ČO Sú TO ČERVY?

Send

V sci-fi sú červí diery metódou, ktorá sa často používa na prekonanie veľkých vzdialeností vesmírom. Sú tieto magické mosty naozaj možné?

So všetkým mojím nadšením pre budúcnosť ľudstva vo vesmíre je jeden obrovský problém. Aj s najoptimistickejšími technológiami kozmického letu, aké si vieme predstaviť, nikdy v ľudskom živote nedosiahneme inú hviezdu.

Realita nám hovorí, že aj tie najbližšie hviezdy sú nepochopiteľne ďaleko a na cestu by si vyžadovalo obrovské množstvo energie alebo času. Realita hovorí, že by sme potrebovali loď, ktorá môže nejako trvať stovky alebo tisíce rokov, zatiaľ čo generácia po generácii astronautov sa rodí, žijú svoje životy a zomierajú v tranzite na inú hviezdu.

Sci-fi, na druhej strane, nás obťažuje svojimi očarujúcimi metódami pokročilého pohonu. Roztočte osnovnú jednotku a sledujte, ako sa okolo nás prelínajú hviezdy, takže cesta do Alpha Centauri je taká rýchla ako výletná plavba.

Vieš, čo je ešte jednoduchšie? Červí diera; magická brána, ktorá spája dva body v priestore a čase medzi sebou. Len zarovnajte krokve, aby ste vytočili cieľ, počkajte, kým sa hviezdna brána stabilizuje, a potom jednoducho choďte ... choďte! do cieľa pol galaxie.

Áno, bolo by to naozaj pekné. Niekto by sa mal naozaj obísť pri vymýšľaní týchto červí diery a uviesť do odvážnej novej budúcnosti medzigalaktickej rýchlostnej cesty. Čo sú presne červie diery a ako skoro budem môcť jeden použiť?

Červia diera, známa tiež ako most Einstein-Rosen, je teoretická metóda skladania priestoru a času, aby ste mohli navzájom spojiť dve miesta v priestore. Potom môžete okamžite cestovať z jedného miesta na druhé.

Použijeme túto klasickú ukážku z filmu Interstellar, kde nakreslíte čiaru z dvoch bodov, na kúsok papiera a potom papier preložíte a vytrhnete ceruzku na skrátenie cesty. To funguje skvele na papieri, ale je to skutočná fyzika?

Ako nás Einstein naučil, gravitácia nie je sila, ktorá ťahá hmotu ako magnetizmus, je to vlastne deformácia časopriestoru. Mesiac si myslí, že práve sleduje priamku vesmíru, ale vlastne sleduje deformovanú cestu vytvorenú gravitáciou Zeme.

A tak, podľa Einsteina a fyzika Nathana Rosena, ste si mohli zamedziť časopriestor tak pevne, že dva body zdieľajú rovnaké fyzické miesto. Ak by ste potom mohli celú vec udržať stabilnú, mohli by ste dôkladne oddeliť dve oblasti spacetime tak, aby boli stále na rovnakom mieste, ale oddelené podľa vašej požadovanej vzdialenosti.

Zliezte gravitačnú studňu jednej strany červej diery a potom sa okamžite objavte na druhom mieste. Milióny alebo miliardy svetelných rokov. Kým červí diery je možné teoreticky vytvoriť, sú prakticky nemožné z toho, čo v súčasnosti chápeme.

Prvým veľkým problémom je to, že červy sa podľa všeobecnej relativity nedajú prejsť. Majte na pamäti toto; fyzika, ktorá tieto veci predpovedá, zakazuje ich použitie ako spôsobu prepravy. Je to proti nim dosť vážne.

Po druhé, aj keď je možné vytvoriť červie diery, boli by úplne nestabilné a okamžite po ich vytvorení padali. Ak ste sa pokúsili prejsť na jeden koniec, môžete tiež ísť do čiernej diery.

Po tretie, aj keď sú priechodné a môžu sa udržiavať stabilné, v okamihu, keď sa akýkoľvek materiál pokúsil prejsť - dokonca fotónmi svetla -, ktoré by ich zrútili.

Je tu však záblesk nádeje, pretože fyzici stále neprišli na to, ako zjednotiť gravitáciu a kvantovú mechaniku.

To znamená, že samotný vesmír by mohol vedieť veci o červích dierach, ktorým ešte nerozumieme. Je možné, že boli vytvorené prirodzene ako súčasť Veľkého tresku, keď bol priestorový čas celého vesmíru zamotaný do jedinečnosti.

Astronómovia skutočne navrhli hľadať červí diery vo vesmíre tým, že hľadajú, ako ich gravitácia skresľuje svetlo od hviezd za nimi. Nikto sa zatiaľ neobjavil.

Jednou z možností je, že červí diery sa objavujú prirodzene ako virtuálne častice, o ktorých vieme, že existujú. Okrem toho by to bolo nepochopiteľne malé, na Planckovej stupnici. Potrebujete menšiu kozmickú loď.

Jedným z najviac fascinujúcich dôsledkov červí diery je to, že by vám mohli umožniť skutočne cestovať v čase.

Takto to funguje. Najskôr si v laboratóriu vytvorte červiu dierku. Potom zoberte jeden koniec červej dierky, nasaďte ju na kozmickú loď a odlette pri značnom percentuálnom pomere rýchlosti svetla, aby sa prejavila dilatácia času.

Pre ľudí na kozmickej lodi nastalo len pár rokov, zatiaľ čo pre ľudí na Zemi to mohli byť stovky alebo dokonca tisíce. Za predpokladu, že by ste mohli červiu dieru udržať stabilnú, otvorenú a priechodnú, potom by bolo zaujímavé cestovať po nej.

Ak ste prešli jedným smerom, posunuli by ste sa nielen vzdialenosťou medzi červami, ale tiež by ste sa dostali do času, v ktorom červí diera prechádza. Choďte jedným smerom a pohybujte sa v čase v čase, choďte opačným smerom: späť v čase.

Niektorí fyzici, napríklad Leonard Susskind, si myslia, že by to nefungovalo, pretože by to porušilo dva základné fyzikálne princípy: miestnu úsporu energie a zásadu neistoty v čase.

Bohužiaľ sa to naozaj javí ako červy, ktoré budú musieť zostať v oblasti sci-fi v dohľadnej budúcnosti a možno navždy. Aj keď je možné vytvoriť červie diery, musíte ich udržiavať stabilné a otvorené a potom musíte zistiť, ako do nich vnášať hmotu bez zrútenia. Napriek tomu, ak by sme na to prišli, to by skutočne uľahčilo vesmírne cestovanie.

Keby ste mohli postaviť dva konce červej dierky kamkoľvek vo vesmíre, kde by boli? Povedzte nám svoje nápady v komentároch nižšie.