltzmannov\u00fdch stroj\u00edch a hlubok\u00fdch neuronov\u00fdch s\u00edt\u00edch v\u00fdznamn\u011b p\u0159isp\u011bla k pokroku v oblasti strojov\u00e9ho u\u010den\u00ed a um\u011bl\u00e9 inteligence.<\/p>\n

Oba v\u011bdci vyu\u017eili principy statistick\u00e9 fyziky k vytvo\u0159en\u00ed model\u016f, kter\u00e9 napodobuj\u00ed funkce lidsk\u00e9ho mozku, co\u017e vedlo k v\u00fdznamn\u00fdm pokrok\u016fm v technologi\u00edch, jako je rozpozn\u00e1v\u00e1n\u00ed \u0159e\u010di, anal\u00fdza obrazu a dal\u0161\u00ed aplikace um\u011bl\u00e9 inteligence.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

\u010cl\u00e1nek „The Year in Physics“ z Quanta Magazine shrnuje nejv\u00fdznamn\u011bj\u0161\u00ed fyzik\u00e1ln\u00ed objevy roku 2024. Temn\u00e1 energie V dubnu v\u011bdci pomoc\u00ed p\u0159\u00edstroje DESI (Dark Energy Spectroscopic …. <\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4976,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[13],"tags":[],"class_list":["post-4974","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-zajimavosti"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4974","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=4974"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4974\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/4976"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=4974"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=4974"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=4974"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}