Foto: © asmodian / Dollar Photo Club

Hledání strojů času

Stroje času patří k oblíbeným rekvizitám sci-fi literatury i filmů, nevyhýbají se jim ale ani popularizační práce o fyzice. Téma je to samozřejmě intelektuálně podnětné a čtenářsky zábavné, umožňuje hrát si s logickými paradoxy, alternativními dějinami a přidat do příběhu spoustu technologických hejblátek a žargonu kdesi mezi vědou a magií.
Otázka změny minulosti bylo kupodivu zajímavé už pro středověké filozofy a teology – když se hádali o všemohoucnost Boží, mnohdy tvrdili, že dokonce ani Bůh nemůže způsobit, aby se jednou proběhlá minulost „nestala“. Samozřejmě, že z dnešního pohledu je to všechno asi podobně relevantní jako otázky o andělech na špičce jehly, nicméně to snad dokládá, že stroje času a jejich paradoxy jsou tématem poněkud přesahujícím sci-fi, s obecnější psychologickou přitažlivostí.
Jak se na chrononauty dívá současná fyzika? Od vzniku teorie relativity je čas pokládán za víceméně ekvivalentní prostorovým dimenzím. Můžeme-li se pohybovat na sever i na jih, proč ale ne oběma směry času? Fyzikální teorie pak poněkud oscilují mezi snahou vysvětlit, proč to nejde, a konstrukcí různých výstředních (hypotetických) mechanismů, které by cestování časem přece jen umožnit mohly.
Začněme třeba argumentem, který je zajímavý snad alespoň tím, že se v literatuře neomílá tak často. Představil ho ekonom Marc Reinganum. Vychází se zde z toho, že ve světě existuje inflace. Cestovatelé v čase by ovšem mohli finanční prostředky přesouvat v čase sem a tam, což by úrokové míry srazilo na nulu. Tudíž cestovatelé v čase mezi námi neexistují. Nenulová inflace i nenulová úroková míra by cestovateli v čase umožňovala peníze vybrat a použít zase v minulosti a tak dále do nekonečna. V případě deflace by peníze převáděl opačně. V důsledku masových spekulací cestovatelů v čase by se musela ustálit nulová inflace i úroková míra.
Jistěže tenhle argument není moc přesvědčivý. Ceny určité komodity se také liší třeba podle místa a to neznamená, že mezi těmito místy nelze cestovat. Je možné, že cestování v čase by s sebou neslo tak vysoké náklady (energetické apod.), že by se prostě tento druh transakcí nevyplatil. Civilizace disponující příslušnými technologiemi by o takhle přízemní spekulace také prostě nemusela jevit zájem. Nicméně Reinganum hezky ukazuje, že cestování v čase lze posuzovat optikou celé řady vědních oborů – i těch, u nichž bychom to nečekali.
Teď se vraťme k fyzice. Příkladů formálních matematických modelů se stroji času existuje kupodivu docela dost. Fyzik Roy Ker objevil už v 60. letech, že Einsteinovy rovnice umožňují vznik zatím neznámého druhu černých děr, které rotují. V rotujících černých dírách má singularita tvar nikoliv bodu, ale prstence. Ve středu prstence je prázdný prostor, kterým by se cestovatel v čase mohl pokusit projít (na rozdíl od „klasické“ singularity, ve které by byl stlačen na nulovou velikost). Pokud pak cestovatel projde Kerrovou singularitou, podle konkrétní dráhy může skončit v jiném bodě časoprostoru – tedy klidně v minulosti i v budoucnosti. Problém však je v tom, že to těžko dopředu určit (naplánovat si cestu), protože pod horizont černé díry nevidíme Skok do rotující černé díry je skokem naslepo. Notabene se v podobných případech dodává, že není jisté, zda cesta by náhodou nevedla do paralelního vesmíru. Proč pak ale z nějakého paralelního vesmíru nikdo zatím nedorazil k nám? Nejspíš se prostě netrefil, což by při náhodném konci cesty a velikosti vesmíru bylo docela logické. Třeba to také nikdo nedělá, skok naslepo příliš nemotivuje (leda snad by mohl být zajímavý pro zločince zahnané do kouta, které by pak prakticky nešlo chytit).
Normální člověk bez doktorátu z teoretické fyziky si z toho asi nic moc nevezme, jsou to jakési podivné modely ve stylu „kdyby-kdyby“. Existují ovšem ještě bizarnější teorie. Kurt Gödel (logik, který objevil princip neúplnosti, zešílel a v paranoidním stavu se ve strachu před otravou utrápil hlady) přišel už v roce 1949 s modelem vesmíru, který se rychle otáčí a tímto způsobem se brání před gravitačním kolapsem. Gödelův vesmír sice vyhovuje Einsteinovým rovnicím, sotva však odpovídá fyzikální realitě našeho světa, a je proto většinou pokládán za matematickou kuriozitu. Pro nás je to zajímavé tím, že v Gödelově vesmíru by se dalo realizovat i cestování časem.
Fyzik Frank Tipler pak v 70. letech přišel s myšlenkou, že bychom se výše popsaným modelem mohli inspirovat, postavit obrovský rotující válec (poněkud připomínající Gödelův vesmír) a využít jej jako stroje času. Podle Tiplera by mohl stačit válec dlouhý asi 100 km o průměru asi 10 km. Vyžadován je však speciálně pevný materiál, protože povrch válce má rotovat polovinou rychlosti světla – tímto způsobem vzniká deformace časoprostoru, která dle Tiplera dostačuje ke konstrukci časových smyček.
