17.12.2014-07:49:00   |  
Albert Einstein formuloval všeobecnú teóriu relativity, ktorá má obrovské čaro. Dokáže popísať všeobecné rysy nášho vesmíru, veľký tresk, či ohýbanie lúčov svetla hviezd. Dokážeme do nej zakomponovať inflačnú expanziu nášho vesmíru ako aj najpresvedčivejšie scenáre jeho vzniku aj zániku. Skrýva však v sebe aj záhady a anomálie. Už v minulosti boli považované za bizarné a absurdné. Sám Einstein bol presvedčený, že nemôžu existovať. Reč je o čiernych dierach, bielych dierach, červích dierach alebo dokonca strojoch času. Všetko nasvedčuje tomu, že osud nášho vesmíru je postupné zamrznutie a tým nevyhnutný koniec ľudstva a všetkého života. Možno nás môžu zachrániť práve tieto bizarné a absurdné objekty.

Hviezdy, čierne diery, červie diery a iné zverstvá


V roku 1783 sa britský astronóm John Michell zaujímal o otázku, čo by sa stalo, ak by hviezda zväčšila svoju hmotnosť do takej miery, že by z jej náručia neuniklo ani svetlo. Vtedy už bol pojem „úniková rýchlosť“ dobre známy. Jemu však vŕtalo v hlave, čo by sa stalo, ak by sa úniková rýchlosť rovnala rýchlosti svetla. Zaznamenať akékoľvek dôkazy o existencii čiernych dier bolo v tých časoch extrémne náročné a preto sa o nich prestalo hovoriť.

Až v roku 1916 nemecký fyzik Karl Schwarzschild našiel presné riešenie Einsteinovych rovníc, ktoré popisuje gravitačné pole sférických hviezd. Jeho riešenie je dodnes najelegantnejšie a najjednoduchšie. Sám Einstein ním bol ohromený a ihneď ho využil k výpočtu gravitačného poľa Slnka. Tým overil svoje predošlé, len približné výpočty. Schwarzschild tiež ukázal, že dostatočne stlačená veľmi hmotná hviezda od prekonania akejsi „magickej sféry“ (dnes ju nazývame Schwarzschildov polomer), sa zrúti do seba za vzniku singularity. Odtiaľ už nie je návratu a to platí aj pre svetlo (naše Slnko má Schwarzschildov polomer asi 3 km). Pre Einsteinovu všeobecnú teóriu relativity to bola katastrofa. Zatiaľ čo presne predpovedala mnoho výsledkov, nedávala žiadny zmysel, ak sme sa blížili k „magickej sfére“.

Holandský fyzik Johannes Droste zistil ešte bláznivejšie riešenie. Vypočítal, že pri 1,5-násobku Schwarzschildovho polomeru by sa svetlo zakrivilo do kružníc, po ktorých by obiehalo okolo hviezdy. Taktiež zistil, že ak by ste sa k tomuto polomeru približovali, vonkajší pozorovateľ by videl, že sa vaše hodinky spomaľujú, až sa úplne zastavia. Vonkajší pozorovateľ by povedal, že ste doslova zamrzli v čase. Aby toho nebolo málo, matematik Herman Weyl ukázal, že by sa vnútri Schwarzschildovho polomeru mohol nachádzať ďalší vesmír. Fyzici boli zmätení.


-


čierna diera, v ktorej sa možno nachádza ďalší vesmír podobný nášmu


Našťastie, v roku 1932 prišiel veľký prielom vďaka otcovi teórie veľkého tresku. George Lemaitre ukázal, že Schwarzschildov polomer vôbec nie je singularitou, kde gravitácia rastie nad všetky medze. Ide len o matematickú ilúziu. Prišlo sa aj na to, že čas sa v blízkosti polomeru nezastavuje, len sa to tak javí z pohľadu vonkajšieho pozorovateľa. Neradím však nikomu ísť tak blízko k hviezde, pretože by vás v okamihu vtiahla dovnútra. Boli by ste okamžite mŕtvi, zatiaľ čo vonkajší pozorovateľ by videl ten istý dej prebiehať tisíce rokov (asi sa vďaka tomuto poznatku dnes nazýva Schwarzschildov polomer, alebo „magická sféra“ horizont udalostí; polomer horizontu udalostí = Schwarzschildov polomer). Ak by ste sa vesmírnou loďou priblížili k čiernej diere, videli by ste svetlo zachytené čiernou dierou pred miliardami rokov, takže by ste videli celú jej históriu. Ak by ste sa stále približovali bližšie a bližšie, slapové sily by sa zväčšovali a roztrhali vaše jednotlivé atómy, dokonca by sa natiahli aj samotné jadrá atómov tvoriace vaše telo, loď a všetkých prístrojov.

Einstein–Rosenov most

Einstein si myslel, že čierne diery existovať nemôžu, že sú nato príliš podivné. To ale nezastavilo jeho zvedavosť. Napokon prišiel na to, že vo svojom vnútri môžu ukrývať tzv. červie diery. Nazývame ich tak preto, lebo vyzerajú ako otvory prevŕtané červíkmi (niekedy im hovoríme dimenzionálne portály, brány). Einstein – Rosenov most by mohol fungovať ako spojnica medzi dvoma svetmi alebo spojnica priestoročasu v jednom vesmíre. Pri pohybe v priestoročase môžete spadnúť do čiernej diery a vynoriť sa z bielej diery na druhej strane. Slapové sily sú však v centre čiernej diery nekonečné, takže je prakticky nemožné takýto most využiť.


