Jednym z "cudów" wszechświata Star Trek są tzw. tunele podprzestrzenne (z ang. wormhole, co oznacza dosłownie tunelik drążony przez robaka w jabłku lub innym owocu). Angielskojęzyczna nazwa bardzo obrazowo pokazuje, czym są takie tunele; to korytarze łaczące odległe miejsca w przestrzeni, pozwalające na zaoszczędzenie czasu potrzebnego na tradycyjną, czy nawet nadświetlną podróż.
Oczywiście w świecie Star Trek, najbardziej znanym takim tunelem jest bajorański korytarz łączący Kwadrant Gamma z Kwadrantem Alfa (okolice stacji Deep Space Nine). W historii Star Trek pojawiło się jeszcze kilka innych takich tworów, które prowadziły nie tylko do innych obszarów w przestrzeni, ale i umożliwiały podróż w czasie.


Co wyróżnia tunel przy Deep Space Nine?

Również w świecie Star Trek tunele takie nie są popularnym środkiem transportu ludzi, statków czy towarów. Dzieje się tak dlatego, iż większość tuneli, na jakie natrafiły załogi statków Federacji i innych ras, były niestabilne. Tunel podprzestrzenny wymaga dla swego isnienia olbrzymich ilości energii lub występowania nietypowych form materii. A z tym nawet w XXIV wieku jest niestety krucho. Poza tym użycie takiego niesprawdzonego tunelu mogłoby okazać się dramatyczne w skutkach. Jeśli tunel poruszałby się w przestrzeni i jego końce nie byłyby zakotwiczone na stałe do określonych miejsc w kosmosie, wysoce prawdopodobne byłoby, że nigdy nie wrócilibyśmy do miejsca startu, a i ostateczny cel naszej podróży nie byłby do końca znany.
Niebiańska Świątynia (Celestial Temple) - jak nazywają swój korytarz Bajoranie - cechuje się tą rzadką własnością, jaką jest stabilność. Korzystając z niego wiadomo, że rozpoczynając podróż w Kwadrancie Alfa dotrze się do ustalonych koordynatów w Gammie i na odwrót.


Jakie inne tunele podprzestrzenne występowały w Star Trek?

Tuneli podprzestrzennych było sporo i miały różne formy. By przypomnieć najbardziej znane, można wymienić:

• tunel łączący Kwadrant Delta z Kwadrantem Alfa, lecz cofający się w czasie o około 70 lat (VOY: Eye Of The Needle),
• wir temporalny (temporal vortex) z filmu First Contact, którego Borg i Enterprise-E użyli, by przenieść się w czasie, do XXI wieku,
• używany przez Borga napęd transwarp; choć jego działanie nie jest do końca objaśnione wydaje się, że statki Borga wytwarzają krótkotrwale istniejące tunele podprzestrzenne, by podróżować znacznie szybciej niż, jest to możliwe ze zwykłym napędem nadświetlnym.
• barzański tunel podprzestrzenny, prowadzący z Kwadrantu Alfa do kwadrantu Delta, który okazał się niestabilny (odcinki TNG: The Price i VOY: False Profits)

Tunele podprzestrzenne interesują również poważnych współczesnych naukowców i to nie ze względu na podróżowanie z prędkościami nadświetlnymi czy podróże w czasie, ale z uwagi ich powiązanie z tzw. ujemną energią i egzotyczną materią.

Zgodnie z obecnym stanem wiedzy, nasz wszechświat można traktować jako czterowymiarową czasoprzestrzeń, gdzie do trzech wymiarów materialnych dodany jest jeden wymiar czasowy. Zgodnie z teorią względności Alberta Einsteina i teoriami mechaniki kwantowej obecność dużej masy może zakrzywić znaną nam przestrzeń fizyczną. Nie zawsze jednak jesteśmy w stanie stwierdzić takie zakrzywienie.

By objaśnić to zjawisko wyobraźmy sobie, że jesteśmy mikroskopijnymi dwuwymiarowymi (płaskimi) stworami żyjącymi na olbrzymiej rozciągniętej gumowej membranie. Jeśli na naszej membranie umieścimy duży obiekt, np. piłkę (odpowiednik planety lub gwiazdy) to spowoduje ona odkształcenie naszej dwuwymiarowej przestrzeni. Dla małych, dwuwymiarowych stworów poruszających się po tej płaszczyźnie odkształcenie pozostanie jednak niezauważalne, gdyż podróżując nawet w pobliżu masy, świat jest dla nich płaski. Dla istot takich naturalne będzie, że najkrótszą drogą łączącą dwa punkty leżące na przeciwległych stronach odkształcenia będzie linią prostą. W trójwymiarowej rzeczywistości prosta będzie parabolą lub inną krzywą i nie będzie najkrótszą drogą. Gdy jednak spojrzymy na ten dwuwymiarowy wszechświat z trzeciego wymiaru okaże się, że droga wokół masy po półkolu będzie krótsza (z tego korzysta się używając tradycyjnego napędu nadświetlnego). Z trójwymiarowej perspektywy możemy stwierdzić, że jeśli połączymy nitką te dwa punty i będziemy mogli przejść po nitce (odpowiedniku tunelu) leżącej poza naszym wszechświatem, to zaoszczędzimy sporo drogi. Tak właśnie działają tunele podprzestrzenne.

Pierwsze poważne rozważania na temat tuneli wykluczały je jako twory mogące zaistnieć realnie. Kolejne rozważania tych problemów pokazały jednak, że takie korytarze mogą istnieć, lecz pozostawały by niestabilne i ich istnienie trwałoby przez ekstremalnie krótkie okresy czasu. Rozwiązaniem tego problemu jest jednak istnienie tzw. "egzotycznej materii" i związanej z nią po części ujemnej energii. Gdybyśmy dysponowali egzotycznym rodzajem materii, która wykazywałaby się ujemną energią (powstałaby odpychająca siła grawitacyjna) istnienie tunelu mogłoby zostać ustabilizowane.

Istnienia, a raczej konieczności istnienia ujemnej energii, dowodzą pewne doświadczenia związane z fluktuacjami próżni. Wydaje się, że obecność tej formy energii i materii jest konieczna, choć trudno pogodzić to z innymi prawami fizyki. Niemniej przy obecnym tempie rozwoju fizyki teoretycznej, doświadczalnej (zwłaszcza fizyki cząstek elementarnych) oraz technik obserwacyjnych w astronomii ostateczne rozstrzygnięcie czy tunele mogą istnieć i czy będziemy je mogli jakoś wykorzystywać, może okazać się kwestią jedynie następnych kilkunastu lat. Pozostaje nam jedynie czekać w nadziei na dobre nowiny ze świata fizyki.

Problematykę tuneli podprzestrzennych i innych technologii występujących w Star Trek opisują dostępne w Polsce książki znanego fizyka-trekkera Lawrence'a M. Kraussa pt. "Fizyka podróży międzygwiezdnych" i "Tajemnice kosmosu". Warto także rzucić okiem na książkę "Hiperprzestrzeń", autorstwa Michio Kaku (wszystkie trzy pozycje wydało wydawnictwo Prószyński i s-ka).

Tekst napisał Dexter.