Když v roce 2016 nakladatelství Dokořán vydalo stručnou knihu o nejvýznamnějších fyzikálních objevech dvacátého století, jejímž autorem byl do té doby širší veřejnosti takřka neznámý italský teoretický fyzik Carlo Rovelli (nar. 1956), patrně jen málokoho napadlo (a možná ani sám autor tehdy ještě netušil, jak se rozepíše), že o devět let později se českým čtenářům po titulech o smyčkové kvantové gravitaci či podstatě času dostane do ruky už pátá kniha tohoto osobitého badatele, popularizátora vědy a spisovatele.

Díry, jak je známe

Přestože ani tentokrát není nouze o zajímavá nahlédnutí do tajů kvantového světa a povahy plynutí času, téma recenzovaného titulu je sevřenější, v jistém smyslu doslova. Rovelli se totiž rozhodl čtenáře seznámit s tématem, jemuž se věnuje posledních několik let: bílými dírami, „nepolapitelnými mladšími sourozenci černých děr“. Zatímco černé díry vědci znají a zkoumají už poměrně dlouho, o bílých dírách se neví skoro nic a není ani jisté, jestli ve vesmíru vůbec existují, nebo dokonce existovat mohou (ani sám Rovelli by za to nedal ruku do ohně). O lecčems vypovídá už fakt, že o černých dírách pojednává nespočet knih a ta možná nejslavnější, bichle Kipa Thorna nazvaná Černé díry a zborcený čas (Mladá fronta, 2004), čítá navzdory nikterak velkému písmu více než 600 stran. Naopak literatura věnovaná dírám bílým je relativně skromná a Rovelliho „monografie“ o tomto tématu má i přes velkorysejší font a řadu obrázků rozsah přibližně čtvrtinový. To ale rozhodně neznamená, že by bílé díry nebyly důležité, natož zajímavé.

Co tedy bílé díry vlastně jsou? Aby se tato otázka dala zodpovědět, je nejprve nutné pochopit jejich známější černé soukmenovkyně. To je cílem první ze tří částí svazku, která popisuje historii objevování černých děr, jejich fyzikální vlastnosti a nastiňuje, jak by vypadala hypotetická cesta přes horizont černé díry (ne tak dramaticky, jak se čtenáře občas snaží přesvědčit jiní autoři). Nebyl by to Rovelli, aby si sem tam neodpustil nějakou tu odbočku, která má v tomto případě podobu celé kapitolky objasňující, „jak vůbec došlo k vymyšlení a přijetí tak bizarní myšlenky, jako je relativita času“. Když se však vrátí k otázce černých děr, naráží na zásadní problém. Einsteinovy rovnice v určitém bodě pro vysvětlení budoucnosti černé díry přestávají stačit. Co se s ní v dlouhodobém horizontu stane?

Díry, jak je neznáme

Odpovědí by mohla být bílá díra, která je v jistém smyslu protikladem té černé. Autor si vypomáhá analogií s míčem. „Vznik černé díry je vlastně pád [hvězdy].“ A co se stane s míčem, když dopadne na zem? Odrazí se. „Dostane-li se hvězda na konec svého pádu, (…) nemohla by se ona i celý prostoročas jednoduše odrazit a vrátit zpět jako skákající míč, jako kdyby se tam čas otočil a běžel pozpátku?“ Právě tak vznikne bílá díra, která je v podstatě stejným řešením Einsteinových rovnic jako díra černá, „jenom v obráceném čase. Stejné řešení s převráceným znaménkem časové proměnné“.

Samozřejmě to ale není tak jednoduché. I zde totiž celá hypotéza naráží na skutečnost, že v určitém bodě, konkrétně po vstupu do světa kvantové mechaniky, Einsteinovy rovnice přestávají stačit. Řešení poskytuje Rovellim zastávaná teorie známá jako smyčková kvantová gravitace – detailně ji popsal v předchozích knihách, ale ani zde se jejímu stručnému představení nevyhne a následně rozvíjí představu, co se děje uvnitř černé díry v okamžiku, kdy se mění na díru bílou.

