Uzel

Obyčejný uzel na tkaničce boty může být základem vyřešení záhad vesmíru. A možná i cestou k vytvoření takzvané teorie všeho. Uzel totiž není jen pouhá klička, která slouží k pevnému spojení dvou konců.

Za vším hledej uzel.

Uzel je nejen praktickou záležitostí, ale i z pohledu vědy nesmírně zajímavým jevem. Uzly mohou vyřešit mnohé záhady - od způsobu, jakým celá léta živé buňky kopírují své geny, až k vyřešení teorie všeho.

Většina jevů ve známém světě - od "molekuly života" (DNA) po silové linie, jimiž magnet přitahuje kov - se nalézá v podobě provazce, který se snadno a ochotně zamotává do uzlů. Není proto divu, že studium uzlů se stává ve vědeckém světě tak populární záležitostí. Už si dokonce vysloužilo i speciální označení: říká se mu teorie uzlu.

Matematici dobře vědí, že existuje nekonečný počet možných uzlů. Jistý skotský matematik jménem Peter Tait vytvořil již v devatenáctém století katalog uzlů, kde uváděl sto šedesát pět rozličných uzlů s deseti styčnými body. Dnešní počítače umějí vytvořit více než deset tisíc uzlů, které se stýkají ve třinácti bodech. Čím více styčných bodů máme, tím větší počet uzlů lze vytvořit. Se vzrůstajícím množstvím bodů proto roste počet možných uzlů takřka do nekonečna.

Matematici vědecky dokázali existenci uzlů až ve dvacátých letech dvacátého století. Přesné matematické definice si totiž pohrávají s neskutečnými drobnostmi. Od té doby ovšem spějí v poznávání uzlů mílovými kroky vpřed. A zkoumají uzly, které běžně za uzly nepovažujeme.

Uzel a DNA

Příkladem může být například DNA. Každá buňka našeho těla je vybavena více než metrovým řetězcem DNA uvězněným v maličkém buněčném jádru. Proto se tento řetězec uzluje a motá. Různé buňky musejí být schopny číst různé části řetězce, aby mohly správně fungovat. Aby mohla být informace z řetězce správně přečtena, musí být uložena v přesně dané části řetězce. Protein si vybere určitou část, přečte ji, a poté ji vrátí na původní místo.

Celý postup by byl snadný, pokud by se řetězec nezauzloval. Jestliže se ovšem nepodaří řetězec rozšifrovat a nalézt odpovídající informaci, nastávají problémy: například i život ohrožující nemoci jako rakovina (při níž se buňky nekontrolovatelně kopírují). Anebo i méně nebezpečné, zato však nepříjemné projevy, jakým je například šedivění vlasů.

Nedávno vědci zjistili, že každá molekula DNA má zakódováno několik složitých postupů, jak se rozmotat. Všechny tyto postupy odpovídají také teorii uzlu. Pozorováním DNA bylo zjištěno, že řetězec se zamotává a rozmotává tak, jak předpokládala teorie uzlu. Jakmile vědci zjistili tyto postupy, mohli podle nich upravit léky, které řeší problémy, které právě zamotáním DNA vznikají.

Uzel ve fyzice

Teorie uzlu pochopitelně neřeší jen záhady lidského organismu, ale doslova záhady celého vesmíru. Uzly totiž nalézáme všude. V chemických polymerech, stejně jako v elektromagnetickém poli hvězd.

Jedny z nejtajemnějších uzlů nabízejí kulové blesky. Donedávna se jimi nikdo nechtěl zabývat, byly považovány za ukázku paranormálního fenoménu. Nyní nalezli španělští fyzikové možné vysvětlení.

Kulový blesk by mohl být jakousi uzavřenou oblastí horkého ionizovaného plynu, kterou oživí obyčejný světelný paprsek. Ovšem v takovém případě by měly blesky zaniknout doslova ve zlomku vteřiny, a nikoli delší dobu putovat prostorem, jak uvádějí svědkové, kteří tento jev pozorovali.

Doktor Antonio Ranada z Madridu tvrdí, že důvodem "dlouhověkosti" kulových blesků jsou provazcovité linie magnetického pole. Někdy se mohou "zauzlovat" a pak vytvoří "zamotanou kouli" magnetické energie.

Uzel a teorie všeho

A jak může uzel přispět k vyřešení teorie všeho, kterou se pokoušejí fyzikové formulovat už několik desetiletí? Profesor Abhay Ashtekar z Pensylvánské státní univerzity je přesvědčen, že odpověď by mohlo přinést chování času a prostoru. Jak čas, tak prostor jsou vnímány jako entity vyskytující se v malých kroužcích - obvykle bývají přirovnávány k řetězu ze spojených oček, kde každé očko představuje určitý čas a určitý prostor. Podle profesora Ashtekara je z takovýchto oček tvořen celý vesmír.

Zdá se to poněkud nepředstavitelné? Možná ano, ovšem je třeba si uvědomit, že stejně nepředstavitelné jsou i veškeré další teorie vysvětlující podobu a chování vesmíru. Teorie oček navíc nabízí i další výhodu. Vědci snažící se formulovat teorii všeho mají potíže skloubit Einsteinův relativistický pohled (tedy gravitaci) s kvantovou teorií (tedy zákony subatomického světa). Problémem je také propojit gravitační sílu se třemi dalšími základními fyzikálními silami: elektromagnetickou, silnou a slabou nukleární silou. Pokud si však částice představíme jako jakési provázky o určité délce a šířce, můžeme gravitační sílu s ostatními třemi silami propojit bez nejmenších potíží.

Možná si můžete myslet, že představovat si celý okolní svět i celý vesmír jako nekonečné množství vzájemně provázaných uzlů je nesmyslné, ale podobně si lidé ještě před několika staletími mysleli, že umístit do středu vesmíru něco jiného než Zemi je nesmysl. Možná po několika generacích už bude pro naše potomky vesmír jedním velkým uzlem.

Uzel na provazu

Další články

Kvantový počítač z bakterií - molekuly bílkovin bakterií žijících v sirných pramenech možná pomohou díky svým ojedinělým vlastnostem při konstrukci prvního kvantového počítače.
Čaj je vzpruhou těla i potěchou smyslů.
Bod s jehož přesnou definicí si lámou hlavu generace vědců.
Vesmír ve tvaru trychtýře - může mít vesmír tvar gigantického trychtýře?
Zánik hvězdy názvem Eskimo nebula.
Bakterie E. coli v zelenině a ovoci.
Úder blesku - kdy je jím člověk ohrožen a jak se může chránit.
Čínský porcelán ze dna moře
Čaj Darjeeling patří k nejkvalitnějším a nejznámějším čajům na světě.
Teorie strun přichází.

Informační stránky Yin.cz Jak Google využívá data, když používáte weby nebo aplikace našich partnerů