Podle strunových teoretiků jsou všechny elementární částice projevy vibrací teňounkých strun na vzdálenostech kolem 10-33 metrů. Přirozenou součástí teorie superstrun je "supersymetrie" -- symetrie, jež dává do souvislosti částice s celočíselným spinem, tzv. bosony, s částicemi s poločíselným spinem, tzv. fermiony. Bosony jsou zprostředkující částice přírodních sil; elektromagnetismus je přenášen fotony, silná jaderná síla tzv. gluony, slabá jaderná síla W a Z částicemi a gravitace hypotetickými gravitony. Fermiony naproti tomu jsou částice "normální hmoty"; vše kolem nás je z nich složeno (patří mezi ne kvarky tvořící např. protony a neutrony  nebo třeba i elektrony aj. K této problematice trochu více ve článcích na Tiscali, a to Lidé povstali z prachu, vesmír z ničeho: 1. část, 2. část, 3. část). Byť teorie superstrun je horkým kandidátem stát se tolik kýženou teorií všeho, k dnešnímu dni pro ni ani pro supersymetrii neexistuje žádný experimentální důkaz (co se týče experimentálních ověření astronomickými pozorováními, o tom pojednával lednový článek Návštěva z jiné dimenze, kde najde i pár slov o teorii strun).

recept_superstruny_velky

Disky představují hustotu bosonového kondenzátu a modré kuličky v jádru víru představují fermionovou hustotu. Černá spojnice je pohledem na třesoucí se vírovou osu, jež odpovídá tzv. Kelvinovému modu, který sestavuje bosonovou část supestruny. (zdroj: arXiv.org/abs/cond-mat/0505055)

Michiel Snoek, Masudul Haque, Stefan Vandoren a Henl Stoof z Utrechtské Univerzity navrhli, jak vytvořit "nerelativistické Green-Schwarzovy superstruny" ve čtyřdimenzionálním časoprostoru, a to uvězněním ultrachladných oblaků fermionových atomů podél jádra kvantového víru v tzv. Bosově-Einsteinové kondenzátu (BEK). BEK je zvláštní stav hmoty, ve kterém všechny částice jsou ve stejném kvantovém stavu. Bosonové atomy jako např. atomy rubidia 87 se do takovýchto stavů mohou dostat, jelikož na rozdíl od fermionů se nepodřizují Paulimu vylučovacímu principu.

Bosonová část superstruny by se sestávala z vírové části vzniklé rychlou rotací jednodimenzionálního BEK v optické mřížce (viz obrázek). Dále atomy fermiových plynů, jako třeba draslíku 40, by byly lapeny uvnitř víru, což je při určitých podmínkách možné. Snoek se svými kolegy říká, že pokud se laserem pečlivě vyladí interakce mezi dvěma zmíněnými typy atomových plynů, supersymetrie mezi bosony a fermiony by měla být pozorovatelná. 

Podle strunových teoretiků, kteří o existenci superstrun nepochybují, by takovýto experiment nepřinesl nic nového. "I pokud ten jejich objekt sestrojí, bude to samozřejmě úplně irelevantní pro teorii strun, protože chování toho jejich systém je tak jednoduché a spočitatelné, že ho ani nemusíme stavět, abychom věděli, co se stane," říká Luboš Motl, teoretický fyzik z Harvardovy univerzity. "Není to sice žádný blud, ale je to spíše taková věcička na pobavení. Vyrobíte kus struny -- něco, po čem se může pohybovat pár bosonových excitací a pár fermionovych. Celá teorie strun je mnohem složitější, protože ty struny také mohou interagovat spolu navzájem a s D-branami apod.," uzavírá profesor Motl.

[ Oldřich Klimánek/PhysicsWeb]

Odkazy: