Budeme si posílat zprávy napříč časem červími děrami?

tunel

Budeme komunikovat červí dírou? Kredit: Flickr/ Stuck in Customs.

Co kdyby se nám povedlo udržet červí díru natolik dlouho, že skrz ní projde světelný signál? Pak bychom mohli komunikovat napříč prostorem a možná i časem. Luke Butcher z Cambridge navrhuje využít Casimirovu energii kvantových fluktuací.

Pokud dneska někdo chce poslat zprávu do jiného času, obvykle ji vloží do schránky, kterou uloží do opravené střechy zvonice anebo zakope na školní zahradě. Nešlo by to ale i jinak? Zajímavou možnost nabídly temná zákoutí exotické fyziky, v nichž se kroutí červí díry.

Červí díry se objevují jako svérázné řešení rovnic Einsteinovy obecné relativity. Jsou to vlastně hodně zvláštní tunely, které by měly spojovat dvě místa v časoprostoru vzrušující zkratkou. Pokud by takovou červí dírou něco prošlo, mohlo by se to dostat napříč ohromnými vzdálenostmi v prostoru a také napříč časem. Je v tom samozřejmě háček, takové červí díry jsou podle všeho ze své podstaty nestabilní a neudrží se otevřené natolik dlouho, aby skrz ně něco prolezlo. Jenže, co kdybychom se pokusili červí díry udržet otevřené, třeba působením nějaké exotické síly?

Luke Butcher

Luke Butcher. Kredit: University of Cambridge.

V roce 1988 navrhl Kip Thorne z Caltechu a jeho kolegové, že by červí díru mohla udržet otevřenou jistá forma negativní energie, které se říká Casimirova. Odvozuje se od slavného Casimirova jevu, spočívajícího v odpuzování dvou rovnoběžných nenabitých desek, umístěných ve vakuu anebo v tekutině, které se přitahují nepatrnou, ale nenulovou silou. Jde o to, že mezi deskami i kolem nich neustále vznikají kvantové fluktuace, virtuální páry částic a antičástic. Když to zjednodušíme, tak mezi deskami vzniká těchto virtuálních párů o něco méně, protože tam mají k dispozici jen omezený soubor možných vlnových délek. Výsledkem je, že časoprostor mezi Casimirovými deskami vlastně má negativní energii.

Casimir_effect

Klasický Casimirův jev. Kredit: Emok, Wikimedia Commons.

Vědce už napadlo, že by mohli Casimirovu negativní energii použít k udržení červích děr, až doposud se ale snažili marně. Luke Butcher z Univerzity v Cambridge teď možná našel řešení. Navrhuje, že by roli Casimirových desek mohla převzít samotná červí díra, pokud by si vytvářela vlastní Casimirovu energii. Podle jeho výpočtů to za jistých okolností skutečně jde. Kdyby byl tunel červí díry řádově delší, nežli šířka jejího ústí, tak by taková červí díra mohla ve svém středu produkovat Casimirovu energii.

I kdyby to fungovalo tak to nebude úplně ideální. Butcher podotýká, že ani takto vzniklá Casimirova energie nestačí, aby udržela červí díru stabilní. Na druhou stranu, přítomnost Casimirovy energie by mohla zaručit, že červí díra vydrží natolik dlouho, aby skrz ní proletěl světelný signál. A to není tak málo. Jak už bylo řečeno, červí díry jsou úžasné zkratky prostoročasem. Kdybychom to technologicky zvládli, tak bychom podle Butchera mohli přes červí díry provozovat komunikaci rychlejší než světlo. To by se velice hodilo při dobývání hlubokého vesmíru, kde by byli naši potomci bez podobné vychytávky odkázání jen sami na sebe. A kdyby konce červí díry posilované Casimirovou energii byly otevřené v různých časových rovinách, tak bychom teoreticky mohli komunikovat napříč časem.

matt visser

Matt Visser. Kredit: Victoria University of Wellington.

Butcher je podle všeho realistou a upozorňuje, že i s jeho výpočty ještě zbývá spousta práce k ověření, zda Casimirova energie udrží červí díru v dostatečné kondici na průchod světelného signálu po celé její délce. Je taky otázkou, jestli projde natolik velký světelný signál, aby pojmul nějaká smysluplná data. A jak už to chodí, přetavení teoretických rovnic do konkrétní technologie určitě nebude na počkání. Matt Visser z Victoria University v novozélandském Wellingtonu poznamenává, že postavit průchozí červí díry stále ještě neumíme a dlouho umět nebudeme. Butcherova studie ho ale zaujala. Může prý oživit skomírající zájem o červí díry.

 Standa Mihulka, autor mnoha obdobných článků na www.osel.cz

Literatura: NewScientist 20. 5. 2014, arXiv:1405.1283, Wikipedia (Casimir effect).