75 %

Al-Khalili, Jim - Černé díry, červí díry a stroje času

Více informací k této knize najdete v detailu
Na počátku knihy byla populární přednáška pro studenty prvního ročníku univerzity v Surrey. Její úspěch vedl k jejímu převedení v rekrutační přednášku s níž univerzitní přednášející objíždějí střední školy. Nakonec toho bylo na knihu. Při jejím psaní si Jim Al-Khalili zjistil, že na trhu je 29 populárních a vědeckých knih s "časem" v názvu. To ho však nezaskočilo a svou třicítku s klidem dopsal. Ostatně, kdo jiný chtěl o čase psát jako Terry Pratchett? A především, kdo jiný chtěl kázat neobráceným a navíc teenagerům?

Již název naznačuje, že autor pronáší kontraband poznání umně ukrytý, v zásadě jako že přílohu pro fanoušky Star Treku, sci-fi seriálů a vůbec. Každá knížka a prostoru, čase a vesmíru musí mít úvodní kapitoly o prostoru, dvourozměrném světě, zakřivení prostoru a nudnostech, o kterých musí mít čtenář vědou nedotčený "ponětí", aby ho mohla bavit ta skutečně vzrušující a překvapivá témata cestování v čase a prostoru. Al-Khalilimu se daří držet výkladovou linku a zároveň ji prokládat bonmoty, citáty a komentovat vědu vůbec.

To, že máme digitální hodinky, počítače, televize, mikrovlnky, CD přehrávače a skoro každý moderní spotřebič, na který si vzpomenete, dokazuje, že tyto teorie (relativita, kvantovka) správně popisují svět kolem nás, i když nemusí být úplné. Statečně se zastává vědců: Newton byl samotářský starý mládenec, který se s nikým moc nesnesl, ale takový Hubble se málem stal boxem v těžké váze. Ale to už jsme u kosmologické konstanty a příslušníci skupiny nezúčastněných se mohou začít bavit vědeckými tahanicemi. Kosmologická konstanta je houževnatá a přetrvává. Povedlo se jí více comebacků než skupině Rolling Stones. (Pokud jste dost staří a jste fanoušky Rolling Stones, budete asi tvrdit, že tady byli vždycky a žádného comebacku jim nebylo třeba.) Houževnatí jsou však i fyzici, a tak nepřekvapí, že před čtenářem zadefiluje předlouhý zástup roztodivných modelů vesmíru, až po ten tvaru koblihy, ve kterém roli chybějící temné hmoty patrně zastává skořice a moučkový cukr. [No, koblihy. On je to donut a přiznejme si, že tato židovsko-americká kobliha se od evropských, topologicky nudných koblih tvarově liší.]

Po vesmírné inflaci dojde i na prvou část názvu knihy, černé díry. Již v roce 1783 geolog John Michell spekuloval o "černých hvězdách", jež jsou tak hmotné, že ni světelný paprsek nemůže jich opustiti. Vlastní termín vynašel roku 1967 John Wheeler, žák A. Einsteina. Al-Khalili čtenáře uchlácholí tvrzeními, že singularita prostoročasu je v centru černé díry ukryta za horizontem události a že černá díra se chová agresivně jen do jisté vzdálenosti, pak je již jen mravnou hvězdou newtonovských zásad. To vše jen proto, aby se dostatečně vyděsili až se doví, že radiální vzdálenost (od horizontu událostí k singularitě) přejde v úsek časové osy! ... Toto prohození prostoru a času vysvětluje, proč se předmět padající do černé díry nikdy nemůže vrátit zpět od singularity. Musel by se pohybovat proti směru času. Navíc, protože u singularity každý pohyb končí, musí tento bod také vyznačovat konec času! Takové malé místečko, kde už to má čas za sebou. Hezky ilustruje tento obrázek z rozhovoru s Wheelerem.

Věru, časy se mění. Pravidla kvantové mechaniky dovolují, aby k Velkému třesku došlo bez příčiny, ale požadují, aby vesmír za chvilku opět přestal existovat. Avšak náš vychytralý vesmír namísto zániku prošel obdobím nesmírně rychlé expanze, čímž se vymanil ze zákonitostí kvantových fluktuací. Nyní již expanze probíhá rozvážnějším tempem, a proto si můžeme pokládat filozofické otázky (typu zda už někde existuje budoucnost, zda se budoucnost přibližuje k nám nebo my k ní, či jaký je směr času), fyzikální postřehy (Lze říci, že pro foton čas neplyne (maximální dilatace času) a celý vesmír má nulovou délku (maximální kontrakce délek).) i souvislý výklad pojmu současnosti (kauzalita se zachovává, přítomnost se jen trochu "rozmazává").

Po shrnutí prostoru a času si čtenář ještě procvičí něco paradoxů a může nasednout do stroje času. Proti směru času ne, půjdeme oklikou, uzavřenými časupodobnými smyčkami. K. Gödel roku 1949 ukázal, že to jde. Teoreticky. Doufám, že čtenáři již pochopili, že třetí část se věnuje "spekulativní" fyzice. Nikdo dosud neviděl bílou díru, výstupní stanici červí díry, ale když si ji definujeme, zjistíme jaké má vlastnosti. A pokud není, nevadí. Exkurze do výstředních částí vesmíru se stane exkurzí do neméně výstředního Physical Review A.

