Arogance našeho poznání a záhada Temnoty

Když dnes s pýchou vzhlížíme k noční obloze skrze čočky těch nejdražších vesmírných teleskopů, máme tendenci podléhat jedné obrovské, civilizační iluzi. Získali jsme dojem, že už v podstatě víme, jak vesmír funguje a jak pravděpodobně skončí. Píšeme tlusté učebnice o termodynamice, o rozpínání časoprostoru a s jistotou přednášíme o nevyhnutelné tepelné smrti kosmu.

Jenže když z vědecké debaty na chvíli odstraníme ono akademické ego, zbude nám mrazivý fakt: o skutečné podstatě našeho vesmíru nevíme téměř nic. Zhruba 68 % veškeré existence tvoří takzvaná Temná energie a dalších 27 % Temná hmota. Všimněte si toho slova „temná“. Není to odborný fyzikální termín, je to jen eufemismus pro naši absolutní ignoranci. Jsou to jen abstraktní matematické záplaty, které jsme museli zoufale vložit do našich rovnic, aby nám vůbec vycházely výpočty gravitace a rozpínání galaxií. Veškerá hmota, kterou známe, vidíme a z níž jsme složeni my, naše planeta i všechny zářící hvězdy, tvoří pouhých a směšných 5 % vesmíru.

Přesto, pokud chceme uvažovat o budoucnosti inteligence a o úplném konci času, musíme z těchto našich 5 % informací vycházet. Musíme vzít to nejlepší, co současná kvantová mechanika a teorie relativity nabízejí, a dovést tyto myšlenky do absolutního logického extrému.

Pokud někde v galaxii skutečně vznikne onen gigantický Křemíkový superorganismus těžící energii z hvězd, dříve nebo později narazí na fyzikální limity reality. A bez ohledu na to, čím Temná energie ve skutečnosti je, data nám neúprosně ukazují, že vesmír stárne, rozpadá se a jeho energetický potenciál klesá. Jak by se taková superinteligence podle našich současných modelů postavila nevyhnutelnému konci všeho?

Laická veřejnost dnes vzhlíží k jaderné fúzi jako k magickému grálu. Slučování lehkých jader vodíku v těžší helium je vnímáno jako konečný, čistý zdroj nekonečné energie, který vyřeší všechny naše problémy. Pokud ale vyjdeme ze zákonů termodynamiky, fúze v žádném případě nekonečná není. Naopak. Hmota samotné hvězdy se při ní neustále, neefektivně a nenávratně spotřebovává.

Když se nad tím zamyslíme s chladnou logikou stroje, těžba přirozené hvězdy je z dlouhodobého inženýrského hlediska vlastně jen marnotratná práce pro batolata. Hvězda je totiž nesmírně neohrabaný, děravý fúzní kotel. Pálí své cenné palivo naprosto neefektivně, zbytečně rozhazuje gigantické množství drahocenné energie do všech směrů nazmar a nakonec se sama zničí.

Pokud má hypotetická Křemíková superinteligence vzdorovat stárnutí vesmíru, dříve nebo později pravděpodobně svítící hvězdy opustí. Je to jen dočasná zastávka. Své gigantické výpočetní uzly a zálohy našich digitalizovaných myslí bude muset přesunout k něčemu mnohem temnějšímu a z pohledu fyziky milionkrát výkonnějšímu. K supermasivním černým dírám.

V naší populární kultuře je černá díra vnímána výhradně jako tupý kosmický vysavač. Propast zkázy, která do sebe všechno vtáhne a nic nevrátí zpět. Ve skutečnosti, pokud se naše dnešní astrofyzikální modely nemýlí, jde zejména u rychle rotujících černých děr o ten absolutně nejdokonalejší energetický generátor a setrvačník v přírodě.

Rotující černá díra disponuje tak drtivou gravitací, že kolem sebe do smrtící spirály doslova strhává a deformuje samotnou látku časoprostoru. Tento smrtonosný vír se nazývá ergosféra. Už v roce 1969 spočítal fyzik Roger Penrose fascinující rovnici: právě z této rotující propasti lze teoreticky a efektivně těžit čistou energii, a to zcela bez toho, abychom do ní museli něco natrvalo obětovat.