Cesta do minulosti prostřednictvím Tiplerova válce by se prováděla prostě tak, že by jej raketa několikrát obletěla v bezprostřední blízkosti – a každý oběh by ji posunul do minulosti. Z pohledu cestovatele uvnitř rakety by čas běžel normálně. Možná dokonce není třeba ani stavět válec, ale lze využít rychle rotující neutronové hvězdy (pulzary). Podle některých teorií by se tedy stroj času dal zkonstruovat tak, že by se několik pulzarů srovnalo nad sebe do obdoby válce. Manipulace s neutronovými hvězdami je ovšem i pro eventuální budoucí kosmické inženýrství řádný problém – a to pomíjíme, že ani fyzikální podstata a související matematika Tiplerova stroje času nejsou zdaleka všeobecně přijímány. (Mimochodem, podobně jako Gödel, i Tipler sám později zešílel a začal spojovat vývoj vlnových funkcí s existencí posmrtného života. Stroje času jsou v rámci jeho zájmů tedy tím přízemnějším.)
Další model strojů času je, jak se zdá, „nejnormálnější“ z hlediska pochopení a snad i z fyzikálního hlediska nejpravděpodobnější. I on ovšem vyžaduje zvládnutí z dnešního hlediska nepředstavitelných technologií.
Kipp Thorn přišel s ideou strojů času realizovaných pomocí červích děr. Červí díra představuje podivnou spojnici mezi dvěma body, která je kratší než přímá cesta. Vlastně vůbec nevíme, zda červí díry v našem vesmíru existují, ani zda by jimi šlo procházet, předpokládejme teď ale, že ano. Jak udělat z červí díry stroj času? To popisuje např. Igor Novikov.
K oběma otvorům červí díry dáme synchronizované hodiny. Jeden z otvorů se přitom nachází v silném gravitačním poli např. neutronové hvězdy. U tohoto otvoru poplyne čas v důsledku gravitace pomaleji a zdejší hodiny se začnou opožďovat. Od druhých hodin se můžete podívat na první a projít k nim přes červí díru (řekněme, že to bude trvat zanedbatelně krátce). O „rozdíl časů“ mezi hodinami jste se nyní přesunuli do minulosti.
Náš stroj času ovšem umožňuje cestovat do minulosti až od chvíle, kdy jsme ho spustili. Bude-li postaven dejme tomu v roce 2200, bude možné cestovat z budoucnosti zase jen do roku 2200, ne hlouběji do minulosti. A proto, naznačuje tento výklad, žádné cestovatele v čase zatím nepotkáváme. (Což je jinak pádný argument proti samotné možnosti strojů času; lze pochopitelně oponovat konspiračními teoriemi ve stylu „jsou tady, ale skrývají se“, seriózně ani přesvědčivě taková námitka však nepůsobí.) Děje se tak prostě proto, že jsme zatím nezvládli postavit příslušné zařízení. Snad by se ještě dalo dodat: mohl by existovat stroj času, který zkonstruovala nějaká již existující vyspělá civilizace, nebo dokonce stroj času vzniklý spontánně. No, jsou-li vůbec, minimálně v našem okolí se prostě nevyskytují, třeba i jen shodou okolností.
Jim Al-Khalili ovšem popisuje i další problémy spojené s popsaným druhem červích děr. Měly by tendenci kolabovat, takže kosmičtí inženýři by potřebovali nějakou hmotu, která by dokázala červí díru vyztužit. Thorn dospěl k závěru, že k tomu by však byla potřeba látka se zápornou hmotností – nikoliv antihmota tvořená částicemi s opačným elektrickým nábojem, ale skutečně částice se zápornou hmotností. Jejich existence je věc opět zcela hypotetická; nicméně stroj času na bázi červí díry se z dosud popsaných mechanismů i tak stále jeví jako možnost nejstřízlivější.
Jak se, i kdyby náhodou stroje času třeba jednou vznikly, vypořádat se známým paradoxem, že by člověk mohl v minulosti zabít sebe sama? Např. podle Novikova by k těmto paradoxům nemohlo dojít, protože minulost je jen jediná. Zabít sebe sama by prostě nešlo, fyzikální zákony by tomu bránily podobně, jako nám brání jen tak chodit po stropě – a tam toto zjevné omezení naší „svobodné vůle“ kupodivu moc nikoho netrápí, respektive na tom nespatřujeme nic paradoxního. Minulost a budoucnost se v Novikovově modelu s červími dírami sice ovlivňují, ale ne „rekurzivně“, historie je jednotná – snad podobně, jako žádný paradox nevznikne tím, že se dva lidé zastřelí navzájem.
Přesto zde ale řada podivností, jak jinak, stejně číhá. Inspirativní je třeba částice zvaná jinn (nejmenuje se podle čínského principu jin-jang, ale od arabských džinů). Příkladem jinnu mohou být hodinky, které cestovatel do minulosti dá určitému člověku. Člověk posléze zestárne, dostane se do původního času cestovatele a tam mu hodinky vrátí.
Teď ale nastává kardinální otázka: Kde se vlastně ony hodinky vzaly a kam zmizely? Jejich osud je jaksi zacyklen do sebe. Jinnové (přirozeně opět zcela hypotetické) částice mají na rozdíl od všeho, co známe, tzv. uzavřenou světočáru. A přitom zase klopýtáme přes další záhady. Vezměte si třeba termodynamiku s neustále rostoucí entropií, nekoliduje to nějak s uzavřenými světočárami? A nebo když si hodinky zkusíte představit v podobě určité znalosti: Řekněme, že byste se vypravili strojem času do minulosti a tam Newtona seznámili s gravitačními zákony. Newton by je nevymyslel, pouze převzal od vás. Kde se tedy tato teorie vůbec vzala? Možná, že byste to prostě udělat nemohli, podobně jako byste v minulosti nemohli zabít sebe sama.
Většina autorů níže uvedených prací předpokládá, že cestování časem není (a nebude) možné. Podle nejfrekventovanějšího názoru proto, že existují nějaké dosud ne zcela známé fyzikální principy, které ho vylučují zcela striktně.
Moc nadějně to pro chrononauty tedy nevyhlíží.