Vraťme se však do paradoxů, k interpretacím kvantové mechaniky. Rozdíly mezi interpretacemi jsou v tom, co si představujeme, že se "děje" s kvantovou částicí, například s elektronem, když ji necháme na pokoji, ať si dělá, co už takové částice bez dozoru dělají. ... To by nebyl problém, kdybychom elektronům mohli věřit, že se budou chovat rozumně, jenže ony se rozumně nechovají. ... Ale jakmile se podíváme, co se děje, elektron se najednou začne chovat slušně a vše vypadá, jako by se nic zvláštního nedělo. ... Elektron se chová opravdu velmi podivně, když se nedíváme. Zbožňuji tento typ personifikace elementárních částic. Rád čtu, že někdo se mnou sdílí názor, že elektron má tendenci chovat se jako malé, potměšilé a proradné cosi nejpodobnější snad Čapkově Dášeňce nebo běžnému Jack Russel teriérovi. Zatraceně nebezpečná bestie takový elektron!

Ponechme elektrony jejich přízemním handlům s fotony (pokud Vás některý kousnul, popřejme mu, aby se dostal do vnitřního orbitalu atomu uranu, tam ho odnaučí po kostele pískat) a vzhůru do stroje času, respektive, jak již víme, do časoprostorové zkratky. Einsteina, jako i mnoho jiných věcí, singularity prostoročasu iritovaly. V roce 1935 s Rosenem tuto singularitu transformoval v most do paralelního vesmíru. Vzhledem k tomu, že Einstein-Rosenův most je nestabilní a dříve, nežli jej stačí proběhnout byť i světlo se zhroutí a antihorizont na výstupu se změní v horizont, čímž se původně bílá díra změní v přetlakovou žumpu a nakonec černou díru, je jeho transformace opravdu diskutabilní. V roce 1955 alespoň Wheeler dokázal, že tento tunel může spojovat i dvě místa v jednom prostoru a v roce 1957 tunel pojmenoval červí dírou. Termín "červí díra" tak předbíhá díru černou o celých 10 let, zdá se mi to podezřelé, ale budiž.

V roce 1963 R. Kerr spočetl, že Einsteinovým rovnicím vyhovují i rotující černé díry, které jsou nadto mnohem realističtější, poněvadž hvězdy, z nichž černé díry vznikají, také rotují. Taková rotující černá díra vypadá uvnitř úplně jinak. Singularita není Schwarzildova bodová (prostorupodobná - konec času/začátek času), ale prstencová (časupodobná - okraj prostoru). Nadto je rotující černá díra vybavena pod horizontem událostí ještě Cauchyho horizontem, což je hranice z pod níž už není vidět vně. Cauchyho horizont má i jiné vrtochy. Mimo to, že je to místo s nekonečně energetickým zářením, je také nestabilní a hroutí se ve slabou singularitu. Pokud takováto černá díra velmi rychle rotuje, její Cauchyho horizont se rozšiřuje, v momentě, kdy se dotkne horizontu událostí, oba se vykrátí a uzda fantazie se nad holou singularitou popustí.

V dalším tak budou čtenáři sledovat autora nafukujícího mikroskopické červí díry či vyztužujícího červí díry exotickou látkou se zápornou hmotností a vařit guláš z draka. Rozhodně je zajímavé, že první řešení Einsteinových rovnic obecné relativity, které popisovalo časoprostor obsahující časové smyčky, získal J.W. van Stockum v roce 1937. Potom se čtenář sám po krocích naučí sestrojit a používat stroj času s kosmickou strunou.

Když už máme v ruce tu strunu, není na škodu vyměnit ji za superstrunu a vrátit se zpátky na zem. Dočíst se, co už opravdu víme, čili něco málo o superstrunách a M-teorii. Také na tyto nástroje se dají vyloudit pěkně podivné melodie.

Jim Al-Khalili sepsal více popularizačních knih, jak je patrné na jeho stránce soukromé a rovněž nemálo odborných článků, jak je patrné ze stránky pracovní. Černé díry, červí díry a stroje času vydala Aurora v roce 2003. Psáno pro Futurologii.





Diskuze k této recenzi:


Jak se Vám líbila tato recenze?
Oznámkujte jako ve škole
 1     2     3     4     5    Odeslat
Celkem hlasů 7. Z toho průměrné hodnocení: 1,14.

Bookmark and Share
Knihovnice.cz je na sociálce... ne na úřadu, ale na sociálních sítích. Přidejte se k nám na Facebooku a Twitteru.

Facebook Knihovnice.cz Twitter Knihovnice.cz
Chcete zde
inzerovat?
Napište si o ceník
na adresu
Aktuálně Vám nabízíme
1064 recenzí
  (1007 ohodnocených)
1091 knih
  (957 ohodnocených)
a celkem 30459 čtenářských hodnocení
články pro RSS
Přidej na Seznam

PageRank ukazatel
R e k l a m a