Zajímavé je i to, jak se všechno jeví zvenku. Vypadá bílá díra jinak než černá? Kupodivu ne. Přestože platí, že „do černé díry můžete vstoupit, ale ne ji opustit, [a] naopak z bílé díry se můžete dostat ven, ale nemůžete do ní vstoupit“, nejedná se o dokonalé protiklady. „Černá díra vše gravitačně přitahuje, stejně jako každá hmota – a totéž platí i pro bílou. (...) Bílá díra je jako černá díra, která se odrazila. Někdo by mohl být v pokušení očekávat, že při obrácení toku času se z gravitační přitažlivosti stane odpudivost. Ale není tomu tak. Gravitační přitažlivost se obrácením času nestane repulzí.“

Otázkou, co se s bílou dírou děje po odrazu, se zabývá závěrečná část, která se mimo jiné věnuje i takzvanému informačnímu paradoxu černých děr. Ten spočívá v tom, že černá díra pohlcuje obrovské množství informací, které nemohou uniknout ven. Když se ale díra časem vypaří, co se s těmito informacemi stane? Nemohou přece jen tak zmizet. Vědci proto hledají nejrůznější možnosti, jak je zachránit. Podle Rovelliho ale tento paradox žádným paradoxem není: „Informace, které se dostaly pod horizont, neunikají žádným tajemným, doslova magickým způsobem. Prostě se vynoří poté, co se horizont díry promění z černého na bílý.“ Jedná se však o velice pomalý proces, s jehož koncem nastává také zánik bílé díry.

Hvězdné rozjímání

Výše uvedené shrnutí je jen velice zjednodušeným nastíněním obsahu knihy. Na přílišné rozepisování si ale nepotrpí ani sám autor, jak v jedné z kapitol také přiznává. Přestože v textu zůstala řada odboček, historických perliček či závěrečné pojednání o otázkách časového toku, odstranil z něj vše, co nepovažoval za důležité a snažil se ho koncipovat tak, aby byl maximálně pochopitelný pro naprostého laika, který by souvisejícímu matematickému aparátu a řadě teoretických aspektů beztak nerozuměl, ale aby zároveň hypotézu bílých děr jednoduše představil odborníkům, kteří její matematické a fyzikální pozadí představit nepotřebují. Samozřejmě je otázkou, nakolik se kniha bude zamlouvat těm uprostřed, kteří se fyzikou neživí, ale ocenili by rigoróznější výklad.

Bílé díry každopádně nejsou standardní popularizační knihou. Rovelli nepostupuje tak, že by pečlivě budoval základy a následně na nich stavěl svou hypotézu, ale spíše se nechává unášet na vlnách myšlenek, úvah a náhlých vnuknutí. Jeho cesta za objasněním podstaty bílých děr je protkaná přemítáním o povaze vědeckého zkoumání, krásách intelektuálního pronikání do struktury vesmíru i deníkově vyhlížejícími zápisky, jež dají nahlédnout do jeho hlavy. Jeho výklad je spíše rozjímáním a tento pocit je ještě umocněn všudypřítomnými citáty z Dantovy Božské komedie, jejíž děj je v jistém smyslu analogií života černé a posléze bílé díry.

Rovelli má neobyčejný dar vysvětlit mimořádně komplikované věci tak, aby jim porozuměl v podstatě každý. Čtenář se díky tomu možná opakovaně přistihne při nechápavém kroucení hlavou nad tím, jak někdo autorovy hypotézy vůbec může zpochybňovat. Tak prosté to přirozeně není a to, že autorovi rozumíme, ještě neznamená, že opravdu chápeme problematiku, o níž píše. Ve výsledku to ale tolik nevadí. Právě díky srozumitelnosti, čtivosti i přívětivému rozsahu jsou Bílé díry navzdory názvu evokujícímu úzce specializované téma četbou vhodnou v podstatě pro kohokoli, kdo se chce něco dozvědět o světě kolem nás nebo má prostě chuť užít si dobře napsanou knihu. V tomto ohledu jsou Bílé díry trefou do černého.