Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Einstein i Newton jsou mrtví. Jak se sci-fi vyrovnává s fyzikou

aktualizováno 
V představách autorů sci-fi cestujeme v budoucnosti napříč galaxií, kosíme nepřátele paprskovými zbraněmi a přenášíme se teleporty. Jak si vedou tyto vize před vědeckým pohledem?

Loď Enterprise známá ze série Star Trek. Na snímku je USS Enterprise (NCC-1701-D) ze seriálu Star Trek: Nová generace, který se točil v letech 1987 až 1994. (Díky čtenářům za upozornění.) | foto: Profimedia.cz

V sci-fi ságách jako Star Trek, Hvězdné války či Babylon 5 lidstvo kolonizuje vzdálené světy, má přístup k exotickým surovinám a zdrojům energie. I když v současné době táhnou spíše apokalyptické náměty, cestování vesmírem zůstává základním prvkem žánru.

Legendární eposy netrpí nezájmem fanoušků ani filmařů a stále vznikají nové projekty, třeba kultovní australský seriál Farscape, který bude mít 18. května českou premiéru na kanále Filmbox Family. Autoři své fantazii meze nekladou, a vyvstává tedy otázka, jestli jejich představy mohou být alespoň teoreticky reálné.

Einstein je mrtev

První věcí, která kritičtějšího diváka zarazí, je lehkost a samozřejmost, s jakou se překonávají nepředstavitelné vzdálenosti v řádu dnů, ne-li hodin. Přitom Einsteinova teorie relativity říká, že rychlost světla nejenže nelze překročit, ale hmotné těleso jí ani nemůže dosáhnout. Z často citované rovnice vyplývá, že by muselo buď vyvinout nekonečné zrychlení, nebo zrychlovat po nekonečně dlouhou dobu, v každém případě za vynaložení nekonečného množství energie.

Řešením scenáristů tedy je Einsteinovu fyziku obejít. Například tím, že necestuje loď, ale časoprostor kolem ní, což je princip warpového pohonu ve Star Treku. Před lodí se prostor smršťuje a za ní rozpíná, takže by se z bodu A do B mohla pohybovat až desetinásobně rychleji než světlo. Tři desítky let po premiéře seriálu koncept takzvaného Alcubierrova pohonu přijala za vlastní i věda. Líbivá představa má ovšem háček. Vlastně celou sadu háků.

K vytvoření podobné bubliny by bylo třeba antihmoty. Aby pojala objekt o velikosti lodi, muselo by se jí shromáždit množství o váze Jupitera. Z bubliny by nebylo možné komunikovat ani její hranice jinak narušovat, loď by tedy byla neřiditelná. Mohla by být vystavena Hawkingovu záření, jaké vzniká v okolí černých děr a vše uvnitř bubliny by spálilo. Před sebou by nejspíš tlačila vlnu částic, která by spolehlivě zničila vše v cíli cesty, nehledě na celou řadu dalších zásadních úskalí.

Tak Einstein, říkáš? Toho v našem sektoru neznáme...

Tak Einstein, říkáš? Toho v našem sektoru neznáme...

Mezi časté způsoby nadsvětelně rychlé dopravy ve sci-fi patří také zkratka přírodní, či umělou červí dírou. Existence podobného tunelu mezi různými body časoprostoru není potvrzena a představy o jeho povaze se mezi fyziky velmi rozcházejí. Příliš stabilní červí díry každopádně být nemají, takže i kdyby bylo možné do takového úkazu vletět, těžko říci, kde, v jakém stavu a jestli vůbec by z něj cestovatel vystoupil.

Další oblíbenou metodou mezihvězdného cestování jsou lety hyperprostorem. Představa dimenze, kterou lze uniknout omezením einsteinovského vesmíru, se ve sci-fi objevuje už od počátků žánru. Jde o prostor určitým způsobem spojený s naším, kam lze vstoupit pomocí energetického pole. Zpravidla jde o velmi nebezpečné a nepřehledné místo, kde se nikdo nezdrží déle, než je nezbytně nutné. Koncept se objevuje v klasické sci-fi od Isaaca Asimova přes Dunu a Hvězdné války až po seriály jako Stargate i Farscape. Je ovšem čistě fiktivní.

