"Létá rychleji než světlo," popisuje vesmířanka Ori svou kosmickou loď v bezmála padesát let starém českém sci-fi snímku Akce Bororo. Hlavní hrdina jí odmítá uvěřit, protože loď by pak nikdo nemohl ani vidět. Jeho přítel astronom jej ujistí, že právě proto to prý teoreticky jde: "Profesor Botezatu z Bukurešti takhle vyvrací Einsteina. Těleso, jehož pohyb překoná rychlost světla, se pohybuje v pátém rozměru a stává se pro naše vnímání neviditelným."

Od natočení českého filmu o návštěvě z kosmu dospěly další dvě nově narozené lidské generace, ale životaschopné řešení hádanky jménem rychlost světla věda stále hledá. V konvenční fyzice totiž skutečně neexistuje - v souladu s teoriemi relativity Alberta Einsteina - žádný reálný způsob, jak rychlosti světla dosáhnout nebo ji dokonce překročit. Přičemž pro cestu, jejíž délka se měří ve světelných letech, bychom prostředek, jenž je něčeho podobného schopný, nezbytně potřebovali.

Daná oblast tak po celá desetiletí zaměstnává fyziky, kteří předložili řadu skvělých teoretických nápadů, jež byly ovšem zcela nerealizovatelné. Astrofyzik Erik Lentz z univerzity v Göttingenu v Německu nabízí ve své nové studii údajně životaschopnější řešení. Ovšem podstatně jiné, než jaké zmiňoval český snímek.

Se hmotou to nejde. Ale s časoprostorem?

Za prvé je potřeba si říci, že žádnou hmotnou vesmírnou loď, schopnou překonat rychlost světla, opravdu nevymyslíme, ať už viditelnou nebo ne. Hmota má zkrátka stopku a její přesun takovou rychlostí je a bude nemožný.

Trochu jinak se to ale má se samotným časoprostorem. Ten žádné takové pravidlo neomezuje. Ve skutečnosti se vzdálené části vesmíru již teď rozpínají rychleji, než by jeho světlo mohlo doufat.

Ke zkroucení malé "bubliny" vesmíru podobným způsobem pro cestovní účely bychom museli vyřešit rovnice relativity, abychom vytvořili energetickou hustotu, která je nižší než prázdnota vesmíru. Ačkoli v kvantovém rozsahu tento druh negativní energie (ve fyzikálním smyslu, tedy potenciální gravitační energie v poli, které přitahuje dva masivní objekty s pozitivní gravitační přitažlivostí) funguje, nahromadit tuto energii v dostatečném množství v podobě "negativní hmoty" je stále myšlenka spíše z oblasti fantazie, neboli z oblasti hodně exotické fyziky. 

Kdyby se to však podařilo, mohlo by to kromě usnadnění dalších druhů abstraktních možností přesunu, jako jsou "umělé červí díry" nebo cestování v čase, umožnit využít negativní energii k napájení takzvaného Alcubierrova warpova pohonu.

Tento spekulativní koncept, který už v roce 1994 navrhl mexický teoretický fyzik Miguel Alcubierre Moya, využívá principů negativní energie k deformaci prostoru kolem hypotetické kosmické lodi, přičemž pohyb v tomto zkrouceném prostoru by umožnil lodi letět rychleji než světlo bez toho, že by to zpochybnilo tradiční fyzikální zákony. Háček ale spočívá v tom, že nemůžeme doufat v získání takového množství paliva, které by k realizaci takového plánu posloužilo jako pohonný zdroj - a to právě z důvodu, že neumíme k tomuto účelu využít negativní energii. 

Řešení bez exotické fyziky

Jenže, co kdyby se dalo nějak dosáhnout možnosti cestovat rychleji než světlo (za dodržení principů Einsteinovy teorie relativity) i bez exotické fyziky, jakou fyzici nikdy neviděli?

Jeden způsob, jak toho dosáhnout, nabízí ve své nové práci právě německý astrofyzik Lentz. A to díky něčemu, čemu říká nová třída hyperrychlých solitonů, tedy jakýchsi solitérních vln, které si udržují svůj tvar a energii při pohybu konstantní rychlostí (v tomto případě rychlostí vyšší než rychlost světla). 

Podle Lentzových teoretických výpočtů mohou tato řešení hyperrychlých solitonů existovat v obecné relativitě a pocházet čistě z pozitivních energetických hustot, takže není třeba uvažovat o exotických zdrojích hustoty negativní energie, které dosud nebyly ověřeny.

S dostatečnou energií by konfigurace těchto solitonů mohly fungovat jako "warpové bubliny", schopné pohybu rychlejšího než světlo, a teoreticky umožňující průchod objektu časoprostorem, chráněného před extrémními slapovými silami.

Podle serveru Science Alert, který o studii německého fyzika informoval, jde o působivý výkon "teoretické gymnastiky", nicméně i v tomto případě platí, že bychom potřebovali tolik energie, že i tento warpový pohon je zatím jen teoretická možnost. 

"Energie potřebná pro tento pohon pohybující se rychlostí světla zahrnující kosmickou loď o poloměru 100 metrů je řádově stokrát hmotnější než planeta Jupiter," říká Lentz. "Aby této energie mohly dosáhnout moderní jaderné štěpné reaktory, musely by být její úspory drastické, zhruba ve 30 řádech."

Přišel další model, oba týmy jsou v kontaktu

Science Alert upozorňuje také na to, že téměř souběžně s prezentací Lentzovy studie se objevila ještě další práce, navrhující alternativní model pro fyzicky možný warpový pohon, který jinak vyžaduje k fungování negativní energii.

Podle Lentze jsou nyní oba výzkumné týmy v kontaktu. Lentz hodlá podle svých slov svá data nadále sdílet s ostatními vědci, aby je mohli přezkoumat, a plánuje vysvětlit svůj výzkum vysvětlit živě v přímém přenosu na Youtube v pátek 19. března. 

"Tato práce posunula problém cestování rychlostí vyšší než rychlost světla o krok od teoretického výzkumu základní fyziky blíže k inženýrství," říká Lentz. "Dalším krokem bude přijít na to, jak snížit astronomické množství potřebné energie na množství dosažitelné v rozsahu dnešních technologií typu velké moderní elektrárny na štěpení jaderných paliv. Pak můžeme hovořit o konstrukci prvních prototypů."

"Stále existuje spousta hádanek, které je třeba vyřešit, volný tok těchto typů nápadů však zůstává naší nejlepší nadějí, že někdy v budoucnu budeme mít příležitost ty vzdálené, blikající hvězdy přece jen navštívit," uzavírá Science Alert.