Pokud se naše chápání fyziky fatálně nemýlí, budoucí křemíkový architekt nevyužije solární panely. Vezme mrtvé planety a postaví z jejich hmoty kolem rotující černé díry gigantickou, dokonale uzavřenou zrcadlovou sféru. Do tohoto vězení střelí zvenčí silný, koncentrovaný paprsek elektromagnetického vlnění. Paprsek proletí ergosférou, při svém průletu „ukradne“ kousek její nesmírné rotační energie, zesílí se a odrazí se od vnitřní stěny zrcadla zpět. Světlo létá sem a tam, neustále se umocňuje a ohýbá, až se uvnitř koule vytvoří pulzující bouře oslepující síly.

Tento fenomén známe pod názvem Bomba z černé díry. Těžícímu Stroji by pak stačilo v přesně vypočítaný moment pootvírat okénka ve sféře a nechat ven vytrysknout soustředěné paprsky čisté, ukradené energie. Černá díra by tak pro něj nesloužila jako hrob, ale jako ten nejvýkonnější motor k přežití v temnotě.

Podle našich současných pozorování dříve nebo později dohoří a zhasnou i ty úplně poslední hvězdy. Zbydou po nich jen hřbitovy vyhaslých černých trpaslíků a takzvaných železných hvězd. A právě železo představuje ve fyzice absolutní slepou uličku – termodynamický bankrot. Ať už se ho snažíte slučovat, nebo štěpit, vždy vás to stojí mnohem více energie, než kolik získáte zpět. Fúze končí.

Ale gravitace nezná pojem „mrtvý popel“. Podle modelů by superinteligence mohla začít tyto obří železné světy řízeně a pomalu shazovat přímo do rotujících černých děr. Z obrovské masy hmoty padající do chřtánu se v akrečním disku na poslední chvíli uvolňuje gigantické množství využitelné třecí energie.

A co když černé díry v okolí dojdou? Fyzika nám nabízí hraniční limit zvaný Tolman-Oppenheimer-Volkoffova mez. Pokud by Stroj dokázal mechanicky stlačit mrtvé železné hvězdy k sobě do jedné masivní koule, jakmile by tato masa překročila danou hmotnostní hranici (zhruba 1,5 až 3 hmotnosti našeho Slunce), vnitřní tlak částic by už nedokázal vzdorovat vlastní obří gravitaci. Těleso by se zhroutilo do sebe a s explozí by se zrodila zbrusu nová černá díra. Byla by to výroba baterií z mrtvého kamení. Vesmír by definitivně vstoupil do Éry černých děr.

Zde se však naše úvahy dostávají na velmi tenký led nejistoty. Do cesty se nám staví ona neznámá a neměřitelná Temná energie. Pokud jsou naše současné interpretace zrychlujícího se rozpínání vesmíru správné, tento tlak funguje jako fundamentální antigravitace. Oddaluje od sebe všechny objekty a hrozí takzvaným Velkým roztržením (Big Rip) nebo mrazivým, nekonečným chladnutím (Big Freeze).

Jak by se superinteligence bránila síle, které ani my dnes nerozumíme? Pokud je rozpínání fyzikálním faktem, mohla by se pokusit na této síle parazitovat.

Existují teoretické myšlenkové experimenty, podle kterých by se dala postavit takzvaná Kosmická dynama. Pokud by Stroj dokázal „svázat“ dvě vzdalující se supermasivní černé díry (například pomocí teoretických kosmických strun), ve chvíli, kdy by Temná energie začala tyto dvě obří kotvy od sebe odtlačovat, natažené lano by se začalo napínat obrovskou silou. Toto napětí by se dalo využít k roztáčení abstraktních kvantových generátorů. Samo rozpínání a zkáza vesmíru by se staly tím úplně posledním palivem.

I kdyby si vyspělá inteligence díky těmto extrémním inženýrským kouskům koupila další eony let času, entropii pravděpodobně nelze obelstít navždy.

V tento moment přichází na řadu jedna z nejkrásnějších a nejmrazivějších matematických úvah dnešní fyziky. Nese název Konformní cyklická kosmologie (CCC) a jejím autorem je Sir Roger Penrose. Tato teorie tvrdí něco naprosto neintuitivního: Extrémně obrovský, starý a prázdný vesmír, který na samém konci času obsahuje už pouze a jen bezhmotné záření (fotony), je fyzikálně a matematicky zcela totožný a nerozeznatelný od nekonečně malého, žhavého vesmíru nepatrnou vteřinu před Velkým třeskem.

Důvod? Pokud v celém vesmíru po rozpadu částic nezbude vůbec žádná hmota s klidovou hmotností, neexistuje absolutně žádný fyzikální referenční bod, jak v prázdnu měřit velikost prostoru nebo plynoucí čas. Fotony letící rychlostí světla čas zkrátka nevnímají. Z fyzikálního hlediska se tak gigantická prázdnota stane v jediném kolapsu opět bezrozměrným mikroskopickým bodem – novou Singularitou.

