Einsteinův pád do kvantového světa: gravitace se zachovala přesně tak, jak předpověděl. Jenže teď padaly atomy

Přidejte si obsah Centrum.cz do oblíbených zdrojů pro Google hledání a Google zprávy

Sdílet

Dennívýzva

Einsteinova obecná relativita popisuje gravitaci s ohromující přesností, jenže byla vytvořena pro svět planet, hvězd a časoprostoru. Kvantová mechanika naproti tomu vládne atomům a částicím a obě teorie spolu dodnes neumíme plně smířit. Fyzici proto provedli mimořádně citlivý experiment s atomy rubidia, které nechali doslova padat ve dvou kvantových drahách současně.

Einsteinův pád do kvantového světa: gravitace se zachovala přesně tak, jak předpověděl. Jenže teď padaly atomy

Doba čtení 3 min

Článek byl publikován 10.09.2026 16:18

Dvě fyziky, které se zatím odmítají sestěhovat

Moderní fyzika stojí na dvou mimořádně úspěšných teoriích. Obecná relativita vysvětluje gravitaci jako důsledek zakřivení časoprostoru a používáme ji při popisu planet, hvězd, černých děr i vývoje vesmíru. Kvantová mechanika se naopak osvědčila ve světě atomů a elementárních částic. Problém nastává ve chvíli, kdy mají obě promluvit o stejné věci. Přes desítky let práce nemáme všeobecně přijímanou kvantovou teorii gravitace, která by oba popisy spojila.

Jednou z cest, jak tuto hranici zkoumat, je vzít základní tvrzení Einsteinovy gravitace a vystavit je co nejčistšímu kvantovému testu. Přesně o to se pokusil mezinárodní tým pracující s atomovou interferometrií. Namísto padajících koulí, závaží nebo družic použili fyzici atomy rubidia ochlazené téměř k absolutní nule, tedy prostředí, v němž se jejich kvantové vlastnosti dají mimořádně přesně kontrolovat.

_{MOHLO BY SE VÁM TAKÉ LÍBIT}

Atom není to, co jste se učili ve škole. Realita je mnohem podivnější

Atom nepadal jednou cestou

V experimentu pracovali vědci s tisíci atomů rubidia a připravili situaci, která nemá běžný makroskopický protějšek. Kvantový stav atomu mohl sledovat dvě rozdílné historie. Jedna část vlnové funkce byla pomocí magnetického pole držena, zatímco druhá procházela volným pádem v gravitačním poli Země.

Po opětovném spojení obou cest se jejich rozdílná zkušenost s gravitací projevila změnou fáze, kterou lze odečíst z interferenčního obrazce. Nejde tedy o pozorování miniaturní kuličky, která letí dolů a jejíž dráhu změříme stopkami. Měří se rozdíl mezi dvěma koherentními kvantovými stavy téhož systému. Právě díky tomu se gravitace dostává přímo do experimentu, v němž se hmota chová podle pravidel kvantové fyziky.

Einsteinův princip prošel další zkouškou

V centru experimentu stojí princip ekvivalence, jedna ze základních myšlenek obecné relativity. Ve své klasické podobě říká, že lokálně nelze rozlišit účinky homogenního gravitačního pole od účinků odpovídajícího zrychlení. S touto myšlenkou souvisí také univerzálnost volného pádu, tedy skutečnost, že objekty v témže gravitačním poli reagují na gravitaci stejným způsobem, pokud zanedbáme další síly.

Naměřený kvantový fázový posun odpovídal předpovědi vycházející z Einsteinova popisu gravitace. Je důležité nepřehánět význam výsledku: experiment neobjevil kvantovou gravitaci a nesjednotil obecnou relativitu s kvantovou mechanikou. Ukázal však, že klíčový princip gravitační teorie zůstává konzistentní také v situaci, kdy je testovaným objektem koherentní kvantový stav.

