AC24.cz Redakce
Teoretičtí fyzici mají mnoho společného s právníky. Oba tráví spoustu času hledáním mezer a nesrovnalostí v pravidlech, které by se daly nějak využít. (Foto: Flickr)
Valerij P. Frolov a Andrej Zelnikov z Albertské univerzity v Kanadě a Pavel Krtouš z Univerzity Karlovy v Praze by vás pravděpodobně nedokázali zbavit pokuty za dopravní přestupek, ale možná odhalili dostatek kliček ve fyzikálních zákonech, aby vás mohli poslat zpět v čase a ujistit se, že jste v té školní zóně vůbec nepřekročili rychlost.
V nejfantastičtějším případě by takové změny konfigurace struktury vesmíru umožnily hmotám o velikosti člověka překonávat světelné roky a překonávat galaxie v jediném úderu srdce nebo se možná pohybovat v čase stejně rychle, jako se člověk pohybuje ve své kuchyni.
Zkratky skrz časoprostor známé jako červí díry nejsou uznávanou součástí vesmíru. Vědci si však již více než sto let kladou otázku, zda útek a osnova, které předepisuje teorie relativity, nepředepisují kvantovým vlnám – nebo dokonce celým částicím – způsoby, jak se vymanit ze své lokality.
Cvičení, která zkoumají exotičtější stránky chování časoprostoru, by mohla přinejmenším vést ke spekulacím o záhadném setkání kvantové fyziky a obecné teorie relativity.
Červí díry jsou ve skutečnosti jen o málo víc než tvary. V každodenním životě jsme zvyklí pracovat s jednorozměrnými čarami, dvourozměrnými kresbami a trojrozměrnými objekty. Některé můžeme intuitivně skládat, tvarovat a dělat do nich díry.
Fyzika nám umožňuje zkoumat tyto změny v situacích, které intuitivně zkoumat nemůžeme. Na nejmenších úrovních dávají kvantové efekty vzdálenostem a času určitou volnost.
Na mnohem větších škálách se může časoprostor smršťovat a rozpínat v souvislosti s gravitací způsobem, který nelze ocenit bez celé řady rovnic, které vás provedou. Například nacpěte dostatečné množství hmoty na jedno místo (pohodlně ignorujte jakýkoli náboj, který by mohla mít, nebo pokud se otáčí) a časoprostor se ohne způsobem, který mu dá dvě vnější plochy. Co je spojuje? Červí díra, samozřejmě.
Hmota by se přes tuto matematickou strukturu nemohla pohybovat, ačkoli některé podezřelé objekty na obou stranách, které jsou náhodou propletené, by zůstaly propojené.
Po desetiletí se hledají scénáře – možné i čistě teoretické – které by umožnily kvantovým efektům, a dokonce celým částicím, cestovat exotickými tvary časoprostoru bez úhony.
Frolovův, Krtoušův a Zelnikovův návrh časové deformace zahrnuje takzvanou prstencovou červí díru, kterou poprvé popsali v roce 2016 teoretický fyzik Gary Gibbons z Cambridgeské univerzity a fyzik Michail Volkov z univerzity v Tours.
Na rozdíl od sférických deformací časoprostoru, které bychom mohli přisuzovat černým dírám, prstencovitá červí díra navržená Gibbonsem a Volkovem spojuje části vesmíru (nebo různé vesmíry, když na to přijde), které nazýváme plochými.
S ohledem na interakce elektrických a magnetických polí, kterým se říká rotace duality, a s použitím některých vybraných transformací by prstencové hmoty mohly vytvářet zajímavé deformace v tom, co by jinak bylo plochým prostoročasem.
A voilà! Díra ve vesmíru, která vás spojuje s… no, s něčím, co není poblíž.
Frolov, Krtouš a Zelnikov vzali tuto díru a prošli ji různými scénáři. Například jaký vliv by na prstenec mohla mít jiná, nepohyblivá hmota? A co když se vstupní a výstupní prstenec nacházejí ve stejném vesmíru?
Řešení, která odhalili, zahrnovala takzvanou uzavřenou časovou křivku. Přesně jak to zní, popisuje objekt nebo světelný paprsek, který se pohybuje po přímce a vrací se do přesně stejného bodu jako předtím. A to nejen v prostoru, ale i v čase.
Než se sbalíte na paradoxní okružní cestu do budoucnosti a zpět, mohlo by takové smyčce snadno zabránit mnoho překážek. Zesnulý fyzik Stephen Hawking si to jistě myslel.
Ale kdo ví? Se správným vesmírným právníkem bychom se možná mohli odvolat proti rozsudku jednosměrné cesty do budoucnosti s trochou pomoci masivního páru prstenců.
Tento výzkum je k dispozici na preprintovém serveru arXiv a byl přijat k publikaci v časopise Physical Review D.
Zdroj: sciencealert.com
Článek Stroj času bude možný? Vědci už ví, jak černé díry umožní cestování v čase se nejdříve objevil na AC24.cz.
