Wielki Niewypał

Na wstępie chcę uzupełnić mój poprzedni post uwagą, iż jego tytuł „Jeszcze krótsza historia czasu” oczywiście nawiązuje do świetnej książki Stephena Hawkinga „Krótka historia czasu”. Jestem przekonany, ze każdy kto interesuje się współczesną fizyką i kosmologią doskonale zna tę pracę i zorientował się w mojej intencji, ale mimo to przepraszam za nie zamieszczenie tej informacji we właściwym miejscu.

Gdy Roger Penrose, należący do najwybitniejszych współczesnych fizyków teoretycznych, prezentował na jednym z wykładów swoją hipotezę kosmicznego cenzora, użył następującego stwierdzenia: "Przede wszystkim musimy zadbać o to, aby nasza hipoteza nie wykluczyła Wielkiego Wybuchu – w przeciwnym wypadku kosmolodzy znaleźliby się w trudnej sytuacji". Myślę, że uprzejmość sir Penrosa wobec kosmologów ma niestety negatywne skutki dla nauki. Już Arystoteles powiedział – "Przyjaciel Plato, lecz większą przyjaciółką prawda". Proszę przy tym zauważyć, że słowa Rogera Penrosa wskazują, że on sam jednak nie ma absolutnego przekonania co do słuszności teorii Big Bangu i woli odpowiedzialność za nią zrzucić na kosmologów. Dobry i taki cień wątpliwości, bowiem poza tym prawie cały świat fizyków jest przekonany, że ok. 13,7 mld lat temu nasz Wszechświat (przestrzeń, materia, energia, czas, oddziaływania) powstał z jednego punktu w niewiarygodnie potężnym procesie nazwanym właśnie Wielkim Wybuchem.

Obecnie wiele rozważań kosmologów koncentruje się wokół tego punktu, jego nieprawdopodobnej gęstości, temperatury i dziwnych praw fizyki czy natury jakie tam wystąpiły. Ogromny wysiłek został skierowany na ustalenie jak wszechświat wyglądał milisekundy po wybuchu, jaką miał wówczas wielkość, jak się organizowała materia i jak to wszystko się rozrastało. Napisano już prawie skończony scenariusz tego aktu, chociaż wszyscy wiedzą, że sam Wielki Wybuch jest „osobliwością” - zjawiskiem niewytłumaczalnym żadną dzisiejszą teorią naukową. Niezwykła, jak na racjonalne umysły, akceptacja tej „osobliwości” wynika z faktu, że w przekonaniu wielu naukowców mamy aż dwa bezpośrednie i mocne dowody potwierdzające słuszność teorii. Są to:

1. Odkryte w latach sześćdziesiątych XX w. istnienie mikrofalowego promieniowania tła, przenikającego równomiernie cała przestrzeń (traktowanego jako promieniowanie reliktowe po Wielkim Wybuchu).

2. Obserwowane i nawet obliczone zjawisko coraz szybszej ucieczki galaktyk, utożsamiane z rozszerzaniem się przestrzeni – ekstrapolacja tego zjawiska w przeszłość daje punkt i moment początkowy.

Oba zjawiska są obserwowalne przy zastosowaniu odpowiednich przyrządów, więc wydają się niepodważalne. Przyznam, że osobiście mam w tym miejscu nieodparte wrażenie, że podobnie obserwowalne i niepodważalne argumenty miał Ptolemeusz, gdy konstruował swoją teorię geocentryczną – wszystkie obserwacje wskazywały, że Słońce i reszta kosmosu obracają się wokół Ziemi.

We wpisie „Jeszcze krótsza historia czasu” wykazałem, że przestrzeń musiała poprzedzać ruch, a co za tym idzie i czas, więc nie mogły one powstać jednocześnie, w tym samym akcie tworzenia. Znaczy to, że teoria Wielkiego Wybuchu jest błędna. Skąd się więc wzięły wymienione wyżej dowody i czy na pewno są one dowodami?

Promieniowanie mikrofalowe tła jest faktem, ale trzeba sobie odpowiedzieć na pytanie, czy możliwe jest, że wywołało go inne zjawisko niż Wielki Wybuch? Tak, jest to możliwe. Promieniowanie dociera do nas równomiernie z każdego kierunku wszechświata, ale pojawiło się gdy przestrzeń już istniała. Zostało ono więc spowodowane zdarzeniem, które swym zasięgiem objęło dokładnie i równomiernie całą przestrzeń. Zdarzeniem tym nie był jednak żaden wybuch, a coś, co określiłbym raczej jako drgnięcie przestrzeni, lub jej wstrząs. Może nawet lepiej nazwać go Wielki Wstrząs, gdyż dotyczył absolutnie całej przestrzeni, chociaż jego skala prawdopodobnie nie przekraczała długości Plancka. To wówczas rozpoczął się jakikolwiek ruch, a co za tym idzie i czas, a wkrótce zaistniały także inne zjawiska tworzące nasz wszechświat. Do wyjaśnienia charakteru Wielkiego Wstrząsu wrócę, gdy zostaną omówione kształt, budowa i właściwości przestrzeni. Obecnie trzeba tylko stwierdzić, że promieniowanie reliktowe przestaje być dowodem na Wielki Wybuch, bowiem równie dobrze może być dowodem na Wielki Wstrząs - jest wskazaniem, że coś zaszło, ale wcale nie przesądza co.