-


spojenie priestoročasu Einstein - Rosenovym mostom


Van Stockmov stroj času

Van Stock v roku 1937 našiel ďalšie riešenie Einsteinovych rovníc dovoľujúce cestovanie v čase. V čom tento stroj času spočíva? Budete potrebovať nekonečný valec, ktorý rotuje okolo svojej osi, no nie hocijakou rýchlosťou. Roztočte ho takmer na rýchlosť svetla a začne strhávať priestoročas okolo seba podobne ako čepele mixéru. Ak by ste do takéhoto stroja času vstúpili, urýchlil by vás na nesmiernu rýchlosť. Vonkajšiemu pozorovateľovi by sa dokonca zdalo, že ste prekročili rýchlosť svetla. Dokončením celého obehu okolo valca by ste sa dostali do minulosti. Je to podivné, ale vrátili by ste sa skôr, než ste odštartovali.

Thorneov stroj času

V roku 1933 Hendrik Casimir ukázal, že dve nenabité kovové dosky blízko seba vytvoria v priestore medzi nimi zápornú energiu. V roku 1948 fyzici túto malú silu aj reálne zmerali a tým potvrdili tzv. Casimirov efekt. Casimirov efekt sa podľa kvantovej teórie vysvetľuje tým, že prázdny priestor sa hemží virtuálnymi časticami, ktoré sa nachvíľu objavia a potom zase zmiznú. Toto narušenie ZZE je možné vďaka Heisenbergovmu princípu neurčitosti. Ten totiž dovoľuje porušenie klasických zákonov fyziky, ak ich narušenie trvá veľmi krátko. Americký teoretický fyzik Kip Thorne si povedal, že tento poznatok využije. Na vybudovanie stroju času podľa neho potrebujete postaviť dve rovnobežné dosky veľmi blízko seba. Tie by sa potom zdeformovali do guľového tvaru. Postavili by ste dve takéto gule a medzi ne natiahli červiu dieru. Potom jednu guľu vezmete do vesmírnej lode pohybujúcej sa skoro rýchlosťou svetla a druhú necháte napr. na Zemi. Čas vo vesmírne lodi začne plynúť veľmi pomaly. Potom stačí vkročiť do gule na Zemi. To vás vtiahne cez červiu dieru do vesmírnej lodi, kde sa objavíte v minulosti. Týmto strojom času sa však nemôžete dostať do hocijakej minulosti. Môžete cestovať len do doby vytvorenia stroja času.

Gödelov vesmír

Tu musíte predpokladať, že samotný vesmír rotuje. Podobne ako v prípade Van Stockmovho stroja času, aj tu je priestoročas strhávaný. Ak vykonáte cestu vesmírnou loďou okolo Gödelovho vesmíru, vrátite sa na rovnaké miesto v priestore ale v inom čase, v minulosti. V takomto vesmíre môžete cestovať do ľubovoľného priestoru a času. Môžete navštíviť každú udalosť, každé miesto vo vesmíre. Gödelov vesmír sa však môže zrútiť sám do seba kvôli vlastnej gravitácii. Preto musí rotovať tak rýchlo, aby túto silu vyvažovala odstredivá sila. Gödel vypočítal, že náš vesmír by sa musel otočiť jedenkrát za 70 miliárd rokov. Einstein však toto riešenie cestovania v čase zavrhol z prostého dôvodu. Náš vesmír nerotuje, ale rozpína sa.

Paradoxy spojené s cestovaním v čase


Mnohí fyzici a filozofi cestovanie v čase odmietajú z prostého dôvodu – vedie k paradoxom. Ak sa napr. vrátite do minulosti za svojimi rodičmi a zabijete ich, ako ste sa mohli vrátiť späť, keď ste sa nemohli narodiť?

Paradoxy môžeme rozdeliť napr. do týchto skupín:

Bilkerov paradox

Vaša budúcnosť sa stane nemožnou. Odletíte do budúcnosti a tam uvidíte, že vás niekto zavraždí. Preto sa rozhodnete vraha zabiť skôr, než zabije on vás.

Informačný paradox

Informácia sa dostane z budúcnosti do minulosti. Napr. vyrobíte stroj času, vrátite sa do doby svojho detstva a svojmu mladšiemu ja dáte plány pre stavbu stroja času. Tento dej cestovania v čase by nemal svoj počiatok.

Dedkov paradox

Spočíva v tom, že minulosť zmeníte takým spôsobom, že prítomnosť (odkiaľ ste prišli) sa stane nemožnou. Napr. sa vrátite do minulosti s atómovou bombou a vyhubíte všetky cicavce, ktoré boli predkami človeka. Tým pádom ste sa nemohli narodiť, keď ste svojich predkov vyhubili.

V bežnom živote sa paradoxy nestávajú a preto je neustále veľká polemika ohľadom cestovania v čase. Môže existovať nejaká sila zabraňujúca tvorbe paradoxov? Aká sila mi zabráni zabiť mojich predkov? Tieto otázky ostávajú stále nezodpovedané.

Tento článok sme vám priniesli v spolupráci s Exsisto Sapiens.


-

Ak sa Vám článok páčil, prosíme, podporte ho v hlasovaní na stránke vybrali.sme.sk - ďakujeme :)

-

Zdroje:

Kaku, Michio: Paralelní světy, 2007
Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail

Najnovšie

Najčítanejšie za rok

Najčítanejšie