Nejcennější by jednou byla chyba

Takové experimenty mohou působit zvláštně právě proto, že jejich úspěchem je potvrzení teorie staré více než století. Ve skutečnosti je jejich hlavní hodnotou stále rostoucí přesnost. Pokud se obecná relativita a kvantová fyzika někde začnou rozcházet, rozdíl může být nepatrný a objeví se až v experimentu, který dokáže eliminovat téměř všechny běžnější příčiny odchylky.

Atomové interferometry se proto stávají jedním z nástrojů pro hledání nové fyziky. Mohou testovat princip ekvivalence, hledat velmi slabé neznámé interakce nebo zkoumat, zda gravitace reaguje na kvantové stavy přesně způsobem, který očekáváme. Tentokrát Einstein přežil. Pro fyziky však bude jednou mnohem zajímavější okamžik, kdy dostatečně přesný experiment ukáže něco, co jeho rovnice vysvětlit nedokážou.

_{MOHLO BY SE VÁM TAKÉ LÍBIT}

Oceány pod ohněm: vědci odhalili sopečné sítě, které formují Zemi zevnitř

Muž z roku 1876 zemřel na Times Square. Slavný cestovatel časem však nikdy neexistoval

Kapka, která padá deset let: nejpomalejší experiment v dějinách vědy běží už téměř století

^{Zdroje: Kód Enigma [}¹^{], Science Advances – quantum test of Einstein gravity, DOI 10.1126/sciadv.aec8045 [}²^{], University of Oxford – Scientists observe Einstein’s gravity in the quantum world [}³^{]. img ai generated}

Reklama

Další články z Kód Enigma

Ceaușescu chtěl obří palác. Bukurešť za něj zaplatila zmizelými ulicemi i životy

Geronimo unikal tisícům vojáků. Jeho největší zbraní byla krajina, kterou protivník neuměl číst

Vojenská převaha vypadá přesvědčivě na papíře, dokud protivník odmítá stát tam, kde ho chcete porazit....

Vlak jako pohyblivý trezor. Jak se železniční loupeže staly symbolem Divokého západu

Zamaskovaní muži, revolvery a trezor v železničním voze: loupež ze 6. října 1866 obsahovala téměř všechno,...

Jak se sčítaly miliony hlasů před počítači: Volební noc kdysi cestovala telegramem

Dnes očekáváme první výsledky několik minut po zavření volebních místností. Po většinu dějin však hlasovací...

Hrstka vzácných neuronů pomáhá mozku usnout. Vědci u myší sledovali, jak sladí vzdálené oblasti mozku

Usínání působí jako pozvolné vypínání, v mozku však probíhá pečlivě organizovaná změna aktivity. Nová...

Tento článek byl publikován ze zdrojů Kód Enigma

KodEnigma.cz se věnuje zajímavostem napříč obory – od přírody a historie přes vědu, vesmír až po záhady a nečekané objevy. Články otevírají témata, která dokážou překvapit, inspirovat i přimět k zamyšlení. Silnou stránkou webu je pestrost – jednou narazíte na příběhy dávných civilizací, jindy na...

Všechny články tohoto autora →

Vybrali jsme pro vás Magazíny a zajímavosti

Promotér prozradil, kolik Joshua obětoval za zápas s Furym doma. Částka překvapila i americká média

Anthony Joshua podle promotéra Eddieho Hearna oželel víc než 10 milionů liber, jen aby se souboj s Tysonem...

SportyŽivě

dnes, 20:39

5 min

Po prezidentovi otazník i nad Pavlovou. První dáma si kopla do pravidel, Hrad mlčí

U prezidenta Petra Pavla už je téměř jasné, že letos k volební urně nedorazí, otazník ale visí i nad jeho...

Aktuálně.cz - Zprávy

dnes, 20:38

Zmar Čechů ve Wembley. Odstartoval ho Coufalův nepochopitelný vlastní gól

Čeští fotbaloví reprezentanti podlehli v Anglii 0:3 a prohráli i čtvrté utkání skupiny A3 Ligy národů....