Avšak napříč vesmírem není nutné jen cestovat, ale také komunikovat. I zde stanovuje teorie relativity jasný rychlostní limit. Jak je tedy možná komunikace v reálném čase napříč celou galaxií, navíc z letící lodi? To vědí jen autoři sci-fi.

A Newton taky

Loď Leviathan ze seriálu Farscape dokončuje

Loď Leviathan ze seriálu Farscape dokončuje "mezihvězdný skok" (nebo jak se to v tomto daném seriálu nadsvětelný přesun nazývá).

Zarážející také je, že se ohromná zrychlení neprojevují uvnitř lodí. Už jste někdy zkoušeli postavit otevřenou nádobu s vodou do rozjíždějícího se, či prudce brzdícího auta? Posádky vesmírných korábů zrychlují v okamžiku na nepředstavitelné rychlosti, přesto důsledky setrvačnosti nezakoušejí.

Naproti tomu úplně samozřejmě je k dispozici umělá gravitace, aniž by byla vytvářena například rotací lodi. A i když se posádka dostane do úzkých a všechny systémy selhávají, gravitace působit nepřestane. Jako by se můstek vesmírné lodi nenacházel v dálavách vesmíru, ale někde v pozemském studiu. Udržování gravitačního pole zjednodušuje i překvapivá okolnost, že jej všechny rasy na palubě potřebují stejně silné. Mimochodem podobně, jako všem svědčí stejné složení atmosféry.

Souboj pixelů

Správná sci-fi se neobejde bez paprskových zbraní, kterými vystřelíte díru do zdi, nebo necháte nepřátele rozpadnout na prach. Pracují na stejném principu jako skutečné vojenské lasery, tedy napumpují do tělesa tolik energie, že naruší pouta mezi jednotlivými atomy. V praxi však musí být cíl vystaven delšímu působení paprsku, rozhodně nestačí letmý zásah. Střílení paprsky je navíc energeticky velmi náročné, s čímž si inženýři budoucnosti možná poradí. Některé atributy, které jim připisuje současná sci-fi, tyto zbraně ovšem nikdy mít nebudou.

A musí se stroje se zbraněmi budoucnosti skutečně postavit na dohled od sebe, aby je mohly použít? Člověk by čekal, že se nepřátelé od sebe budou držet co nejdál a vyhraje ten, kdo dostřelí dál a silnějším pulsem. Ale jak by na obrazovce vypadal souboj dvou maličkých pixelů?

Snad všechny sci-fi filmy a seriály zkreslují i vzdálenosti mezi jednotlivými objekty. Celé flotily se tísní na kilometrových vzdálenostech, tak akorát, aby se do záběru vešlo co nejvíce lodí. I ostatní vesmírná tělesa se tlačí v až klaustrofobních podmínkách.

Za zónu jisté smrti pak platí pole asteroidů, ze kterého ani Han Solo nevymanévruje bez ztráty kytičky. Pravda, pás asteroidů v naší sluneční soustavě sestává z půl milionu větších a nespočtu menších těles. Jen se mezi nimi rozkládají statisíce kilometrů prázdna, takže když polem poprvé prolétala družice Pioneer 10, NASA riziko kolize spočítala na jednu k jedné miliardě.

Jinými slovy, skutečný vesmírný cestovatel by mohl polem ledu a skal letět i se zavřenýma očima a střet by nebyl o moc pravděpodobnější, než že se s asteroidem srazíte zítra na cestě do práce.

Blízké setkání nepříjemného druhu. Enterprise a klingonská loď ve filmu Star

Blízké setkání nepříjemného druhu. Enterprise a klingonská loď ve filmu Star Trek III: Pátrání po Spockovi (1984).

Jak jsme si podobní

Další zásadní rozpor mezi sci-fi a hypotetickou realitou tkví v podobě mimozemšťanů a možnosti komunikace s nimi. Nejen, že většina cizích bytostí disponuje humanoidními proporcemi, také se spolu všichni úplně samozřejmě domluví anglicky, respektive česky.

Otázkou je i existence univerzálních překladačů, babylonských rybek a podobných vynálezů. I naše nejvýkonnější počítače mají obrovské potíže porozumět libovolnému psanému textu, mluvenou řeč navíc komplikují rozdíly ve výslovnosti mezi jednotlivými mluvčími a neverbální projevy. Jazyk se navíc stále vyvíjí. Jak by se galaktický tlumočnický systém asi aktualizoval, aby alespoň přibližně držel krok s jazykovou praxí?

Nekažte legraci

Všimli jste si, že vesmírné lodě při letu vakuem strojově hučí? V prázdnotě vesmíru vydávají zvuky i zbraně a exploze. Ty navíc vypadají stejně jako ty pozemské, které se ovšem konají v působení s kyslíkem.

To teleportace osob a věcí je realističtější představa. Vídeňským vědcům se v roce 2004 podařilo přenést kvantový stav (polarizaci) jednoho fotonu na druhý v zařízení na opačném břehu Dunaje. Tak jako v televizi se ani v přístrojích kvantových fyziků netransportuje hmota, ale shluku atomů, resp. fotonu, na straně "přijímače" se vnutí stejný stav jako výchozí částici. Kapitán Kirk se tedy tuhle rozloží a támhle zase sestaví z atomů dostupných na místě.

Přesto, že se vědcům loni v květnu podařila teleportace na vzdálenost téměř 150 kilometrů, Kirkovo "Beam me up, Scotty!" se jen tak konat nebude. Technologie však může být v budoucnu používána k přenosu informací.

Zvlášť filmová a televizní sci-fi si tedy s vědeckou skutečností mnohdy hlavu neláme. Fanouškům to však nevadí, naopak - žánr přece stojí na překonávání hranic představivosti. Dokud se při sledování dobrodružství z dalekých končin vesmíru dobře bavíme, rádi tu či onu nepřesnost promineme.

Ostatně kdo ví, jak bude lidstvo v budoucnu žít a cestovat. Za časů Julese Vernea si několikaměsíční pobyt hluboko pod hladinou oceánů, nebo cestu na Měsíc také nikdo nedokázal představit. V posledních desetiletích ve fyzice částic stále padají a vztyčují se nová paradigmata, takže je možné, že jednou opravdu objevíme obrovské zdroje energie a mechanismy, jimiž obejdeme i limit rychlosti světla. Pokud se lidstvo někdy skutečně vydá napříč galaxií, veškerá filmová i knižní sci-fi díla vyblednou podobně jako verneovky v realitě 2013.

Autor:




Hlavní zprávy

Další z rubriky

Neexistují žádné důkazy o tom, že by káva s mlékem byla nebezpečná kombinace
Otázka dne: Jak na nás působí káva s mlékem?

Spojení kávy s mlékem se podle některých zdrojů může zdát jako nešťastný způsob, jak si jinak zdravé potraviny zkombinovat do nebezpečné směsi. Jde ovšem jen o...  celý článek

Může jeden hlas něco rozhodnout?
Může jeden hlas něco změnit? Vědci hledají, co znamená „správně volit“

Máte pocit, že jediný hlas se ztratí v moři ostatních a nebude mít na výsledek žádný vliv? Možná budete překvapeni, jak těsné volby někdy bývají. Každý volební...  celý článek

Snímek pořízený Stanislavem Danišem v létě 2017 během zatmění Slunce v...
Perly a přilbice. Pohled na zatmění Slunce, jak jste ho ještě neviděli

Američané ho nazvali pro nás trochu velikášsky Velké americké zatmění. Astronomický úkaz letos 21. srpna vytáhl miliony Američanů na "venkov" a spolu s nimi...  celý článek

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.