HYPERPROSTOR (N-rozměrný prostor): Fikce nebo skutečnost?
Existují kromě nám známých tří rozměrů ještě i jiné rozměry?
Jsou černé díry brány do jiných vesmírů?
Jsou možné cesty časem?
Přežije lidstvo smrt vesmíru?
Ještě nedávno vědci pokládali podobné úvahy za čirý nesmysl.
Dnes jsou tyto úvahy pokládány za jedny z nejserióznějších vědeckých problémů.
Věda pádí mílovými kroky kupředu. Tento neustále se zrychlující tep poznání postihuje všechny vědecké disciplíny. Nevyhýbá se ani astrofyzice a kosmologii. Právě v této oblasti bylo v poslední době dosaženo takového pokroku, o kterém se mohlo astrofyzikům ještě před několika léty jen zdát.
Jedním ze zásadních průlomů v nazírání na vznik a vývoj vesmíru byla teorie hyperprostoru. Astrofyzici dospěli k názoru, že přírodní zákony jsou mnohem "jednodušší" ke zkoumání a pochopení ve vícerozměrných prostorech. První teorií vícerozměrných prostorů byla Kaluža-Kleinova teorie. Tito fyzici navrhli novou teorii gravitace, která pokládá světlo za chvění v pátém rozměru. Tato teorie byla rozvinuta ve formě tzv. teorie supergravitace, která byla v roce 1984 rozpracována Michaelem Greenem a Johnem Schwarzem. Tito vědci dokázali soudržnost nejvíce pravděpodobné hypotézy Kaluži-Kleina nazývané teorií superstrun, která hovoří o tom, že celá hmota se skládá z malých, chvějících se strun. Co je velice zajímavé je skutečnost, že teorie superstrun předpokládá přesný počet rozměrů prostoru a času: deset.
Existence vícerozměrného prostoru může být rozhodující pro vytvoření teorie o vzniku vesmíru. Podle teorie hyperprostoru byl náš vesmír před Velkým Třeskem dokonalým desetirozměrným prostorem, ve kterém bylo možné cestovat z jednoho rozměru do druhého. Tento desetirozměrný prostor však byl nestabilní a nakonec se "zhroutil", vytvářeje přitom dva od sebe navzájem oddělené prostory: čtyř a šestirozměrný prostor. Vesmír, ve kterém žijeme, vznikl právě díky této vesmírné katastrofě. Náš čtyřrozměrný prostor se prudce rozpínal, zatímco jeho šestirozměrné dvojče se stejně prudce zmenšovalo, až se stalo neskutečně malé. Toto všechno vysvětluje vznik samotného Velké Třesku. Jestliže bude tato teorie potvrzena, tak prudká expanze vesmíru nebude ničím jiným, než reakcí na mnohem větší katastrofu: na zhroucení se prostoru a času. Energie pohánějící zjištěnou expanzi vesmíru je podle této teorie získávána právě ze zhroucení se desetirozměrného časoprostoru. Vzdálené hvězdy a galaxie se od nás vzdalují astronomickými rychlostmi právě v důsledku zhroucení se desetirozměrného prostoru i času.
Tato teorie předpokládá, že náš vesmír má své rudé dvojče - vesmír sousedící s naším aktuálním vesmírem, který se stočil do šestirozměrné kuličky, která je příliš malá na to, aby ji bylo možné zaregistrovat. Onen šestirozměrný prostor není až tak neužitečný, jak by se mohlo na první pohled zdát. Může totiž být naší záchranou v době, kdy naše Slunce se změní v novu.
V našem reálném světě jsou jen dvě věci jisté: smrt a daně. Pro kosmologa je jisté jen to, že náš vesmír jednou zemře.
Útěk před smrtí vesmíru.
Někteří vědci jsou přesvědčeni o tom, že smrt vesmíru nastane ve formě Velkého Kolapsu. Gravitace obrátí kosmickou expanzi vesmíru, ke které došlo po Velkém Třesku a přitáhne hvězdy a galaxie zpátky k sobě a zformuje z nich ještě jednou prvotní hmotu. V okamžiku, kdy hvězdou se budou hroutit, teplota dramaticky vzroste až se veškerá hmota a energie vesmíru promění v jednou obrovskou ohnivou kouli, která zničí veškerý nám známý svět. Veškeré formy života při tom zahynou. Nebude vůbec žádná možnost úniku. Takoví vědci a filozofové jako např. Bertrand Russell či Charles Darwin psali se smutkem o žalostné lidské existenci postrádající jakýkoliv smysl, vědouce, že lidská civilizace zahyne spolu se zánikem vesmíru. Jak je vidět, fyzikální zákony samy vyřkly otřesný ortel pro všechny inteligentní formy života ve vesmíru.
Podle dnes již nežijícího fyzika Geralda Feinberga je jedna, možná že právě jen tato jediná možnost, jak se vyhnout této neodvratitelné tragédii. Tento fyzik vyslovil hypotézu, že inteligentní život díky mnoho miliard let trvající evoluci jednou zcela pochopí a ovládne zákonitosti vícerozměrného prostoru a využije jiné prostory jako bezpečnostní pojistku ještě před závěrečným Velkým Kolapsem. V posledních okamžicích našeho hroutícího se vesmíru otevře se náš sousední vesmír ještě jednou a my tak budeme moci uniknout ze spáru definitivní smrti. Krátký okamžik před Apokalypsou ve formě zhroucení se veškeré hmoty, se inteligentní formy života "přetunelují" do vícerozměrného prostoru nebo do sousedních paralelních světů. Pak mohou ze svého úkrytu v jiných světech nebo prostorech pozorovat smrt vesmíru hroutícího se ve formě ohnivé Apokalypsy. Když teploty v hroutícím se vesmíru prudce vzrostou, dojde k dalšímu Velkému Třesku. Inteligentní formy života mohou ze své pozorovatelny v klidu pozorovat jeden z nejméně se vyskytujících okamžiků v přírodě: vznik dalšího vesmíru - jejich nového domova.
Vládci hyperprostoru
Z teorie pole vyplývá, že energie potřebná k takovým neobvyklým deformacím prostoru a času je mnohem větší než vše, čím disponuje současná lidská civilizace. Tato skutečnost zákonitě vyvolává dvě velice znepokojivé otázky: Kolik času bude potřebovat naše civilizace, jejíž schopnosti a vědomosti rostou exponenciálně (tedy z hlediska stáří a vývoje vesmíru relativně velice rychle), aby dosáhla takového stupně vědeckotechnické způsobilosti, který by jí umožnil využívat vlastností hyperprostoru? Mohly by jiné formy života ve vesmíru již dosáhnout této hypotetické úrovně?
Tato diskuse se stane ještě mnohem zajímavější, jestliže si uvědomíme, že někteří vědci se pokoušejí extrapolovat vývoj lidstva do daleké budoucnosti, kdy se kosmické lety stanou naprostou samozřejmostí a sousední planety a dokonce i galaxie již budou kolonizovány. I když množství energie nutné pro manipulaci s hyperprostorem je nepředstavitelně obrovské, jsou vědci toho názoru, že již během několika příštích století bude rozvoj vědy nadále probíhat po exponenciále a bude překračovat naše i ty nejsmělejší představy. Od konce druhé světové války se celkový objem vědeckých informací a objevů během každých 10 - 20 let zdvojnásobuje. Na základě této skutečnosti může věda a technika dosáhnout již ve 21. století skutečně ohromné úrovně. Technologie, o kterých se nám dnes jen může zdát, budou již zítra běžnými. Možná, že již v následujícím století budeme mocí s velkou určitostí předpovědět, kdy ovládneme hyperprostor.
Cesty časem. Paralelní světy. Okna mezi jednotlivými prostory. Tyto pojmy vymazují naše vědomosti o našem současném, fyzickém vesmíru. Teorie hyperprostoru je skutečnou teorií pole. Můžeme tedy očekávat, že díky ní získáme hodnoty, které jednoznačně rozhodnou, zda ony fantastické předpoklady mohou být realizovány či nikoliv. Jestliže teorie hyperprostoru poskytne nesmyslné odpovědi, které nebudou v souladu se získanými fyzikálními hodnotami, nezbude nic jiného než tuto teorií nemilosrdně odmítnout a to bez ohledu na to, jak elegantně vypadá její matematické zdůvodnění. Konec konců, fyzici jsou především fyzici, nikoliv filozofové. Jestliže se však teorie hyperprostoru ukáže jako pravdivá a objasní symetrii současné fyziky, bude opravdovým přelomem, stejně jako tomu bylo v případě Koperníka nebo Newtona.
Obr: 1
Náš vesmír může být jedním z nekonečně mnoha jiných paralelních vesmírů navzájem spojených nekonečnou řadou časoprostorových tunelů (červích děr). Možnost cestovat do těchto vesmírů je možná, ale výjimečně nepravděpodobná.
Obr. 2
Tunely (červí díry) spojující dvě různá místa ve vesmíru mohou být využity k mezihvězdným cestám nebo k cestám časem, jestliže čas plyne v každém z těchto míst jinak. Mohou také spojovat nekonečně mnoho paralelních vesmírů. Je třeba doufat, že teorie hyperprostoru bude schopná vysvětlit a rozhodnout, zda takové tunely jsou možné nebo zda zůstanou jen matematickou zajímavostí.
Obr. 3
V teorii strun je možné si představit gravitační sílu jako výměnu uzavřených strun, které v časoprostoru opisují dráhy ve tvaru trubiček. Když se kousek trubičky pohybuje v prostoru, je možné dráhu jejího pohybu spojit s hypotetickou, dvourozměrnou plochou. Když se v prostoru pohybuje uzavřená struna, její dráha připomíná trubičku. Vzájemným působením se mohou trubičky spojovat jedna s druhou nebo se rozpadat na menší trubičky. Když se takové, na sebe navzájem působící trubičky pohybují, vytvářejí konfigurace drah zobrazené na obr. 3. Všimněme si, že na levé straně obrázku se objevují dvě trubičky, které jsou uprostřed "rozštěpeny" další trubičkou". Tyto trubičky si "vyměňují" prostřední trubičku a vzdalují se doprava. Tímto způsobem mohou jednotlivé trubičky na sebe působit. Tento obrázek je samozřejmě velice zjednodušenou grafickou zkratkou komplikovaného matematického výrazu téměř identického s Eulerovou funkcí beta.
|
