Nový model ukazuje, že by v kosmu mohly existovat červí díry sloužící jako zkratky v prostoru

Vědci přišli s novým modelem, který ukazuje, že by v kosmu mohly existovat červí díry, které by se daly využívat jako zkratky mezi dvěma vzdálenými místy v prostoru – a to bez nutnosti fyzikálně nemožných podmínek, s nimiž pracovaly starší teorie.

Červí díry sice hrají důležitou roli ve spoustě sci-fi filmů a seriálů, ale ve skutečné fyzice zůstaly zatím jen na poli čisté teorie. Tyto hypotetické zkratky mezi dvěma vzdálenými body ve vesmíru vypadaly sice jako zajímavé, ale poněkud za vlasy přitažené. Teď ale skupina fyziků představila ve vědeckém časopise Physical Review Letters nový teoretický model, díky němuž se mikroskopické červí díry zdají být trošku pravděpodobnější a logičtější.

Červí díry, stejně jako černé díry, se objevují poprvé už v rovnicích obecné teorie relativity Alberta Einsteina, které slavný fyzik zveřejnil v roce 1916. Důležitým základem této teorie je, že vesmír má čtyři rozměry – tři prostorové a čas jako čtvrtý rozměr. Společně tvoří to, čemu se říká časoprostor. Tento časoprostor může být natažen a zakřiven masivními objekty, jako jsou hvězdy – podobně jako by třeba pružná látka byla zakřivena kovovou koulí, která se na ni položí.

Zakřivení časoprostoru určuje způsob, jakým se v něm pohybují hmotné objekty, jako jsou vesmírné lodě nebo planety, ale také světlo. „Teoreticky by časoprostor mohl být ohnutý a zakřivený i bez masivních předmětů,“ uvedl španělský fyzik Jose Luis Blázquez-Salcedo, který je autorem nového modelu.

Průchozí – ale jen teoreticky

V tomto scénáři by červí díra byla extrémně zakřivenou oblastí v časoprostoru, která připomíná dva propojené trychtýře a spojuje dva vzdálené body v prostoru – podobně jako tunel. „Z matematické perspektivy by taková zkratka sice byla možná, ale skutečnou červí díru zatím ještě nikdo nepozoroval,“ vysvětluje fyzik.

A jeho model tuto nepřítomnost červích děr i vysvětluje – podle něj by totiž taková červí díra byla značně nestabilní. Kdyby do nějaké vletěla například kosmická loď, okamžitě by se červí díra zhroutila do černé díry – tedy objektu, v němž hmota zmizí a už nikdy nebude vidět. Spojení, které by poskytovala s jinými místy ve vesmíru, by tedy bylo přerušeno.

Předchozí modely naznačují, že jediný způsob, jak udržet červí díru otevřenou, je pomocí exotické formy hmoty, která má zápornou hmotnost, nebo jinými slovy váží méně než nic, a která také existuje pouze teoreticky. Blázquez-Salcedo a jeho kolegové v jejich modelu ale naznačují, že červí díry by mohly být průchodné i bez takové podivné hmoty.

Vědci problém řešili s poměrně klasickými východisky i přístupy: Zkombinovali prvky teorie relativity s prvky kvantové teorie a klasické teorie elektrodynamiky. Ve svém modelu považují určité elementární částice, jako jsou elektrony a jejich elektrický náboj, za hmotu, která má projít červí dírou. Jako matematický popis zvolili Diracovu rovnici, tedy známý vzorec, který popisuje hustotu pravděpodobnosti částice podle kvantové teorie a relativity jako takzvané Diracovo pole.

Právě zahrnutí Diracova pole do modelu umožňuje existenci červí díry, kterou může procházet hmota – ale jen za předpokladu, že poměr mezi elektrickým nábojem a hmotností červí díry překročí určitou mez. Kromě hmoty by drobnými tunely v časoprostoru mohly procházet i signály – například elektromagnetické vlny.

