Jako by nebylo dost všelijakých pozoruhodných částic, těch prokázaných i čistě hypotetických. Jistý uznávaný teoretický fyzik Howard Georgi z Centra pro fundamentální zákony přírody na Harvardu v roce 2007 vyrukoval s konceptem fyziky, která pochází z oblasti nízkých energií, obsahuje prvky soběpodobnosti (jevy jsou podobné bez ohledu na škálu velikosti, tj. škálová invariance, anglicky scale invariant) a nelze na ni napasovat částice, jak je zná Standardní model částicové fyziky.

Georgi využívá rozvernou předložku staroanglického původu a mluví o „unparticle physics“. Pokud jde o češtinu, po konzultaci s Kamilou Žáčkovou z Ústavu anglistiky JU doporučujeme zachovat hravost anglického výrazu a používat nečástice, tedy nečásticovou fyziku, podobně jako jsou nemrtví (undead). V češtině se to ostatně už takhle objevilo v roce 2007.

Pokud lze soudit z objemu ostře sledovaných vědeckých novinek a webových stránek, tak nečástice zatím moc velkou díru do světa neudělaly. Teď se ale v časopisu New Journal of Physics objevila zajímavá studie, která se odvolává na nečástice v souvislosti se stále dost záhadnou supravodivostí. Jejími autory jsou fyzici James LeBlanc a Adolfo Grushin z Max Planck Institutu fyziky komplexních systémů v německých Drážďanech.

Podle Grushina je důkladné porozumění všem formám supravodivosti jedním z vytoužených svatých grálů moderní fyziky. Proto se teď na supravodivosti intenzivně bádá a objevují se různé podivuhodné hypotézy, které vysvětlují pozorované chování supravodivých materiálů. LeBlanc s Grushinem navrhují, že by v supravodivosti mohly hrát klíčovou roli právě výše zmíněné nečástice. Nikdo sice ještě nečástice nenašel, ale pokud by se ukázalo, že mají co do činění se supravodivostí, tak to mohlo přispět k potvrzení jejich existence.

Teorie supravodivosti je na první pohled docela jednoduchá. Vtip je v tom, že supravodivé chování zařizují takzvané Cooperovy páry, dvojice elektronů, které drží pohromadě. V některých supravodivých materiálech jsou Cooperovy páry elektronů k sobě zřejmě kvantově vázány prostřednictvím fononů, kvazičástic vznikajících v důsledku kmitů krystalové mřížky. V některých jiných případech prý ale není úplně jasné, co vlastně drží Cooperovy páry pohromadě. Podle LeBlanca a Grushina by takovým „lepidlem“ supravodivosti mohly být právě nečástice.

Jak už samotné jméno nečástic napovídá, nechovají se tak úplně jako částice. Částice vždy mají nějakou hmotnost, který může být i nulová jako v případě fotonů, a tato hmotnost se nemění. Co se mění, je energie a hybnost částic. U nečástic by se oproti tomu měla měnit hmotnost společně s energií a hybností. Nečástice jsou vlastně souborem hmotných částic, které se dohromady chovají jako soběpodobné, tedy škálově invariantní a tváří se, jako by neměly žádnou hmotnost.

Pokud nečástice existují a vyskytují se v supravodivých materiálech, tak podle autorů studie fungují jako lepidlo, které lepí dohromady jinak normální elektrony v Cooperových párech. LeBlanc a Grushin se také domnívají, že supravodivost zprostředkovaná nečásticemi může být velmi odlišná od fononové supravodivosti.

Nečástice jsou zatím zcela hypotetické. Vědci po nich teď hodlají pátrat v experimentech na Velkém hadronovém srážeči LHC. Nebudou to ale mít zrovna snadné. Nečástice se chovají, jako by neměly žádnou hustotu a je tudíž velice těžké je pozorovat přímo. Badatelé se budou snažit vysledovat jejich přítomnost z chování snadněji pozorovatelných částic. Pokud by se jim podařilo objevit známky existence nečástic, tak to výrazně ovlivní výzkum supravodivosti a pochopitelně i samotných nečástic.





Literatura
PhysOrg 7. 4. 2015, New Journal of Physics 17: 033039 (2015), Physical Review Letters 98: 221601 (2007), Wikipedia (Unparticle Physics)