Vesmír má „jazvy“ z prvých sekúnd existencie. Podľa fyzikov by mohli otvárať cestu k cestovaniu v čase
Kozmické struny sú teoretické jazvy z raného vesmíru, ktoré podľa fyzikov dokážu extrémne ohýbať časopriestor. V niektorých modeloch sa objavuje aj návrat v čase.
Vesmír po sebe nezanechal len hviezdy a galaxie. Podľa fyzikov v ňom zostali aj jazvy z úplne prvých okamihov reality. Vznikli v čase, keď sa mladý vesmír prudko ochladil a rozpadol sa na štyri základné sily. Tieto jazvy nesú názov kozmické struny, informuje Popular Mechanics.
Nejde o struny v bežnom zmysle slova. Majú hrúbku porovnateľnú s protónom, no natiahli sa na vzdialenosti dlhé svetelné roky a niesli extrémnu hustotu. Fyzici ich prirovnali k prasklinám v skle alebo k stopám po rýchlom roztiahnutí materiálu. Vznikli ako vedľajší produkt prudkej zmeny fyzikálnych zákonov krátko po veľkom tresku.
Ak by kozmické struny skutočne existovali, nepôsobili by len ako historický záznam raného vesmíru. Podľa niektorých teoretikov by dokázali ohýbať časopriestor tak silno, že by v extrémnom prípade umožnili návrat v čase.
Základ pre túto myšlienku položil Einstein. Jeho všeobecná teória relativity ukázala, že hmota deformuje čas a priestor. V určitých riešeniach rovníc sa objavil pojem uzavretá časupodobná krivka, dráha, po ktorej by si sa vrátil na miesto skôr, než si ho opustil.
„Dve nekonečné, rovnobežné kozmické struny, ktoré sa míňajú vysokou rýchlosťou, vytvoria časový stroj. Ak by si ich obišiel po správnej trajektórii, dorazil by si späť v čase,“ hovorí americký fyzik Ken Olum.
Matematika tento scenár uniesla. Problémy prišli inde. Vedci zatiaľ žiadnu kozmickú strunu nepozorovali. Navyše, model fyzika J. Richarda Gotta z roku 1991 pracoval s nekonečne dlhými objektmi a s rýchlosťami blízkymi svetlu, ktoré dnešná technológia nedokázala dosiahnuť.
Neprehliadni
Otázka preto znela, ako by sme kozmickú strunu vlastne spoznali, keby sme ju mali priamo pred sebou?
Gravitácia ako odpoveď na túto záhadu
Odpoveď poskytla gravitácia. Kozmická struna by bola taká hustá, že by fungovala ako gravitačná šošovka. Ak by sa dostala medzi Zem a vzdialenú galaxiu, neohla by svetlo do oblúka ako čierna diera. Namiesto toho by vytvorila zvláštny efekt, na oblohe by si uvidel dve úplne identické kópie tej istej galaxie vedľa seba.
Astronómovia už v minulosti zaznamenali niekoľko takýchto „dvojičiek“. Vždy sa však ukázalo, že ide o dve samostatné galaxie, ktoré sa len náhodou podobali. Skutočná kozmická struna by zanechala podpis, ktorý by sa nedal zameniť.
Dôvod spočíva v tom, ako struna deformuje priestor. Nevytvára klasickú gravitačnú jamu, ale deficitný uhol. Predstav si kruh, z ktorého vystrihneš úzky trojuholník a zvyšok zlepíš dokopy. Vznikne kužeľ. Kozmická struna robí s časopriestorom presne toto.
Keď tento „chýbajúci výsek reality“ obídeš, v skutočnosti prejdeš kratšiu dráhu, než by si prešiel v normálnom, rovnom vesmíre. Práve táto geometrická skratka stojí v jadre myšlienky návratu v čase.
Tu však vstupuje do hry skepticizmus. Stephen Hawking navrhol hypotézu ochrany chronológie, podľa ktorej fyzika vždy zabráni vzniku časových slučiek. Tvrdil, že v momente ich vzniku by sa nahromadila energia, ktorá by celý systém zničila.
Teória kozmických strún sa tu dostáva do popredia
Kozmické struny však fyzikov dráždia práve preto, že patria medzi málo modelov, kde táto ochrana nefunguje úplne spoľahlivo. Rovnice sa nerozpadli a paradox sa nedostavil automaticky.
„Cestovanie v čase považujem za nepravdepodobné, ale nie za úplne vylúčené,“ vysvetlil Henry Tye z Cornellovej univerzity.
Zásadný zlom by mohol prísť vďaka projektu NANOGrav, ktorý sleduje gravitačné vlny pomocou presných meraní pulzarov. Vedci zachytili signál, ktorý nezodpovedal známemu správaniu čiernych dier. Jedno z možných vysvetlení poukázalo na kozmické superstruny.
Tieto objekty nevznikli priamo po veľkom tresku. Vyrástli zo strunovej teórie, ktorá predpokladá existenciu desiatich alebo jedenástich rozmerov reality. V tomto modeli všetko, čo vidíš, vzniklo ako vibrácia drobných strún.
„Pozorovanie kozmických superstrún by potvrdilo, že strunová teória je základnou teóriou fyziky,“ povedal Tye: „Dopad by bol obrovský.“
Takýto objav by zmenil pohľad na vesmír od základov. Neznamenal by časový stroj na objednávku, ale otvoril by dvere k pochopeniu reality, kde galaxie, život aj technológia vznikli z rovnakých vibrujúcich vlákien. Či už fyzika dovolí viac, zatiaľ zostáva otvorenou otázkou.