Aktuálně.cz - Sport

dnes, 20:35

Wi-Fi v jednom pokoji nefungovala a nikdo nevěděl proč. Stačila jedna aplikace v telefonu a příčina byla jasná

Bezplatná androidová aplikace WiFi Heatmap dokáže během pár minut ukázat, co člověk nevidí: přetížený...

Mobify.cz

dnes, 20:08

4 min

Relevantní zdroje píší o zpečetěném návratu Afriky v roce 2030

F1 chystá velký návrat. Několik renomovaných zdrojů v čele s maďarským novinářem Sándorem Mészárosem dnes...

SvětFormule.cz

dnes, 20:00

1 min

Reklama

Uzavření kohoutu u moderní závlahy nefunguje. Tlak pružiny v podzemním ventilu zbytkovou vodu bez proudu nikdy nepustí

Pouhé vypuštění zahradního ventilu automatickou závlahu před mrazem neochrání. Zjistěte, proč voda v...

ChytřeNaTo.cz

dnes, 19:54

6 min

Evenepoel urval na silnici evropské zlato, Neuman při absenci Vacka zaostal o osmnáct minut

Evropský titul na silnici ukořistil na trase dlouhé 196 kilometrů z Lublani do Šenčuru belgický závodník...

SportWin

dnes, 19:54

1 min

Celoroční pneumatiky šetří přezouvání. Kontrolu všech čtyř kol ale potřebují dál

Celoroční pneumatiky šetří sezonní přezouvání, pravidelnou péči však potřebují dál. Rotace kol může...

ChytřeNaTo.cz

dnes, 19:54

5 min

Měl sloužit jen patnáct let jako levná nouzová záplata. Z dočasného provizoria se stal fenomén, který na kolejích přežil pád komunismu i rozpad státu

Hnědé koženkové lavice, poskakování na výhybkách a sálající topení pod nohama. Jak motorový vůz M 152.0 z...

Retro Radar

dnes, 19:54

4 min

Djoković vymazal další Nadalův rekord. Po skalpu Zvereva v Pekingu ještě nikdy neprohrál a už je na 32:0

Novak Djoković posunul další historickou hranici. V Pekingu porazil Alexandra Zvereva 4:6, 6:4, 6:4 a při...

SportWin

dnes, 19:53

1 min

Reklama

Karabec se zranil v dresu národního týmu a Sparta teď platí účet. Kapitán může chybět až do zimní přestávky

Adam Karabec si v zápase s Anglií poranil kotník. Sparta tak podle informací Sport.cz přijde o kapitána...

SportyŽivě

dnes, 19:52

5 min

Má seriál Boží plán předvídatelný scénář? Diváci mají jasno, jak by příběh mohl pokračovat

Adam s Julií, zklamaný Mirek a dva bývalé páry, ve kterých někdo začne litovat. Boží plán nabízí hned...

influgranti.cz

dnes, 19:44

4 min

Medveděv trefil diváka míčkem a byl okamžitě vyloučen. Djokovič se po zápase obrátil na Rusa se vzkazem

Daniil Medveděv v semifinále v Pekingu odpálil po ztraceném míči míček do hlediště a trefil diváka do oka....

SportyŽivě

dnes, 19:44

6 min

Přežila autonehodu, její jediný syn ne. Jana Altmannová o nejhorší chvíli života nikdy nemluvila

Jana Altmannová patřila k herečkám, které dokázaly zaujmout i v malé roli. Za laskavým úsměvem, typickým...

Žena.cz

dnes, 19:40

Honza Dědek prozradil, kolik alkoholu zvládli vypít hosté během natáčení. Televize zasahovala

Co se stane, když host dostane po rozhovoru volnou ruku u baru? V jednom případě to podle Honzy Dědka...

Žena.cz

dnes, 19:40

Reklama

Panika! Rusové Putinovi nevěří, bojí se moru, hlásí Just z Moskvy

Rusko zachvátila panika z moru. „Rusové se bojí a oficiálním vyjádřením nevěří,“ popisuje obavy z moru v...

