Mikroskopické červí díry mohou fungovat. Částice projdou skrz

Červí díry jsou fantastické. Ale také problematické a zhola teoretické. Fyzici smíchali relativitu, elektrodynamiku a kvantovou teorii, aby vytvořili model s Diracovým polem, který dovoluje existenci mikroskopických, ale průchozích červích děr. Skrz projdou například elektrony a fotony, čili elektromagnetické záření.

Zprovozníme mikroskopické červí díry? Kredit: CC0 Public Domain.

Populární červí díry jsou osvědčenou rekvizitou příběhů science-fiction. Cestování prostorovými zkratkami na ohromující vzdálenosti je fascinující. Pokud jde o reálný svět, tak to mají červí díry mnohem těžší. Rovnice Einsteinovy relativity je sice v zásadě připouštějí, ale zatím zůstávají naprosto hypotetické.

Jose Luis Blázquez-Salcedo. Kredit: Youtube.

Nicméně, fyzici na tom podle všeho pracují. Mezinárodní tým, která vedl Jose Luis Blázquez-Salcedo z německé Carl von Ossietzky Universität Oldenburg v Dolním Sasku, sestavil nový teoretický model, podle něhož jsou mikroskopické červí díry reálnější, než to doposud vypadalo.

Červí díry představují brutálně zkroucený časoprostor, který vytvoří tunel, zkratku mezi jinak vzdálenými místy. Časoprostor se běžně ohýbá působení gravitace hmotných těles. Jak ale uvádí Blázquez-Salcedo, časoprostor může být, přinejmenším teoreticky, zkroucený i bez působení hmotného tělesa. Čistě matematicky je to možné. Jak ale upozorňuje Blázquez-Salcedo, pokud víme, tak červí díru zatím ještě nikdo nikdy neviděl.

Problém je i v tom, že červí díry, jak si je obvykle představujeme, nejsou moc stabilní. Kdyby do takové červí díry vlétlo něco hmotného, například kosmická loď, pokud by to dovolily rozměry červí díry, tak by se mohla zhroutit do podoby černé díry. Podle dosavadních konceptů je k udržení červí díry obvykle nutná exotická hmota s negativní hmotností. Ta je ovšem také jen zcela teoretická.

Červí díra. Kredit: S. Grunau.

Blázquez-Salcedo a jeho spolupracovníci ve svém modelu tvrdí, že červí díry mohou být průchozí i bez této exotické substance. K sestavení modelu použili relativně jednoduchý semiklasický přístup. Smíchali komponenty klasické relativity s prvky kvantové teorie a klasické teorie elektrodynamiky. Jejich model umožňuje, aby červí dírou procházely určité elementární částice, jako jsou například elektrony s jejich elektrickým nábojem. Do matematického popisu modelu zabudovali Diracovu rovnici – tedy kvantovou relativistickou rovnici, která popisuje chování hmotných částic se spinem ½, například právě elektronu – a tím pádem i Diracovo pole

Zavedení Diracova pole podle autorů „umožnilo“ existenci červích děr, které jsou průchozí pro částice, jako je elektron. Rovněž jsou průchozí pro signály, například pro elektromagnetické vlny. Jejich červí díry jsou mikroskopické a nejspíš nebudou vhodné pro mezihvězdné cesty. Zatím také není jasné, zda mikroskopické červí díry mohou existovat i v reálném světě. Blázquez-Salcedo a spol. ale svůj model dále vylepšují a hodlají to zjistit. Každopádně jsou v tomto směru optimističtí.

Video: Červí díry vysvětleny - Narušování časoprostoru

Literatura

Universität Oldenburg 10. 3. 2021.

Physical Review Letters 126: 101102.

Autor: Stanislav Mihulka

Datum: 10.03.2021

Tisk článku

Související články:

Návod pro pokročilé: Jak postavit červí díru Autor: Stanislav Mihulka (29.08.2019)
Co by se stalo, kdyby černá díra spadla do červí díry? Autor: Stanislav Mihulka (22.08.2020)
Ve vesmíru mohou být červí díry. Jak bychom je mohli najít? Autor: Stanislav Mihulka (17.01.2021)

Diskuze:

"Černá díra" je díra mezi jinými dimenzemi,

Karel Ralský,2021-03-14 23:48:06

(vesmíry) si jako laik myslím, že "červí díra" je dírou v plochém vesmíru ale díky gravitaci(času) paralelně ležícími těmito plochami, naskládaných na sebe.
Podobně jako tenké placky(sendviče) a může jím procházet nejen magnetické pole(její součást vzpomeňme na Maxwella s jeho kvadratickým řešením nebo Lorenzovu transformaci) ale při dostatečném proděravění se může dostat do jiných několika placek tvořících jiný prostor i hmota(tedy i člověk nebo jiná entita).
A podle mých představ je nejlepší udělat otvor(červí díru) ve hmotě a čím těžší a teplejší tím lepší nikoliv ve vakuu které je mnohem z hlediska vnějšího pozorovatele "hustější(hmota v něm plave)".
Myslím také že kulový blesk je obdobou červí díry, kdy náboj kladnější než zem udeří na nějakou skálu nebo kov, a jelikož se nemůže hned absorbovat do země se stejným nábojem, získá zápornou energii.
Tím že nějakou chvíli tlak záření vevnitř(tlustý do tenkého) znemožní okamžité uzavření(než se vyčerpá energie z povrchu zasažené hmoty) občas poletuje(díky také různému vnějšímu tlaku) a vysoké teplotě záření zvenku tropí neplechu.
Také si myslím že rozhovor mezi "dimenzemi"(jednotlivými uskupeními placek(sendvičů) v našem vesmíru možná nevědomky hovoří mezi sebou) již probíhá díky gravitaci které vytváří elektrické pole obrazci na našich polích(vedlejší produkt elektronické komunikace mezi dimenzemi).
A nemohu si také nevzpomenout na Švejka kdy jeden blázen tvrdil druhému že uvnitř naší zeměkoule je ještě jedna a ta je mnohem větší možná měl nakonec pravdu těžká a teplá země by byla ideální branou do jiných dimenzí našeho vesmíru.