Červí díra

Červí díra

Shutterstock.com

Einsteinovy červí díry možná nejsou tunely vesmírem, ale mosty času

Červí díry si popkultura zvykla kreslit jako kosmické zkratky: tunely, kterými se dá přeskočit kus vesmíru – případně i času. Nový výklad ale tvrdí, že tahle představa míří vedle. Podle výzkumu astrofyzika Enriqueho Gaztañagy a jeho kolegů nemusí Einstein–Rosenovy mosty fungovat jako průchody pro cestování napříč prostorem vůbec. Mohou být něčím fundamentálnějším: propojením dvou opačných směrů času.

Michael Skřivan

Michael Skřivan

šéfredaktor

Studie publikovaná tento týden v časopise Classical and Quantum Gravity se vrací k původní práci Alberta Einsteina a Nathana Rosena z roku 1935. Autoři tvrdí, že populární představa červích děr vyrostla z nepochopení toho, co měli tehdejší fyzici vlastně na mysli. Gaztañaga v doprovodném textu píše, že problém, který Einstein s Rosenem řešili, „nikdy nebyl o cestování prostorem, ale o tom, jak se kvantová pole chovají v zakřiveném časoprostoru“. Einstein–Rosenův most pak podle něj není portál, ale „zrcadlo v časoprostoru: spojení mezi dvěma mikroskopickými šipkami času“.

Zrcadlo v časoprostoru

Tým staví na myšlenkách fyziků Sravana Kumara a Joãoa Marta a bere vážně symetrii základních fyzikálních zákonů – tedy fakt, že samy o sobě nerozlišují „minulost“ a „budoucnost“. Když se do kvantového popisu zahrnou oba směry času, začnou se Einstein–Rosenovy mosty objevovat jako přirozený důsledek matematiky, nikoli jako průchozí tunely. Podle autorů je to zvlášť důležité v situacích, kde se časoprostor láme do extrémů: u černých děr nebo v modelech vesmíru, který se rozpíná a zase kolabuje.

Autoři navíc tvrdí, že jejich rámec lépe sedí na pozorování: anomálie v reliktním záření (cosmic microwave background), konkrétně paritní asymetrie, která kosmology mate zhruba dvě dekády. V jejich modelu má být tato asymetrie statisticky 650krát pravděpodobnější než ve standardních kosmologických předpokladech.

Informace se neztrácí, jen mění směr

Reinterpretace míří i na starý trn v patě moderní fyziky: paradox informace u černých děr. Ten se vyhrotil poté, co Stephen Hawking v roce 1974 ukázal, že černé díry mohou evaporovat – a tím zdánlivě „mazat“ informaci. V nové interpretaci se informace, která projde horizontem událostí, neztratí, ale pokračuje ve vývoji podél opačného časového směru. „Pokud úplný kvantový popis zahrnuje oba směry času, nic se ve skutečnosti neztrácí,“ vysvětluje Gaztañaga. „Informace opouští náš časový směr a znovu se vynoří podél obráceného.“

Stejná skupina zároveň propojuje tento výklad s širší teorií, podle níž Velký třesk nemusel být absolutním začátkem, ale spíš „odrazem“ – kvantovým přechodem mezi dvěma časově převrácenými fázemi kosmického vývoje. V takovém pohledu mohou černé díry fungovat jako časové mosty mezi různými kosmologickými epochami a náš vesmír by mohl existovat uvnitř černé díry, která vznikla v „rodičovském“ kosmu.

Gaztañaga přitom zdůrazňuje, že nejde o návrat sci-fi. „Tato reinterpretace Einstein–Rosenových mostů nenabízí žádné zkratky přes galaxie, žádné cestování časem a žádné červí díry ze science fiction,“ píše. „To, co nabízí, je mnohem hlubší: konzistentní kvantový obraz gravitace, v němž časoprostor ztělesňuje rovnováhu mezi opačnými směry času.“