Gravitace je definována jako vzájemné působení mezi všemi formami hmoty, kterým lze připsat určitou hmotnost. Gravitační síla se pak dá podle Newtonova vzorce snadno vypočítat, pokud známe hmotnost obou těles i vzdálenost mezi nimi a pamatujeme si gravitační konstantu. Mělo by platit, že se síla zvyšuje spolu s hmotností těles, avšak s rostoucí vzdáleností se naopak snižuje.
V běžných podmínkách to opravdu funguje, avšak když začneme gravitační působení zkoumat v dalekém vesmíru a vezmeme v úvahu supermasivní tělesa, Newtonův zákon přestává stačit. Albert Einstein proto v obecné teorii relativity gravitaci nedefinoval jako sílu, ale jako důsledek zakřivení časoprostoru. Přesto se ale nedaří vysvětlit, proč se expanze vesmíru neustále zrychluje, když by se vlivem gravitační interakce těles měla naopak zpomalovat.
Honba za neznámou částicí
Pak je tu ještě něco hodně zvláštního. Klasická fyzika se obvykle chlubí, jak umí všechno dokonale popsat a vysvětlit, zatímco nad fyzikou kvantovou každý jen vrtí hlavou, protože mikročástice se chovají všelijak, jenom ne podle zákonů klasické fyziky. Zrovna gravitace je ale jedním z mála jevů, jehož podstatu zatím nenašla ani fyzika klasická. Odborníci přes mikročástice se naopak v tomto případě usmívají pod vousy, jelikož pracují se třemi dalšími interakcemi, jejichž podstatě rozumí. Konkrétně jde o elektromagnetickou sílu, slabou jadernou sílu a silnou jadernou sílu.
Jaderné síle už vědci rozumějí.
Teoreticky by měla existovat nějaká částice, vyzařovaná hmotnými tělesy, která gravitaci vytváří, stejně jako je tomu u dalších tří známých interakcí. Dokonce jí dali název "graviton". Nikdo ji ale dosud nenašel, takže se o ní hovoří jen v hypotetické rovině.
Pátá interakce
Ve vesmíru je toho ale mnohem více, co jsme ještě nedokázali zachytit. Stále třeba nevíme, z čeho se skládá temná hmota, která byla objevena právě díky nesrovnalostem ve výpočtech gravitace vzdálených těles - existence temné hmoty totiž ve vzorcích dorovnává nedostatečnou hmotnost. Zrychlování rozpínání vesmíru zase může vysvětlit temná energie. Na druhé straně ale temná hmota sama o sobě představuje jednu velkou záhadu - nejenže nijak nereaguje se světlem, takže je pro nás neviditelná, ale navíc se zdá, že sama o sobě gravitaci nepodléhá. V některých galaxiích totiž nabírá zpoždění, přestože by měla být vlivem gravitační interakce zrychlována.
Někteří vědci se proto domnívají, že by ve vesmíru mohla existovat dosud nepoznaná pátá interakce, respektive pátá síla, která je schopna působit jen na temnou hmotu, zatímco té běžné, viditelné hmoty si nevšímá. Opět by ji měla tvořit jakási tajemná mikročástice. Jak ji ale fyzici budou moci odhalit, když se jim ještě nepovedlo najít ani graviton? Stále se pohybujeme v poli hypotéz, k jejichž ověření ještě povede dlouhá cesta.
Pátou silou se zabývá krátký dokument BBC:
Zdroje: https://www.science.org/, https://eurozpravy.cz//, https://en.wikipedia.org/
