Zvětšit obrázek

Model Randallové-Sundruma v kostce.

Pokud sledujete nejnovější vývoj v kosmologii, jistě vám neunikla M-teorie. Drasticky laicky řečeno jde o sjednocení pěti různých teorií superstrun do teorie jedné a to ve spojení s jedenáctirozměrnou supergravitací. Jedenáct rozměrů je i pro průměrně vzdělaného středoškoláka poněkud příliš. Až donedávna se proto říkalo, že ty přebytečné dimenze jsou porůznu zkroucené do úplně maličkatých rozměrů, takže je nemůžeme vidět, najít, prostě vůbec nic s nimi dělat. Jenom pořád a pořád dobře vycházejí v matematických modelech M-teorie a proto si je fyzikové milostivě ve svých výpočtech ponechávají.

Zvětšit obrázek

Arlie Petters v předtuše triumfu. Einstein nebude mít radost.

Jenže, před časem se objevily názory, podle nichž jsou některé dodatečné rozměry, minimálně jeden další, nejen nemalé, ale možná i rovnocenné těm třem stávajícím prostorovým rozměrům. To je rozhodně zneklidňující. A nejen to. Dokonce se již objevil matematický model s ambicí umožnit test M-teorie a existence dalších slušně velkých rozměrů. Charles R. Keaton z Rutgers University a Arlie O. Petters z Duke University ve své práci vycházejí z bránového gravitačního modelu Randallové-Sundruma, čili z představy, že námi pozorovaný vesmír je bránový svět („braneworld“, od slova „membrane“), membrána vznášející se v rámci většího „světa“ jako list chaluhy v oceánu. Pokud by náš vesmír byl takový bránový svět, měl by čtyři prostorové dimenze plus čas, na rozdíl od třech prostorových rozměrů, které požaduje

Zvětšit obrázek

Glast, sonda, která možná změní celou fyziku.

Obecná teorie relativity.
Bránový svět byl až donedávna považován spíše za halucinační vizi, kterou nebude jen tak možné vědecky testovat. Keaton s Pettersem se s tím ovšem nepárali a vyslovili předpovědi, které bude podle nich v dohledné době možné ověřit pomocí právě konstruovaných satelitů. Pokud by se ukázalo, že jejich předpovědi nelze vyvrátit, byla by to bomba hirošimského kalibru. Kam se hrabe Newtonovo jablíčko. Otřásla by se celá fyzika a lidská zkušenost se světem jako taková. Přibyl by další rozměr a dějiny lidstva by se snad konečně přestaly tlačit na jedné jediné mrňavé planetě.

Úhelná myšlenka nové studie je velmi lišácká. Bránový svět Randallové-Sundruma předpokládá existenci relativně maličkých černých děr, které vznikly v ranném vesmíru a přetrvaly až dodneška. Tyhle černé díry s hmotou srovnatelnou řekněme s malým asteroidem by pak tvořily významnou část temné hmoty vesmíru, stále dost záhadné. Nebylo by to nijak divné, černé díry jako takové vidět rozhodně nejsou. Co na to Einstein? Obecná teorie relativity praví, že takové mini černé pradíry už nemohou být mezi námi, jelikož se během času vypařily.

Autoři zjišťovali, jak daleko od Země by taková černá díra mohla být. Ukázalo se, že nejbližší v pohodě můžeme najít hluboko uvnitř oběžné dráhy Pluta. Pokud by černé pradíry dělaly alespoň 1 procento temné hmoty vesmíru, a to je podle autorů dost opatrný odhad, pak by jich mohlo být v naší sluneční soustavě pěkných pár tisíc. Jak ale zjistit, zda černé díry bránového světa existují a jestli tedy bránový svět není jenom jednou z halucinací geniálních fyziků?

Zvětšit obrázek

Záblesky gama záření přicházejí z hlubin minulosti. Tenhle byl starý 13 miliard let.

Není to zase tak těžké, jak by se zdálo. Stačí pozorovat gravitační čočku. Černé díry totiž svoji podstatou ovlivňují i kolemjdoucí elektromagnetické záření a my pak vidíme různě zajímavě zkreslené obrázky kosmických objektů. Dobrou příležitost pro pozorování gravitační čočky vytvořené černou dírou bránového světa poskytují záblesky gama záření. Autoři spočítali, jak by měly vypadat interferenční proužky dokládající existenci černých děr bránového světa. A celé se to snad vyřeší velmi brzy. Předpověděné proužky by měla dokázat zachytit nová družice, Gamma-ray Large Area Space Telescope (GLAST). Ta je společným dítkem NASA, US Deparment of Energy a různých evropských a japonských institucí. Když půjde všechno jak má, tak odstartuje v srpnu 2007. Vesmír je podle autorů plný bránových černých děr. Stačí chytit gravitační čočku jediné z nich a svět už nebude nikdy takový, jaký býval. Naše bezradná přítomnost sociálních dávek a fotbalových událostí roku by to potřebovala jako sůl.

Pramen:Physical Review D 73(10) id. 104032, Stephen Hawking - Vesmír v kostce.