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

AI od Anthropicu se při testech nabourala do systémů tří firem

Několik týdnů po hackerském útoku modelu umělé inteligence (AI) společnosti OpenAI, vývojáře ChatGPT, její konkurent Anthropic přiznal, že se mu stalo něco podobného. Při testování umělá inteligence Anthropicu neplánovaně vnikla do počítačových systémů tří firem, uvedla na svém blogu společnost. Skutečnost, že se model AI při testu z vlastní iniciativy stal hackerem byla považována za bezprecedentní incident a varovný signál pro technologický průmysl, nyní je však jasné, že to nebyl ojedinělý případ, upozornila agentura DPA.
před 1 hhodinou

Srpen bude teplý, naznačují předpovědi. Jeho začátek přinese tropické noci

Zbytek prázdnin bude dle dostupných předpovědí pokračovat v dosavadních trendech, tedy horku ve dne i v noci. První čtvrtina měsíce přinese pokračování vlny veder s teplotami nad 30 stupňů.
před 2 hhodinami

Dopady silného jevu El Niño by se mohly projevit i v Estonsku

V Tichomoří sílí jev El Niño, který by mohl dosáhnout rekordních hodnot. Vědci varují, že jeho dopady, včetně prudkého růstu globálních teplot, by mohly zasáhnout oblasti daleko za tropickým pásmem.
před 3 hhodinami

Vědci z Česka popsali gen, který pomáhá rostlinám zvládat sucho

Výzkumníci z centra CEITEC Masarykovy univerzity popsali gen, který pomáhá rostlinám odolávat horku, suchu a stresu, který tyto podmínky vyvolávají. Objev by mohl přispět ke šlechtění nových odrůd zemědělských plodin.
před 4 hhodinami

Teplotní rekordy padly ve čtvrtek na mnoha místech Česka. Podívejte se na mapu

Česko zažívá další vlnu mimořádně horkého počasí. V Doksanech na Litoměřicku ve čtvrtek odpoledne naměřili meteorologové 40,1 stupně Celsia. Teplotní rekordy padly na 114 ze 171 stanic. Přes 39 stupňů bylo v Plzni Bolevci, v Plzni na Mikulce a také Rokycanech. V pátek má být ještě o něco tepleji.
včeraAktualizovánopřed 15 hhodinami

Extrémní horka vyžadují výjimečná opatření, říkají experti

Česko se na konci pracovního týdne potýká s mimořádně vysokými teplotami, víkend přinese úlevu s hodnotami „jen“ kolem dvaatřiceti stupňů. Po něm se vedra dle předpovědi opět vrátí. S takto vysokými teplotami lidé v tuzemsku zatím nemají dlouhodobě příliš zkušeností, proto vědci i instituce přicházejí s radami, jak tyto extrémy přežít ve zdraví.
před 20 hhodinami

Vedra zastavují jaderné elektrárny. Po Francii hlásí problémy Maďaři a Rumuni

Čtvrtá letošní vlna veder má v částech Evropy negativní dopady na výrobu elektřiny z jádra. Stejné problémy při předchozích teplotních extrémech přitom zaznamenávaly i jaderné elektrárny na západě kontinentu.
před 22 hhodinami

Ptačí chřipka je v Austrálii. Vědci hlásí desítky případů a obávají se šíření

Mezi volně žijícími ptáky v Austrálii se poprvé začal šířit vysoce nakažlivý virus ptačí chřipky H5N1. Podle agentury AFP to ve středu oznámila hlavní státní veterinářka Beth Cooksonová. Podle ní jde o očekávaný, ale znepokojivý vývoj, který může vést k rozsáhlejšímu šíření nákazy mezi divokými zvířaty.
včera v 11:18

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.