Červie diery sú stabilné a priechodné, nie však pre nás. V čom je problém?

Iba nedávno sme informovali o možnosti cestovania vesmírom pomocou warpového pohonu a už vedci stihli teoreticky sprístupniť ďalšiu možnosť prechádzania vesmírom. Tou sú dobre známe, aj keď stále iba hypotetické, červie diery, ktoré by podľa novej štúdie zverejnenej v žurnále Physical Review Letters mohli byť dostatočne stabilné, aby nimi mohli prechádzať častice. O téme informoval portál SciTechDaily.

Skratky cez priestor a čas

Predstava existencie červích dier, ktoré by umožňovali prechádzať z bodu A do bodu B, nie je žiadnou novinkou. Červie diery sa podobne ako čierne diery objavujú už v rovniciach Einsteinovej všeobecnej teórie relativity. Ako píše web Sciencealert, myšlienka červích dier vychádza z práce Alberta Einsteina a Nathana Rosena, ktorí sa pokúšali zistiť, ako sa chovajú elementárne častice v zakrivenom časopriestore.

Červia diera. Freepik/wuttana

Výsledkom bol jeden z druhov červej diery známy ako Einstein-Rosenov most. Nejde však o červiu dieru, akú poznáme zo sci-fi filmov, ale skôr o akýsi nepriechodný most, ktorý spája dve oblasti vesmíru. Takýto most by mal na jednom konci podobu čiernej diery a na tom druhom by pripomínal bielu dieru.

Napriek tomu, že tento most je nepriechodný, práca inšpirovala mnohých odborníkov k vytváraniu rôznych teórií o cestovaní prostredníctvom červích dier.

Samotné červie diery predstavujú hypotetický fyzikálny objekt vzniknutý „extrémnych zakrivením oblasti časopriestoru, ktorá pripomína dva navzájom spojené lieviky prepájajúce dva vzdialene body vo vesmíre.“

Podľa akceptovaných teórií môže k zakriveniu časopriestoru dôjsť prostredníctvom veľmi hmotných objektov a toto zakrivenie potom určuje spôsob ako sa v ňom hmotné objekty, ale i svetlo pohybujú. Podľa Joseho Luisa Blázquez-Salcedoa, hlavného autora novej štúdie, je možné, že časopriestor môže byť zakrivený aj bez pomoci veľmi hmotných objektov.

„Teoreticky by sa časopriestor dal ohýbať a zakrivovať aj bez masívnych objektov“ uvádza Salcedo.

Ako sme však už spomínali, červie diery nie sú stabilné objekty a pravdepodobne by sa zrútili oveľa skôr ako by nimi čokoľvek stihlo prejsť. Jeden z hlavných argumentov nestability červích dier je ich hrdlo, respektíve najužšia časť tohto tunela, ktorá by sa mala zrútiť pod ťarchou vlastnej gravitácie, upozorňuje web PopularMechanics.

Znázornenie červej diery. ESO/L. Calçada

Nový model, nové pravidlá

Z predchádzajúcich modelov a teórií vyplýva, že ak by sme chceli červie diery udržať otvorené a stabilné, potrebovali by sme na to ďalší čisto teoretický a veľmi exotický druh energie s negatívnou hmotnosťou.

Tím vedcov z novej štúdie má však aj na toto iný názor a vo svojej publikácii demonštrujú, že červie diery sú priechodné aj bez potreby exotických foriem hmoty. V práci vychádzajú z Einstein-Dirac-Maxwellovej teórie zahŕňajúcej prvky teórie relativity s prvkami kvantovej a klasickej teórie elektrodynamiky.

Ich riešenie Einstein-Dirac-Maxwellových rovníc naznačuje, že červie diery sú úplne priechodné, avšak nie pre ľudí, ale pre elementárne častice. Presnejšie odborníci vo svojom modeli považujú elektróny a elektrický náboj za látky schopné prechádzať červími dierami. Dôležitú úlohu tu zohrala Diracova rovnica, čo je kvantová relativistická rovnica popisujúca správanie sa hmotných častíc s poločíselným spinom – fermiónov. Rovnica tiež opisuje prúdovú hustotu v relativistickom opise poľa, známom ako Diracovo pole.

Práve zavedenie Diracovho poľa do navrhovaného modelu sa ukázalo ako kritické a umožnilo existenciu prechádzanie hmoty červou dierou, avšak iba za predpokladu, že pomer elektrického náboj a hmotnosti červej diery prekročí určitú hodnotu. Okrem elementárnych častíc môžu týmto červími dierami prechádzať aj signály v podobe elektromagnetických vĺn.

Ide teda skôr o miniatúrne červie diery ako „klasické“ červie diery určené na cestovanie vesmírom, ktoré poznáme z vedecko-fantastickej literatúry. Navrhnutý model má však ešte niekoľko múch a tak zrejme ešte nejaký ten čas potrvá, kým bude možné potvrdiť, že takéto mikroskopické červie diery môžu skutočne existovať.

Čítajte viac z kategórie: Novinky