nobelovu cenu dostal Rabi za objav jadrovej magnetickej rezonancie. Časticovej fyziky, ktorá je našou témou v tejto sérii článkov, sa ten objav týkal len nepriamo. Úplne priamo sa časticovej fyziky týka Rabiho otázka, ktorá sa dodnes považuje za jednu najhlbších otvorených otázok prírodných vied. Znie takto: „Kto to objednal?“ („Who ordered that?“)

Predmetom tej otázky je elementárna častica nazývaná mión. O jej existencii vieme už takmer sto rokov, o jej zmysle takmer sto rokov nič netušíme. Nie je to jediná elementárna častica, pri ktorej nechápeme, načo je vlastne dobrá. Takých častíc je viac, zatiaľ vieme o ôsmich. Ale mión bol prvý a vďaka tomu je ikonickou „zbytočnou časticou“. Od elektrónu – čiže od častice, ktorá určuje skoro všetky vlastnosti hmoty okolo nás vrátane nás samotných – sa pritom mión odlišuje len hmotnosťou. Je zhruba dvestokrát ťažší ako elektrón, inak je jeho dokonalou kópiou. Prečo je jeden z nich pre naše pochopenie sveta kľúčový a druhý nepotrebný?

kozmické žiarenie

Mión objavili v roku 1936 Carl Anderson (ten istý, čo v roku 1932 objavil antičasticu elektrónu – pozitrón) a jeho študent Seth Neddermeyer. Objavili ho pri výskume kozmického žiarenia, v ktorom sa mión v skutočnosti nevyskytuje. Objavili ho náhodou a zo začiatku nevedeli (oni ani nikto iný), čo to vlastne objavili. Keď si začali myslieť, že tomu objavu porozumeli, mýlili sa. Trvalo viac ako desať rokov, kým fyzici pochopili, s akou časticou to majú do činenia.

Ako sa dá častica objaviť niekde, kde vlastne neexistuje? To je celkom zaujímavé. Kozmické žiarenie objavil Victor Hess v roku 1912 (Nobelovu cenu za to dostal v roku 1936, spolu s Andersonom). Hessovým cieľom bolo zistiť, ako rýchlo klesá elektrická vodivosť vzduchu (spôsobovaná ionizáciou niektorých jeho molekúl) s nadmorskou výškou. Pomocou meraní v balónoch zistil, že neklesá, ale rastie. Z toho usúdil, že zdrojom ionizácie vzduchu je niečo, čo k nám prichádza z vesmíru.

Dnes vieme, že to niečo je prúd protónov a iných atómových jadier, prichádzajúci zo Slnka a z hviezd. Mióny medzi nimi nie sú. Z jednoduchého dôvodu. Sú to nestabilné častice, ktoré sa za niekoľko mikrosekúnd rozpadajú na iné častice. A cesta od hviezd k nám trvá predsa len o čosi dlhšie, a to aj keď je tou hviezdou Slnko. Takže ak aj mióny niekde vo hviezdach vzniknú, kým prídu na Zem, dávno ich niet. Ako sme ich teda mohli nájsť?