Čtvrtek, 23 května, 2024

Je možné cestovat vesmírem rychlostí warp a nebo červí dírou?

Fyzika-matematikaNovéTechnologieTOP 10Všechny články

Někdy rychlost warp prostě nepřipadá v úvahu. Jak tedy překonat obrovské vesmírné vzdálenosti? Samozřejmě skokem červí dírou. Tyto tunely v časoprostoru umožňují hvězdným lodím proplouvat galaxií v seriálu Star Trek: Deep Space Nine a tvoří mimozemský tranzitní uzel, který jsme viděli ve filmu „Kontakt“ z roku 1997. Prozatím jsou však červí díry pouhým konceptem, a to velmi spekulativním, píše Life Science. „Celá věc je v tuto chvíli velmi hypotetická,“ řekl Stephen Hsu, profesor teoretické fyziky na Oregonské univerzitě. „Nikdo si nemyslí, že v dohledné době najdeme červí díru.“

Schopnost někdy skutečně využít červí díry jako mezihvězdné superdálnice se zdá být velmi vzdálená. Přesto fyzika existenci těchto mostů časoprostorem zcela nezavírá.

Prorážení časoprostorem

O červích dírách hovoří vědci již téměř sto let. Z fyzikálního hlediska by k vytvoření červích děr mohla vést řada cest. Jednou z nejvíce prozkoumaných je obecná teorie relativity Alberta Einsteina. „Mohla by existovat řešení Einsteinových rovnic, která jsou červími dírami,“ řekl Hsu v rozhovoru pro pořad Life’s Little Mysteries.

Tato řešení popisují „trubice“ procházející čtyřmi dimenzemi časoprostoru, které potenciálně spojují dvě oblasti vzdálené od sebe obrovské vzdálenosti. Představte si dvě tečky na listu papíru, který je pak přeložen tak, aby se tečky překrývaly. Toto překrytí je vaše červí díra, která by teoreticky mohla umožnit okamžitý přenos hmoty z bodu A do bodu B, místo aby cestovala běžnou, dlouhou cestou přes list.

Vědci mají teorie o tom, jak by červí díra mohla fungovat. „Vstupem“ by byla černá díra. Místo, kde hmota z červí díry „vychází“, by přirozeně byla bílá díra. První polovina této konstrukce rozhodně existuje: Černé díry – hyperhusté objekty, o nichž se předpokládá, že se nacházejí ve středu mnoha galaxií, z nichž některé vznikly při kolapsu obřích hvězd – působí tak silnou gravitací, že z jejich spárů nemůže uniknout ani světlo. [Prezentace: 6 každodenních věcí, které se ve vesmíru dějí podivně]

Přestože černé díry nemůžeme vidět přímo, můžeme na jejich přítomnost usuzovat podle toho, jak ovlivňují okolní hmotu. Černé díry byly přistiženy při pohlcování hmoty, která se při víření do jejich chřtánu přehřívá, a mohou běžně bičovat hvězdy v centrech galaxií, kde supermasivní černé díry sídlí.

Neexistují však žádné pozorovací důkazy o tom, že by se bílé díry nebo hmota jinak zhmotňovala z konce čehokoli, natož z červí díry.

Možná je to tím, že je prostě nevidíme: Paul Davies, teoretický fyzik a kosmolog z Arizonské univerzity, se domnívá, že červí díry se mohou vyskytovat pouze na subatomárních škálách a trvat pouhé zlomky sekundy. „Červí díry dostatečně velké na to, aby jimi mohl projít člověk, by mohly vyžadovat nějakou novou formu fyziky,“ řekl Davies.

Drsná nájezdová rampa

I za předpokladu, že by příroda nějakým způsobem vytvořila červí díry vhodné velikosti pro člověka nebo loď, průchod jimi by zůstal náročný: „Síla“ potřebná k otevření průchodu časoprostorem, pokud víme, zahrnuje extrémní hustoty a energie, což jsou podmínky, které by pro každého, kdo by do červí díry vstoupil, znamenaly jistou smrt. [Může něco uniknout z černé díry?]

„Pokud vznik černé díry způsobí vznik červí díry, která se znovu spojí s naším nebo jiným vesmírem,“ řekl Hsu, „většina z nás by hádala, že hustoty, které jsou s tím spojené, nebudou prakticky použitelné pro někoho měkkého a růžového, jako jsme my dva.“

Inženýrství červích děr

Když pomineme tuto drobnost, dalším problémem červích děr je udržet je otevřené a stabilní. Mnoho druhů teoretických červích děr se rychle zhroutí nebo zakóduje jakékoliv částice, které se v nich nacházejí.

„Ke stabilizaci červí díry byste potřebovali nějaký velmi exotický typ hmoty,“ řekl Hsu, „a není jasné, zda taková hmota ve vesmíru existuje.“

Taková hmota by musela mít zápornou energii, která se v prostoru rozpíná, místo aby se smršťovala, jak to obvykle dělá hmota s vlastní gravitací. Jedním z takových kandidátských jevů je Casimirův jev, který byl asi před 15 lety ověřen v laboratoři.

Podle kvantové mechaniky je vesmírné vakuum prosyceno elektromagnetickými vlnami všech frekvencí. Umístěním dvou tenkých kovových destiček do vzdálenosti několika nanometrů od sebe se z mezery vyloučí delší vlny. Protože v mezeře není tolik vln jako v normálním prostoru, vzniká záporná hustota energie a desky se vzájemně přitahují.

Teoreticky by se Casimirův jev mohl při zesílení využít k manipulaci s červími dírami. Podle Hsua je však tento efekt velmi slabý a vnáší do něj nepředvídatelnost, která je vlastní kvantově mechanickým systémům, takže by se červí díra pravděpodobně v žádném případě nestabilizovala.

Další podivná položka známá jako temná energie, tajemná síla, o níž se předpokládá, že stojí za zrychlováním rozpínání vesmíru, naznačuje čerstvé fyzikální jevy, které ještě nebyly pochopeny. Teorie strun a další korekce obecné teorie relativity by ještě mohly změnit pravidla hry, ale podle Hsua není zdaleka jasné, jak by se některá z nich dala aplikovat na problém s červími dírami.

Celkově lze říci, že využití přirozených portálů červích děr nebo generování jejich podomácku vyrobených verzí, jako je vesmírný most ve filmu Hvězdná brána, je daleko za našimi možnostmi. „Potřebovali bychom nějakou super-super-pokročilou technologii,“ řekl Hsu. „Lidé to v blízké budoucnosti dělat nebudou.“

Hodnocení věrohodnosti: Dobře vyvinutá moderní a spekulativní fyzika existenci červích děr nezakazuje, ale jejich využití pro kosmické cestování by zřejmě vyžadovalo titánský technologický průlom. Červím dírám dáváme jednu známku ze čtyř možných Raketoplánů.

0 0 hlasování
Hodnocení článku
Přihlaste se k odběru
Upozornit na
0 Komentáře
Inline zpětná vazba
Zobrazit všechny komentáře
0
Budeme rádi za vaše názory, prosím komentujte.x