Čas z pohľadu fyziky- štvrtý rozmer

Všetky veci okolo nás - posteľ, stolička alebo stôl – existujú v troch rozmeroch a to sú dĺžka, šírka a výška. Existuje však aj iná alternatíva dĺžky. Tak ako má všetko svoju dĺžku v priestore, má ju aj v čase. Cestovať v čase teda znamená cestovať štvrtou dimenziou. Ako však nájdeme cestu naprieč touto dimenziou? Môžu portály do minulosti, resp. budúcnosti, reálne existovať v rámci prírodných zákonov?



Ukazuje sa, že áno a sú nimi takzvané červie diery. Tieto objekty, zdanlivo cudzie, sa v skutočnosti nachádzajú všade okolo nás, len sú veľmi malé. Nič v skutočnosti nie je pevné a ploché. Pokiaľ sa na niečo pozorne zadívate, uvidíte malé priestorové ryhy, záhyby. Tie existujú aj v čase. V tom najmenšom merítku, menšom než atómy a molekuly, sa dostaneme na miesto zvané kvantová pena. Tu spomínané červie diery existujú. Malé tunely, skratky naprieč priestorom a časom. Každému je však jasné, že sú priveľmi malé na to, aby cez ne prešiel človek. Mnohí vedci sa ale domnievajú, že by bolo možné dieru zväčšiť do takej miery, že by sa naprieč ňou dalo cestovať napr. vesmírnou loďou.

Nočná mora kozmológov

Poďme sa pozrieť na jednoduchý experiment: usporadúvate večierok, ale má to jeden háčik. Nikomu o večierku nepoviete až do okamihu, kedy začne. Pozvánka obsahuje presné súradnice, miesto a čas konania. Napokon nám zostáva len dúfať, aby párty prežila niekoľko tisíc rokov, a nejaký jedinec využije červiu dieru aby sa jej zúčastnil. Nikto však na dvere neklope, nikto nechodí. Ako je to možné?

Núka sa nám odpoveď pod názvom paradox. Najznámejším je paradox deduška. Povedzme si to však jednoduchšou formou, napríklad ako paradox šialeného vedca. Spočíva v tom, že vedec vytvoril červiu dieru, ktorá je schopná preniesť ho jednu minútu do minulosti. Aj keď sa to zdá ako malá doba, v skutočnosti je to stále cestovanie v čase. Takže pokiaľ by sa nachádzal na druhej strane tunela, videl by sám seba, ako samotný pokus chystá a skúsil by sa zabiť pri tejto činnosti, skončil by mŕtvy skôr, než by dokončil prípravu stroja. Ale kto by potom vystrelil?

Práve z tohto dôvodu ide o paradox - udalosti uvedeného scenára nedávajú zmysel. Je to tzv. nočná mora kozmológov. Z princípu, ktorý vládne v celom vesmíre, že príčina sa deje skôr, než dôsledok, vyplýva, že takáto červia diera by nemohla existovať. Dôvodom je spätná väzba. Rovnako ako keď na rockovom koncerte počuť z mikrofónu ten neznesiteľný piskľavý zvuk. Deje sa to, pretože zvuk vstupuje do mikrofónu, je prenášaný káblami, zosilnený v zosilňovači a vychádza z reproduktorov. Pokiaľ však pracuje veľa zvukov stále dookola, zvuk silnie. Ak to nikto v čas nezastaví, spätná väzba zničí celú aparatúru. To isté sa deje v červej diere, len namiesto zvuku máme do činenia so žiarením. Takže aj keby sa nám podarilo zväčšiť červiu dieru do takej miery, aby sme ňou mohli cestovať, nefungovala by dostatočne dlho - čo je dôvod, prečo na náš večierok nikto nepríde.

Cesta časom a čierne diery

Nič však nenasvedčuje tomu, že by cestovanie v čase nebolo možné smerom do budúcnosti. Myšlienku navrhol Albert Einstein, a pojednáva o tom, že sú miesta, na ktorých sa čas spomaľuje alebo naopak zrýchľuje. Dôkaz môžeme pozorovať priamo nad našimi hlavami - GPS. Tieto satelity umožňujú navigáciu a takisto svedčia o tom, že čas tam hore beží omnoho rýchlejšie ako tu na Zemi. Príčinou je hmotnosť Zeme. Einstein si uvedomil, že hmota rozťahuje čas, teda čím väčší objekt, tým viac sa čas rozťahuje, spomaľuje ho ako pomalú časť rieky.

Čo teda skutočne potrebujeme na cestovanie v čase? Predovšetkým niečo masívne: superobria čierna diera obsahujúca milión hmotností Slnka by bola určite dostačujúcim objektom - všetky tieto „Slnká“ sú stlačené do jediného bodu vlastnou gravitačnou silou.

Čím sme bližšie k čiernej diere, tým silnejšia je gravitácia. Práve takáto čierna diera má na čas veľmi dramatický vplyv. Predstavme si čisto teoreticky vesmírnu loď aj s posádkou smerujúcu k čiernej diere s úmyslom cestovania do budúcnosti. Samozrejme, najskôr by sa musela vyhnúť vtiahnutiu dovnútra.

Supermasívna čierna diera

Loď by musela mať presnú trajektóriu a rýchlosť, inak by sa jej nepodarilo uniknúť. Za predpokladu, že by všetko prebehlo správne, loď by bola vtiahnutá na obežnú dráhu, obrovský kruh s priemerom 48 miliónov kilometrov, tu by bola v bezpečí. Ak by nejaká vesmírna agentúra kontrolovala tento let zo Zeme alebo iného miesta mimo čiernej diery, ľudia by tam pozorovali, že celý obeh trvá 16 minút (za určitej rýchlosti). Pre posádku v lodi by sa však čas spomalil takmer o polovicu. Každý 16-minútový obeh by prebehol na Zemi ako 8-minútový. Neustálym krúžením napr. 10 rokov by na Zemi prebehlo len 5. Posádka by teda cestovala v čase, priamo do budúcnosti. Superobria diera je teda obrovský stroj, ktorý nás dokáže preniesť v čase. Nevytvára paradoxy, neničí sama seba pri vzplanutí spätnej väzby, ale pokus samotný je, samozrejme, mimoriadne nebezpečný a pri súčasnej technológii, bohužiaľ, i nereálny.

Skutočným divom našej cesty je však odkrývanie toho, aký vesmír v skutočnosti je. Je to vesmír, kde čas beží rôznymi rýchlosťami na rôznych miestach. Miesto, kde všade okolo nás existujú drobné červie diery. A hlavne, kde môžeme použiť naše znalosti z fyziky nato, aby sme sa stali skutočnými cestovateľmi štvrtou dimenziou. Všetko závisí od nás a našej schopnosti vnímať vesmír ako niečo nepochopiteľne úžasné a krásne.



-

Zdroj: Into the Universe with Stephen Hawking

Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok

Tweet