Aktuálně.cz - Video

dnes, 19:30

Babičky mývaly okna cibulí a sklo pak zůstalo čisté celé měsíce. Většina lidí dnes sahá po drahé chemii, která to nedokáže

Až se příště budete potýkat se špinavými okny, zvažte, zda nesáhnout po cibuli. Díky ní budou vaše okna...

Chalupáři-Zahrádkáři

dnes, 19:09

2 min

Okamura jde proti slibům Babišova ANO. Cenu hypoték vláda neovlivní, říká šéf SPD

Slova šéfa SPD Tomia Okamury se znovu dostávají do rozporu s plány premiéra Andreje Babiše (ANO). Tentokrát...

Aktuálně.cz - Zprávy

dnes, 19:03

Bylo jí 28 let a pracovala v ústavu pro výzkum moru. Po její záhadné smrti skončilo v karanténě dvě stě lidí

Na infekčním oddělení nemocnice v sibiřském Šelechově platí karanténa, sousední státy zpřísnily kontroly na...

Asianstyle

dnes, 18:55

4 min

Francouzský pár sjížděl patagonský vrchol, když se uvolnila sněhová deska. Lyžařku našli pod sněhem už mrtvou

Profesionální lyžařka Juliette Willmann zemřela na Cerro Crestón u El Chalténu. Sněhová deska ji strhla 400...

SportyŽivě

dnes, 18:55

6 min

Reklama

Praha staví tramvajovou trať na Strahov. Zkušební provoz má začít v roce 2028

Praha se dočká nové tramvajové trati na Strahov. Dopravní podnik hlavního města zahájil v pondělí...

Náš REGION

dnes, 18:50

1 min

Vaše hlava váží 5 kg, ale mobil ji promění v zátěž. Lékaři varují před SMSkovou šíjí, která trápí miliony Čechů

Při sklonění hlavy nad displej stoupá zátěž krční páteře až na pětinásobek klidové hmotnosti. A smartphone...

Mobify.cz

dnes, 18:49

4 min

Brambory ve sklepě vydrží až 12 měsíců, ale jen když je prvních 14 dní necháte odpočívat. Většina zahrádkářů tento krok vynechá

Na skladování brambor není nic těžkého. Pokud nepodceníte žádný z důležitých aspektů, vydrží vám opravdu...

Chalupáři-Zahrádkáři

dnes, 18:44

2 min

„Šílený“ Trump vyzval k vybombardování amerických měst. Kdo v USA je zbytečný?

Americký prezident Donald Trump na předvolebním mítinku naznačil, že by Írán mohl zaútočit na kalifornská...

Aktuálně.cz - Zprávy

dnes, 18:40

Kam za historií a přírodou? Na Hanou do Tovačova, kde je rekordní zámecká věž i hnízdiště vodního ptactva

Tovačov je malé městečko v samém srdci Hané, které od svého založení ve 13. století tvořilo důležitou...

Svět cestovatele

dnes, 18:38

3 min

Reklama

Sedmitunový granát se zavrtal třicet metrů hluboko do pevné skály. Ocelové monstrum tam jedinou ranou absolutně vymazalo podzemní muniční sklad

Německý železniční kanón Schwerer Gustav ráže 800 mm vážil 1 350 tun a střílel sedmitunové granáty. Proč...

Zbrojopis

dnes, 18:38

6 min

Tygři porazili Frölundu. V prodloužení rozhodl Sandberg

Liberečtí hokejisté v Lize mistrů porazili Frölundu v prodloužení 3:2 a mají tak třetí výhru v řadě. O...

Liberecká Drbna

dnes, 18:33

2 min

Simon Cowell slaví 67 let. Plastikami obličeje rozplakal syna, dnes raději podstupuje filtrování krve

Britský porotce a televizní producent Simon Cowell slaví 67. narozeniny. V minulosti přiznal, že to přehnal...

ReadZone

dnes, 18:29

2 min

Byt s chytrými vestavbami: Současné městské bydlení s jižanskou lehkostí

Moderní městské byty často bojují s nedostatkem světla, přemírou dekorací nebo naopak vyzařují přehnaný...