Mikroskopické červí díry předpovězené novým modelem by ale byly natolik drobné, že by bohužel vůbec nebyly vhodné pro mezihvězdné cestování. Model by navíc musel být dále propracovaný, aby se zjistilo, zda takové neobvyklé struktury mohou skutečně existovat. „Myslíme si, že červí díry mohou existovat i v kompletním modelu,“ dodává Blázquez-Salcedo. 

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Invazní žravý sumeček znepokojuje české přírodovědce

Sumeček černý má sice jméno, které naznačuje, že jde o drobnou rybku, ale v tomto případě je název nevýstižný. Jde o více než půl metru velkého predátora, který má navíc vysoký potenciál způsobovat jako invazní druh velké problémy. A to i v Česku, kde se podle přírodovědců stává hrozbou.
před 3 hhodinami

Digitální dvojče Titanicu přineslo příběh posledních minut posádky

Podrobná analýza digitálního skenu Titanicu ukazuje nový pohled na poslední hodiny zaoceánského plavidla, které od svého ztroskotání v roce 1912 leží na dně severního Atlantiku. Poskytuje například nový pohled na kotelnu a potvrzuje výpovědi svědků, že strojníci pracovali až do konce, aby udrželi na palubě elektřinu a světlo, napsala stanice BBC, která se odvolává na nový dokument společností National Geographic a Atlantic Productions.
před 6 hhodinami

Dozvuky nákazy.⁠ Co se Evropa naučila z pandemie covidu-19

Pět let poté, co Světová zdravotnická organizace vyhlásila šíření covidu-19 za celosvětovou pandemii, Evropa stále bilancuje, co se změnilo a co nikoli. Tato reportáž a interaktivní mapa od projektu A European Perspective* sleduje, jak veřejnoprávní média na celém kontinentu reflektují dopad pandemie –⁠⁠⁠⁠⁠⁠ a ptá se: Mohou nové hrozby Evropu zastihnout stejně zranitelnou?
před 8 hhodinami

Dítě, zvířata a absence artefaktů ve výjimečném brněnském hrobě matou archeology

Archeologie je věda založená na hledání podobností. Vědci na základě podobných znaků hledají souvislosti, datují a vysvětlují. Jenže občas narazí na objev, který se nepodobá ničemu. A právě takový teď popsali archeologové v Brně.
včera v 14:48

Kosmická loď Sojuz se dvěma Rusy a jedním Američanem se připojila k ISS

Ruská kosmická loď Sojuz MS-27 se dvěma Rusy a jedním Američanem se v úterý po třech hodinách od startu připojila k Mezinárodní vesmírné stanici (ISS). Informovala o tom ruská vesmírná agentura Roskosmos a americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA).
včera v 12:15

Vědci „oživili“ zlovlky ze Hry o trůny. Mají tři štěňata

Díky genetické úpravě DNA se podařilo z obyčejných vlků vytvořit genetickou obdobu větších pravěkých vlků, kteří žili v Severní Americe a vyhynuli před deseti tisíci roky, tvrdí firma Colossal Biosciences.
včera v 11:50

„Potřebovala jsem se odzbrojit“. V terapii se stále častěji skloňuje ketamin

Lidé s duševním onemocněním se stále častěji obracejí k psychedelikům, tedy látkám, které navozují změněný stav vědomí. V Česku mohou legálně vyzkoušet zejména asistovanou terapii ketaminem, který podle odborníků umožňuje nahlédnout na problémy z jiné perspektivy, často u lidí, kterým nepomohla tradiční antidepresiva. „Ketamin by sám o sobě nic nevyřešil, ale naučil mě nechat nepříjemné věci prostě odplout,“ sdělila ČT24 Magdalena S., která ketamin v kontrolovaném prostředí vyzkoušela.
včera v 09:24

Letošní březen byl nejteplejším v Evropě

Letošní březen byl vůbec nejteplejším v Evropě, celosvětově pak dosáhly průměrné teploty druhé nejvyšší hodnoty v historii měření, informovala meteorologická služba Evropské unie Copernicus. Její satelity také zaznamenaly nejmenší březnovou plochu arktického ledu za 47 let od začátku jejího monitorování.
včeraAktualizovánovčera v 07:22
Načítání...