V sci-fi sa červí diery často používajú na cestovanie na veľké vzdialenosti vo vesmíre. Sú tieto magické mosty v skutočnosti možné?
Budúcnosť ľudstva vo vesmíre (tu priestorom neznamená slnečnú sústavu ani galaxiu) so všetkým nadšením vyzerá hmlisto. Sme vrecká mäsa a vody, je tu ešte viac vody a hviezdy sú veľmi, veľmi ďaleko. Vyzbrojení najoptimistickejšou technológiou kozmického letu, akú si možno predstaviť, je nepravdepodobné, že by sa dosiahnutiu inej hviezdy za život podarilo.
Realita nám hovorí, že aj tie najbližšie hviezdy sú nepredstaviteľne ďaleko a na cestu bude potrebovať obrovské množstvo energie a času. Realita hovorí, že potrebujeme loď, ktorá nejako prežije stovky alebo tisíce rokov, počas ktorej sa budú rodiť generácie a generácie astronautov, budú žiť svoj život a zomrú na ceste k inej hviezde.
Sci-fi, na druhej strane, nás dráždi zvodnými technikami pokročilého pohybu. Zapnite warp a sledujte, ako hviezdy prelietajú. Cesta do Alpha Centauri je ako plavba.
Je ešte jednoduchšie vziať červiu dieru. Magický most spájajúci dva body v priestore a čase medzi sebou. Stačí určiť cieľ cesty, počkajte, kým sa hviezdna brána nestabilizuje a nepohybuje. Prejdite na miesto, ktoré je od vás vzdialené pol galaxie.
To by bolo pekné. Niekto si určite musí vymyslieť tieto červie diery, vydláždiť - nie, rezať - cestu pre nás do odvážnej novej budúcnosti medzigalaktického cestovania. Odkiaľ pochádzajú tieto červí diery a prečo ich stále nepoužívame?
Červia diera, známa tiež ako most Einstein-Rosen, je teoretická metóda prepichovania priestoru a času, takže dva body v priestore môžu byť navzájom spojené. A potom sa okamžite presuňte z jedného na druhého.
Propagačné video:
Klasický príklad demonštrácie červí diery bol uvedený vo filme Medzihviezda: na papier nakreslíte dve bodky, papier zložíte a ceruzkou prepichnete obidve bodky. Dobre, všetko je na papieri jasné, ale čo fyzika?
Einstein ukázal, že gravitácia nie je sila, ktorá priťahuje hmotu, ako je magnetizmus, ale skôr ohýba časopriestor. Mesiac si myslí, že sa pohybuje v priamke cez priestor, ale v skutočnosti sleduje zakrivenú cestu vytvorenú gravitáciou Zeme.
Albert Einstein a fyzik Nathan Rosen sa rozhodli, že je možné zamedziť časopriestor tak blízko, aby dva body zdieľali rovnaké fyzické miesto. Ak sa vám potom podarí stabilizovať celú vec, môžete opatrne oddeliť tieto dve oblasti časopriestoru tak, aby boli na rovnakom mieste, ale v akejkoľvek vzdialenosti od seba.
Ponorte sa do gravitácie na jednej strane červej diery a okamžite sa ocitnite na druhej strane. Milióny alebo miliardy svetelných rokov. A zatiaľ čo červie diery sú teoreticky dokonale možné v praxi vytvoriť z toho, čo vieme v súčasnosti, je to takmer nemožné.
Prvým veľkým problémom je, že červí diery sú podľa všeobecnej relativity nepriechodné. Zamyslite sa nad tým: fyzika, ktorá tieto veci predpovedá, neumožňuje ich použitie ako spôsobu prepravy. Toto je silný argument proti nim.
Po druhé, aj keď je možné vytvoriť červie diery, budú úplne nestabilné a okamžite po formovaní sa rozpadnú. Ak sa pokúsite chodiť jedným smerom, môžete ľahko skončiť v čiernej diere.
Po tretie, aj keď sú priepustné a stabilné, pokus akéhokoľvek materiálu cez ne preniknúť - dokonca aj fotónov svetla - môže viesť ku kolapsu.
Existuje však záblesk nádeje, pretože fyzici úplne neprišli na to, ako skombinovať gravitačnú a kvantovú mechaniku.
To znamená, že samotný vesmír môže skrývať fakty o červích dierach, ktorým zatiaľ nerozumieme. Existuje možnosť, že sa objavili prirodzene ako súčasť Veľkého tresku, keď bol priestorový čas celého vesmíru zapletený do jedinečnosti.
Astronómovia navrhli hľadať červí diery vo vesmíre pozorovaním toho, ako ich gravitácia skresľuje svetlo hviezd za nimi. Zatiaľ sa však nič nenašlo.
Existuje tiež možnosť, že červí diery sa objavia prirodzene, podobne ako virtuálne častice, ktoré poznáme. Iba budú extrémne malé na Planckovej stupnici. Budete potrebovať malú kozmickú loď.
Jedným z najzaujímavejších následkov červí diery je to, že môžu byť použité na cestovanie v čase.
Takto to funguje. Najskôr si v laboratóriu vytvorte červiu dierku. Potom zoberte jeden koniec červej dierky, položte ju na kozmickú loď a lette rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla, aby pôsobil efekt dilatácie času.
Pokiaľ ide o ľudí, iba niekoľko rokov prejde vesmírnou loďou, zatiaľ čo na Zemi prejdú stovky alebo dokonca tisíce rokov. Ak sa vám podarí udržať červiu dieru stabilnú, otvorenú a chôdzu, bolo by veľmi zaujímavé cestovať cez ňu.
Ak kráčate jedným smerom, pokryjete nielen vzdialenosť medzi červami, ale tiež budete cestovať z času na čas. Okrem toho by mal fungovať oboma smermi, tam a späť. Niektorí fyzici, napríklad Leonard Susskind, si myslia, že to nebude fungovať, pretože to porušuje dva základné princípy fyziky: zachovanie miestnej energie a zásadu neistoty v energetickom čase.
Žiaľ, zdá sa, že by červí diery mali zostať v sci-fi v dohľadnej budúcnosti a možno navždy. Aj keď sa objaví príležitosť na vytvorenie červej diery, bude ju treba udržať stabilný a otvorený a ako zabrániť tomu, aby sa v nej látka zhroutila. Ak však tento výkon dosiahneme, vyrieši sa otázka cestovania vo vesmíre.