Zdroj:
Jim Al-Khalili: Černé díry, červí díry a stroje času, Aurora 2003
John D. Barrow: Kniha o nekonečnu, Paseka 2007
Kipp Thorn: Černé díry a zborcený čas, Mladá fronta 2004
Stephen Hawking, Kip S. Thorne, Igor Novikov, Alan Lightman, Timothy Ferriss: Budoucnost prostoročasu, Mladá fronta 2009
Richard Gott: Cestování časem v Einsteinově vesmíru, Argo a Dokořán 2002

Jedná se o úryvek z knihy Zvrhlá věda
Zvrhlá věda je sbírkou kuriozit, zajímavostí, hypotéz, sporů i dedukcí – a hlavně dobrá zábava, za kterou by se nemusel stydět ani Ig Nobel.
Autor: Pavel Houser
Nakladatel: Nová vlna
Jazyk: čeština
Počet stran: 370
129 Kč

obalka knihy Zvrhlá věda
obalka knihy Zvrhlá věda
Koupit e-knihy lze pomocí webů
Palmknihy
Kosmas

autor Continentaleurope, zdroj: Wikipedia, licence obrázku GFDL

AI i její tvůrci před soudem

Můžeme systém umělé inteligence považovat za nesvéprávný nebo dočasně nepříčetný? John Kingston z anglické University …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close