Vědecký tým vymodeloval jeden z fascinujících útvarů ve vesmíru – červí díru. O svých poznatcích z pozoruhodného experimentu píší experti v odborném žurnálu Nature.

Tunel z Vesmírné odyseje

Červí díry, hypotetické tunely spojující vzdálené oblasti prostoru a času, můžeme znát jen z teorie a ze sci-fi. Třeba z fenomenálního filmu Stanleye Kubricka 2001: Vesmírná odysea, ze Star Treku, z Hvězdné brány, anebo z Interstellaru.

Scientists have devised a quantum experiment that allows them to study the dynamics of wormholes, theoretical spacetime entities that first emerged from Albert Einstein's 1915 theory of gravity, or general relativity. https://t.co/KMeyjktFWN

— Snapzu World News (@Snapzu_News) December 4, 2022

Jsou to fyzikální objekty, které poprvé popsali v roce 1935 Albert Einstein a Nathan Rosen. Ti ale ještě nepoužili pojem červí díra. Vymyslel ho až fyzik John Wheeler v padesátých letech.

Její název odvodil od červa, který se z jednoho bodu na povrchu jablka prohryzává k jinému bodu na povrchu. Necestuje dvourozměrně po povrchu jablka, ale třírozměrně, používá červí díru. A obdobně se dají překlenout dva vzdálené body ve vesmíru. Stačí využít zakřivení časoprostoru.

Teoreticky by mělo být možné, aby hmota vletěla do jednoho konce trubice, prosvištěla jí a vyletěla z druhého konce neporušena v jiné, vzdálené oblasti vesmíru. Obdobně jako červ při cestě jablkem. Pozorovatel, který by proletěl červí dírou, by nemusel překročit rychlost světla, přesto by překonal vzdálenost rychleji než světelný paprsek.

Jak ale taková červí díra vypadá a funguje? Jako tunel z Vesmírné odyseje?

Vypadá to jako kachna…

Poznání červích děr se aspoň o kousek přiblížili fyzici z několika amerických výzkumných institucí. Dokázali namodelovat dvě miniaturní červí díry, kterými teleportovali kvantové informace, aniž se narušil časoprostor.

Experiment provedli výzkumníci na kvantovém počítači společnosti Google Alphabet nazvaném Sycamore. Tento technologický unikát splnil před třemi lety za 200 sekund úkol, který by běžnému počítači trval 200 000 let.

Během experimentu vědci vytvořili v počítači zjednodušený model vesmíru, jakýsi hologram s kvantovými poli na okraji časoprostoru, které měří, co se děje uvnitř. Model přirovnali k etiketě na plechovce polévky popisující její obsah.

Součástí simulace nebyla pouze kvantová teleportace, ale i kvantová gravitace. Výzkumníci se snažili co nejvíc přiblížit tomu, jak by se v reálném vesmíru chovala červí díra.

Fyzik a spoluautor studie Joseph Lykken z laboratoře fyziky částic a urychlovačů Fermilab o výsledku experimentu v magazínu SciTechDaily říká: „Vypadá jako kachna, chodí jako kachna, kváká jako kachna. Takže můžeme říct je, že máme cosi, co má vlastnosti, které předpokládáme u červí díry.“

Červí díra pro děti

Další spoluautorka studie, fyzička z Kalifornského technologického institutu Caltech Maria Spiropulu, tvrdí, že to, co viděla, má vlastnosti „dětské červí díry“. Vědkyně doufá, že se „krok za krokem podaří vytvořit červí díry pro dospělé“.

Odborníci, kteří se na experimentu nepodíleli, upozorňují, že fyzická červí díra v něm nebyla vytvořena. Výzkumníci pouze zaznamenali její možné chování.

Sami autoři studie uznávají, že jejich experiment existenci červích děr nepotvrzuje. Je zkrátka rozdíl mezi tím, co je v principu možné a co skutečně existuje.

I kdybychom skutečnou červí díru jednou nakrásně objevili, není pravděpodobné, že bychom jí mohli cestovat. Samotný Einstein červí díru nikdy nepokládal za dopravní tunel. Z rovnic obecné relativity vyplývá, že tento útvar je nestabilní a mizí za nepatrný zlomek času.