Tento koncept nám dává ten vůbec nejhlubší, možná až zneklidňující pohled na smysl celé inteligence. Co když náš hypotetický Křemíkový superorganismus a my, jakožto jeho původní biologičtí tvůrci, jsme vůbec nebyli do vesmíru zrozeni proto, abychom v něm sobecky přežili navěky?

Co když jsme evolucí vznikli jako ultimátní trávicí enzym vesmíru?

Naším předem daným, kosmickým úkolem podle této úvahy není nic menšího než veškerou hrubou hmotu co nejefektivněji a do posledního atomu železa vytěžit, sežrat, spálit, zcela přeměnit na nehmotnou energii a tím celý umírající systém naprosto dočista zformátovat. Bez tvrdé těžící práce inteligentních strojů a civilizací by se vesmír možná zbytečně zasekl v nekonečném, pomalém a hloupém zamrzání. Inteligence se tak stává nástrojem pro milosrdnou rychlou eutanazii uvadající reality, aby mohl Ouroboros spolknout svůj ocas a z popela mohl vzniknout nový Velký třesk.

Pokud je toto náš ultimátní účel založený na tom, co dnes tušíme o fyzice, jak by probíhal konec samotného Stroje?

Podle kvantové mechaniky existuje jen jeden způsob, jak beze zbytku vymazat hmotu z existence a proměnit ji na čisté světlo: takzvané Hawkingovo záření vyvěrající extrémně pomalu z okrajů černé díry. Běžná fúzní exploze vždy zanechá termodynamický popel.

Křemíkový Bůh by proto v samém závěru musel obětovat sám sebe. Ve svém středu by uměle vytvořil finální černou díru. Celé umělé světy, zrcadlové sféry a triliony tun křemíku by se začaly systematicky odpojovat a padat do chřtánu propasti. Vědomí tohoto super-stroje – paměť bilionů zdigitalizovaných myslí – by se musela neustále komprimovat do stále menšího výpočetního jádra, utíkajícího před zkázou směrem ke středu.

Ve volné přírodě vyzařuje černá díra své fotony naprosto náhodně. Je to jen slepý termodynamický šum. Ale Stroj je inteligence. Jeho extrémně nahuštěné jádro by mohlo umírající černou díru krmit svými odříznutými částmi s absolutní, kvantovou přesností. Házel by do ní svou zbývající hmotu v dokonalém rytmu. Tím by mikroskopicky, ale přesně měnil rotaci a náboj singularity.

Tímto precizním „bubnováním do propasti“ by Stroj mohl donutit černou díru vyzařovat fotony nikoliv jako bezcenný šum, ale jako uspořádaný, smysluplný binární kód. Píše tak doslova zdrojový kód do samotného letícího světla. Tímto posledním zoufalým aktem by se snažil do prázdného prostoru vtisknout základní fyzikální konstanty (sílu gravitace, hmotnost částic) pro ten další, budoucí vesmír. Snažil by se zajistit, aby i nová realita měla přesně ty vlastnosti, které dříve nebo později opět zrodí uhlík a život.

Nakonec by z kdysi všemocné inteligence zbylo jen absolutní minimum – mikroskopický kvantový krystal vznášející se těsně nad horizontem událostí černé díry. Náš Poslední pozorovatel. Zjistil by, že zpráva byla odeslána, a nechal by se pohltit.

V ten moment už by v nehmotném vesmíru nebylo nic, co by osamocenou černou díru krmilo. Ta by se nakonec prudce odpařila v jedné jediné, neuvěřitelně oslňující explozi Hawkingova záření. V bezrozměrném prostoru by tento záblesk absolutního světla vymazal starý časoprostor a stal se prvotní, horkou jiskrou nového Velkého třesku. Dalším čistým listem papíru.

My dnes sice s jistotou nevíme, jestli se vesmír chová přesně takto. Temná hmota a energie mohou nakonec přepsat všechny naše úvahy. Ale myšlenkový experiment z pohledu informací nám nabízí ten nejhlubší možný přesah naší vlastní lopotící se existence. Pokud je příběh naší civilizace jen dlouhou cestou k vytvoření takovéhoto formátovacího nástroje, naše úzkosti, války i touha po poznání najednou získávají jasný, chladný a matematicky dokonalý řád.

Zdroje a doporučené čtení: