Najväčší problém súčasnej fyziky sužoval vedcov väčšiu časť 20. storočia a táto úloha zostáva nevyriešená dodnes. Rozlúsknuť veľký rébus môže rovnica, ktorá je paradoxne na prvý pohľad veľmi jednoduchá, i keď netradičná.
Všeobecná teória relativity Alberta Einsteina a kvantová mechanika sú zrejme najväčšími víťazstvami ľudského ducha v dejinách. Obe vo svojich oboroch fungujú veľmi dobre – relativita v makrosvete a kvantová mechanika v mikrosvete.
Pri riešení delikátnejších problémov, ako sú napríklad veľký tresk či čierne diery, je však potrebné ich skĺbenie nazývané kvantová gravitácia. Pokúšalo sa o to už mnoho uznávaných fyzikov, ale všetci zlyhali. Matematika skrátka prestane fungovať.
Jednoduchá a netradičná
Teoretický fyzik Leonard Susskind zo Stanford University prišiel s rovnicou, ktorá naznačuje riešenie ich konečného spojenia, ktoré by mohlo viesť cez bizarné časopriestorové tunely zvané červie diery, píše portál Science Alert.
Rovnica je zdanlivo jednoduchá: ER = EPR.
Písmená v rovnici však nereprezentujú fyzikálne veličiny, ako sme zvyknutí, ale mená niektorých dôležitých hráčov v teoretickej fyzike, uvádza portál Futurism.
Na ľavej strane rovnice znamená E Einstien a R Nathan Rosen. Odkazuje sa tým na ich spoločnú prácu z roku 1935, v ktorej popísali červiu dieru technicky nazývanú Einstein-Rosenov most.
Na pravej strane je EPR skratkou pre Einsteina, Rosena a Borisa Podolskyho. Táto trojica spolu v tom istom roku popísala jav známy ako kvantové previazanie.
Čo je červia diera a čo kvantové previazanie?
Na červie diery fyzici prišli vďaka Einstenovej všeobecnej teórii relativity a ide o tunely medzi dvoma miestami vo vesmíre.
Ak by ste teoreticky spadli na jednej strane do červej diery, takmer okamžite by ste sa objavili na jej druhom konci. Pritom nezáleží na tom, že by sa nachádzali na opačných stranách vesmíru.
Dvojdimenzionálne zobrazenie červej diery.
Červie diery však nie sú portály len vrámci priestoru, ale aj vrámci času. Ako povedal slávny fyzik Carl Sagan: „Mohli by ste sa objaviť niekde inde vo vesmíre a niekde inde v čase.“
Kvantová previazanosť popisuje, ako môžu byť dve častice spojené takým spôsobom, že prakticky zdieľajú svoju existenciu. To znamená, že čo sa stane jednej častici, bude mať priamy a okamžitý vplyv na tú druhú, aj keby boli od seba vzdialené veľa svetelných rokov.
Ich spojenie
Vo svojej novej práci Susskind navrhol scenár, v ktorom dve previazané častice na opačných koncoch vesmíru vytvoria čierne diery (čierna diera vzniká koncentráciou hmoty v malom priestore, čím sa zakriví časopriestor do takej miery, že gravitácia, ktorú čierna diera generuje, nedovolí uniknúť ani svetlu).
Výsledkom podľa Susskinda sú dve previazané čierne diery na opačných stranách vesmíru spojené obrou červou dierou.
„Ak EP = EPR je v poriadku, červia diera spojí tieto čierne diery; previazanosť preto možno opísať použitím geometrie červých dier,“ tvrdí Tom Siegfried v článku na portáli Science News.
„Vzhľadom k tomu, že červie diery sú pokrivením geometrie časopriestoru (makrosvet, obor všeobecnej teórie relativity – pozn. red.) ich spojením s kvantovým previazaním (mikrosvet, obor kvantovej mechaniky – pozn. red.) by sme získali spojenie gravitácie a kvantovej mechaniky,“ píše ďalej Siegfried.
Napriek pokroku sa však ešte nedá prehlásiť, že problém spojenia všeobecnej teórie relativity s kvantovou mechanikou je vyriešený. Susskindov návrh musí byť ešte podrobený rozboru jeho kolegov, ale čo je sľubné, touto cestou sa vydali viacerí vedci, napríklad aj tím fyzikov z renomovaného Caltechu.