Home-in-Cube

dnes, 18:28

4 min

Magda se v Ulici zase dostává do problémů. Tentokrát kvůli Filipovi, „smrdí“ to vězením

Magda chtěla Filipovi pomoct, jenže tentokrát se zapletla do příběhu, který může mít mnohem vážnější...

influgranti.cz

dnes, 18:28

4 min

Reklama

Aktivovaný svalový tuk: Objev, který mění spalování kalorií

Vědecké týmy dlouho rozlišovaly pouze dvě základní formy tuku v lidském těle. Klasický bílý tuk slouží jako...

Plné zdraví

dnes, 18:27

2 min

Test znalostí na téma skutečné ceny za socialismu: 10 otázek může překvapit i Čechy, kteří je zažili

Za socialismu bylo levněji: to tvrdí mnozí pamětníci dodnes. Jenže čísla vyprávějí trochu jiný příběh. Kvíz...

Cooky.cz

dnes, 18:25

3 min

Panika! Rusové Putinovi nevěří, bojí se moru, říká Just z Moskvy

Rusko zachvátila panika z moru. „Rusové se bojí a oficiálním vyjádřením nevěří,“ popisuje obavy z moru v...

Aktuálně.cz - Video

dnes, 18:22

Panika! Rusové Putinovi nevěří, bojí se moru, říká Just z Moskvy

Rusko zachvátila panika z moru. „Rusové se bojí a oficiálním vyjádřením nevěří,“ popisuje obavy z moru v...

Aktuálně.cz - Zprávy

dnes, 18:22

Hokejisté Plzně zůstali v Lize mistrů stoprocentní, porazili Skellefteu 4:2

Hokejisté Plzně zvítězili i v pátém utkání Ligy mistrů, když zdolali Skellefteu 4:2. V souboji dosud...

Plzeňská Drbna

dnes, 18:14

1 min

Reklama

Denemarková na veletrhu kritizovala ministry kultury. Její projev sklidil ovace

Ministři kultury, kteří ničí kulturu, přicházejí a odcházejí, literatura ale zůstává. Na zahajovacím...

Aktuálně.cz - Zprávy

dnes, 18:07

Lehečka vedl v prvním setu 3:1 i v tiebreaku, pak ztratil pět bodů v řadě. Alcaraz ho ve finále Tokia zlomil

Jiří Lehečka byl ve finále v Tokiu tři míče od zisku prvního setu proti Carlosi Alcarazovi. Španěl pak...

SportyŽivě

dnes, 18:02

4 min

Firmou roku Olomouckého kraje je zemědělské družstvo z Unčovic

Zemědělské družstvo Unčovice hospodařící na Olomoucku získalo titul Firmy roku Olomouckého kraje pro rok...

Náš REGION

dnes, 18:00

1 min

Anglie - Česko 3:0. Domácí ve Wembley zcela dominovali, dva góly dal Kane

Sledujte online přenos z utkání fotbalové Ligy národů mezi Anglií a Českem.

Aktuálně.cz - Sport

Živě

dnes, 17:58

Hnědý vzkaz z Kremlu? Finsko řeší bizarní vloupání do domů politiků

Kolem dvaceti finských poslanců nahlásilo podezřelá vloupání do svých domů – údajně nic nebylo rozbité, nic...

Aktuálně.cz - Zprávy

dnes, 17:54

Reklama

Doporučujeme

Právě u nás vyšlo

Panika! Rusové Putinovi nevěří, bojí se moru, hlásí Just z Moskvy

Přežila autonehodu, její jediný syn ne. Jana Altmannová o nejhorší chvíli života nikdy nemluvila

Honza Dědek prozradil, kolik alkoholu zvládli vypít hosté během natáčení. Televize zasahovala

Jedním filmem si změnil život na dvě dekády. Martin Dejdar promluvil o dluzích i exekuci

Geronimo unikal tisícům vojáků. Jeho největší zbraní byla krajina, kterou protivník neuměl číst

Zobrazit více

Reklama