Ľudstvo sníva o cestovaní v čase celé stáročia. Vedcom stoja v ceste len tri riadky matematiky

Konečné dosiahnutie cestovania v čase fascinuje ľudstvo celé stáročia. Hoci teoretická fyzika v minulosti vytvorila viacero exotických hypotéz, od prechodných červích dier udržiavaných pri živote neznámymi stavmi hmoty až po kozmické lode oblietavajúce rotujúci vesmír, nová štúdia publikovaná na preprintovom serveri arXiv stavia časovým slučkám nekompromisnú matematickú bariéru.

Čínsky fyzik Hongsheng Zhang z Jinnanskej univerzity prišiel s elegantným dôkazom, ktorý zakazuje uzavreté časové krivky pomocou prekvapivo jednoduchého numerického základu, upozorňuje ScienceAlert.

Pomohla overená rovnica

Zhang pri svojom výskume použil tradičný fyzikálny nástroj známy ako nulová eikonalová rovnica, ktorý sa pôvodne používa na štúdium šírenia svetla v prostredí. Výsledkom je nový typ numerického zákazu cestovania v čase.

Fascinujúce na celom dôkaze je jeho extrémna úspornosť. Samotný matematický derivát zaberá len tri riadky a stavia na jedinom neopomenuteľnom fakte o smeroch v časopriestore: svetelný smer nemôže byť nikdy kolmý na smer, ktorým sa cestovateľ pohybuje v čase.

Z tejto jedinej podmienky priamo vyplýva, že istá skalárna veličina sa musí pozdĺž akejkoľvek možnej trajektórie neustále zvyšovať. V praxi to znamená, že žiadny objekt, či už ide o subatomárnu časticu alebo cestovateľa v čase, sa nemôže vrátiť do svojho počiatočného bodu.

Pohyb v takýchto vesmíroch je možný výhradne smerom vpred. Je to analógia k jazde po nekonečnej jednosmernej ceste bez akýchkoľvek odbočiek, otočiek či krajníc, kde by bolo možné vykonať manuálny návrat.

Pribudla štvrtá kategória

Nový prístup kompletizuje teoretický aparát fyzikov. Doteraz existovali tri hlavné skupiny kritérií na zákaz uzavretých časových slučiek. Kritériá časovej funkcie vyžadujovali existenciu univerzálnych hodiniek, ktoré sa neustále pohybujú vpred. Energetické podmienky vyžadovali kladnú energiu a gravitáciu, čím vylučujú potrebu exotickej hmoty s negatívnou energiou. Topologické kritériá napokon skúmali samotný tvar a prepojenosť časopriestoru na hraniciach časových slučiek.

Hongsheng Zhang/arXiv/2026

Zhangov model prináša štvrtú kategóriu. Jej hlavná výhoda spočíva v tom, že teoretikom poskytuje relatívne jednoduchý algebrický aparát. Na vylúčenie časových slučiek už nie je potrebné nasadzovať zložité matematické aparáty popisujúce celý chaotický vesmír, energiu či kvantové efekty. Všetka podstata spočíva v presnej algebrickej evidencii smerov.

Štúdia zároveň odhaľuje dve teoretické únikové cesty, ako by bolo možné časovú slučku predsa len vytvoriť. Obe vyžadujú, aby sa časopriestor lokálne zakrivil sám do seba a to napríklad v blízkosti masívnej rotujúcej čiernej diery.

Zhang podotýka, že kľúčom k zlyhaniu jeho pravidla nie je samotná rotácia (spin), ale torzia (twist) časopriestoru, ktorá ho deformuje do tvaru pripomínajúceho špirálu alebo zakrútené pečivo.

Zásadným prínosom práce je aj to, že reže časopriestor pomocou svetla, a nie pomocou tradičných priestorových rezov. Bežný priestorový rez vyžaduje definovať konkrétny moment, hodiny a pozorovateľa. Svetelný rez nič z toho nepotrebuje, keďže je pevne daný samotnou geometriou časopriestoru.

Čítajte viac z kategórie: Novinky