CO JSOU ČERVí DíRY?

Send

Ve sci-fi, červí díry jsou metoda často používaná cestovat velké vzdálenosti přes vesmír. Jsou tyto magické mosty opravdu možné?

Se vším nadšením pro budoucnost lidstva ve vesmíru je jeden do očí bijící problém. I s nejoptimističtějšími technologiemi kosmického letu, jaké si dokážeme představit, v lidském životě nikdy nedosáhneme jiné hvězdy.

Realita nám říká, že i ty nejbližší hvězdy jsou nepochopitelně daleko a na cestu by vyžadovaly obrovské množství energie nebo času. Realita říká, že bychom potřebovali loď, která nějakým způsobem vydrží stovky či tisíce let, zatímco generace po generace astronautů se rodí, žijí jejich životy a umírají v tranzitu na jinou hvězdu.

Na druhou stranu nás science fiction obtěžuje svými fascinujícími metodami pokročilého pohonu. Roztočte warpový pohon a sledujte, jak se kolem nás šíří hvězdy, takže cesta do Alpha Centauri je tak rychlá jako výletní plavba.

Víš, co je ještě jednodušší? Červí díra; magická brána, která spojuje dva body v prostoru a čase mezi sebou. Stačí zarovnat chevrony, aby vytočily cíl, počkejte, až se hvězdná brána stabilizuje, a pak jen pěšky… pěšky! do cíle půl galaxie.

Jo, to by bylo opravdu hezké. Někdo by se měl opravdu vymyslet k vynalézání těchto červí díry a uvést odvážnou novou budoucnost mezigalaktického speedwalkingu. Co jsou to červí díry, přesně a jak brzy, než se k nim dostanu?

Červí díra, známá také jako most Einstein-Rosen, je teoretická metoda skládání prostoru a času, takže můžete spojit dvě místa v prostoru dohromady. Pak byste mohli okamžitě cestovat z jednoho místa na druhé.

Použijeme tuto klasickou demonstraci z filmu Interstellar, kde nakreslíte čáru ze dvou bodů, na kus papíru a poté papír překlopíte a uchopíte tužkou, aby se cesta zkrátila. To funguje skvěle na papíře, ale je to skutečná fyzika?

Jak nás Einstein učil, gravitace není síla, která přitahuje hmotu jako magnetismus, je to vlastně deformace časoprostoru. Měsíc si myslí, že právě sleduje přímou linii vesmírem, ale ve skutečnosti sleduje pokřivenou cestu vytvořenou gravitací Země.

A tak, podle Einsteina a fyzika Nathana Rosena, byste se mohli časově spletit tak pevně, že dva body sdílejí stejné fyzické umístění. Pokud byste pak mohli celou věc udržet stabilní, mohli byste pečlivě oddělit dvě oblasti spacetime, takže jsou stále na stejném místě, ale odděleny jakoukoli vzdáleností, kterou chcete.

Vylezte gravitační studnu jedné strany červí díry a potom se okamžitě objevte na druhém místě. Miliony nebo miliardy světelných let daleko. I když jsou červí díry teoreticky možné vytvořit, jsou prakticky nemožné z toho, co v současné době chápeme.

Prvním velkým problémem je, že červí díry nejsou podle General Relativity překonatelné. Takže mějte na paměti; fyzika, která tyto věci předpovídá, zakazuje jejich použití jako způsobu přepravy. To je docela vážný útok proti nim.

Za druhé, i když je možné vytvořit červí díry, byly by zcela nestabilní a okamžitě po svém sestavení se zhroutily. Pokud jste se pokusili jít do jednoho konce, můžete také jít do černé díry.

Zatřetí, i když jsou pojízdné a lze je udržovat stabilní, ve chvíli, kdy se jakýkoli materiál pokusil projít - dokonce fotony světla -, které by je způsobilo zhroucení.

Existuje však záblesk naděje, protože fyzici stále ještě nepřišli na to, jak sjednotit gravitaci a kvantovou mechaniku.

To znamená, že samotný vesmír by mohl vědět věci o červích dírách, kterým zatím nerozumíme. Je možné, že byly vytvořeny přirozeně jako součást Velkého třesku, když byl časoprostor celého vesmíru zamotaný do jedinečnosti.

Astronomové ve skutečnosti navrhli hledat červí díry ve vesmíru hledáním toho, jak jejich gravitace zkresluje světlo od hvězd za nimi. Zatím se nikdo neobjevil.

Jednou z možností je, že červí díry se objevují přirozeně jako virtuální částice, které známe. Kromě toho by to bylo nepochopitelně malé, na Planckově stupnici. Budete potřebovat menší kosmickou loď.

Jedním z nejvíce fascinujících důsledků červí díry je, že vám mohou umožnit skutečně cestovat včas.

Takto to funguje. Nejprve si v laboratoři vytvořte červí díru. Pak vezměte jeden konec červí díry, nasaďte ji na kosmickou loď a odlette s významným procentem rychlosti světla, aby se projevila časová dilatace.

Pro lidi na kosmické lodi nastane jen pár let, zatímco pro lidi na Zemi to mohou být stovky nebo dokonce tisíce. Za předpokladu, že byste mohli červí díru udržet stabilní, otevřenou a průchozí, pak by cestování po ní bylo zajímavé.

Pokud jste prošli jedním směrem, nejen byste posunuli vzdálenost mezi červími dírami, ale také byste byli přeneseni do doby, kdy červí díra prožívá. Jděte jedním směrem a pohybujte se vpřed v čase, jděte opačně: zpět v čase.

Někteří fyzici, jako je Leonard Susskind, si myslí, že by to nefungovalo, protože by to porušilo dva základní fyzikální principy: místní úsporu energie a princip nejistoty v čase.

Bohužel se to opravdu zdá, že červí díry budou muset v dohledné budoucnosti a možná navždy zůstat v říši sci-fi. I když je možné vytvořit červí díry, pak je musíte udržet stabilní a otevřené a pak musíte přijít na to, jak do nich povolit hmotu bez zhroucení. Přesto, kdybychom to dokázali přijít, bylo by to opravdu velmi pohodlné.

Kdybyste mohli nastavit dva konce červí díry kamkoli ve vesmíru, kde by byly? Sdělte nám své nápady v komentářích níže.