Jeszcze bardziej znanym faktem mającym dowodzić Wielkiego Wybuchu jest zjawisko „ucieczki galaktyk”. Odkrył je Edwin Hubble prawie 90 lat temu na podstawie obserwacji przesunięcia ku czerwieni światła dalekich obiektów i przy wykorzystaniu tzw. efekt Dopplera - przesunięcie częstotliwości fal świetlnych „ku czerwieni” dowodzi, że źródła światła (odległe galaktyki, gromady galaktyk) oddalają się od obserwatora (od nas, od Ziemi). Na tej podstawie Hubble sformułował swe prawo o rozrastaniu się wszechświata. Podobne obserwacje zostały dokonane przez kolejne pokolenia uczonych, przy zastosowaniu coraz bardziej wyrafinowanych narzędzi, więc sprawa wydawała się przesądzona. Przekonania tego nie zmieniło uzyskanie danych, że to rozszerzanie się nie zwalnia (co wydawałoby się naturalne), ale przeciwnie, systematycznie rośnie, a dokładniej, że im bardziej są odległe galaktyki, tym ich oddalanie się od nas (ucieczka) jest coraz szybsze. Wszystkie kolejne próby tworzenia kosmologicznych hipotez jako pewnik przyjmują więc taką ekspansję wszechświata i dostosowują swe założenia i weryfikacje do tego faktu. Natomiast odwrócenie w czasie procesu rozrostu przestrzeni w prosty sposób potwierdza teorię Wielkiego Wybuchu.

W mojej ocenie problem, którego nie uwzględnili twórcy zaprezentowanej koncepcji rozrastania się wszechświata, jest jeden, ale zasadniczy. Do stwierdzenia zjawiska zostało wykorzystane badanie światła, a dokładniej badanie jego właściwości falowych (pomija się tu jego korpuskularność, ale to nie musi być błędem). Ważniejsze jest, że efekt Dopplera dla fali elektromagnetycznej (w tym i światła) można poprawnie zinterpretować tylko przy założeniu, że fala od źródła do obserwatora dociera bez jakiegokolwiek wpływu ośrodka (środowiska) przez który przechodzi. W założeniu kosmologów takim idealnym, nie wpływającym na falę ośrodkiem, jest kosmiczna próżnia i stąd ich wnioski. Ale właśnie tu tkwi błąd. Nie chodzi mi o postulowane przez niektóre teorie znajdywanie się we wszechświecie ogromnych ilości ciemnej materii lub ciemnej energii, gdyż są one tylko hipotetyczne (warto jednak, by zwolennicy ucieczki galaktyk pamiętali także o tych hipotezach). Ważniejsze dla mnie jest, że światło dociera do nas przemierzając przestrzeń. Co prawda nie ma w niej żadnej materii i może przez to być nazwana próżnią, ale to nie znaczy, że jest niczym, że jest całkowicie nieistotna, że nie ma wpływu na zachodzące w niej zjawiska. Dzisiejsza fizyka jeszcze nie zdaje sobie w pełni sprawy z istnienia wpływu próżni (przestrzeni) na odbywające się w niej procesy, ale na szczęście zaczęły się już prace badawcze nad problematyką określaną hasłem „energia punktu zerowego”. Nie nie ma tu miejsca na jej bardziej szczegółowe opisywanie, ale wynika z niej, że każdy punkt próżni (pustej przestrzeni), ma przypisana sobie jakąś minimalną energię. Trzeba sobie uzmysłowić niezwykłą wagę tej konstatacji. Otóż staje się oczywiste, że przechodzenie fali elektromagnetycznej przez przestrzeń nie jest obojętne ani dla fali, ani dla przestrzeni. Ślady pozostawione przez falę w przestrzeni (w każdym jej kwancie - zbliżamy się coraz bardziej do Teorii Kwantowej Przestrzeni)) są minimalne i na razie nie do zauważenia dla nas, ale wpływają one bardziej znacząco na samą falę elektromagnetyczną, a im dłuższa droga (przebyta przestrzeń) tym wpływ jest większy i objawia się on właśnie przesunięciem ku czerwieni.

Z faktu, że docierające do nas fale świetlne z odległych obiektów są bardziej przesunięte ku czerwieni niż z bliższych, nie wynika, że dalsze obiekty oddalają się od nas szybciej niż bliższe, ale tylko tyle, że są one dalej położone niż obiekty bliższe – i nic więcej. Określanie stopnia przesunięcia ku czerwieniu może więc służyć jako metoda mierzenia odległości do dalekich, świecących obiektów, ale i co ważne, do obliczenia wielkości wszechświa - do tego wrócimy po ustaleniu jego kształtu.

W tym miejscu należałoby jeszcze przynajmniej w skrócie omówić kilka teoretycznych koncepcji przestrzeni, które umożliwiają skonstruowanie modelu rozszerzającego się wszechświata (np. przestrzeń Fridmana, przestrzeń de Sittera), ale zawierają one nieustalony parametr - stałą kosmologiczna, przez co mają wartość tylko teoretyczną. Konieczność rozszerzania się wszechświata zawiera także koncepcja Hartla i Hawkinga, stwierdzająca izotropowość przestrzeni i brak jej brzegu, ale zapewniam, że i ten problem da się rozwiązać. Wrócę do tego zagadnienia, a na razie przytoczę jedynie korespondujący z tą zagadką cytat ze średniowiecznej kolędy - „ma granice Nieskończony”.

Inna słabość teorii rozszerzającej się przestrzeni - fakt, że obserwowalna przestrzeń rozszerza się tylko między galaktykami, ale nie w galaktykach (?!) – jest „łatana” dodatkowymi hipotezami tyle, że wobec wyjaśnienia skąd rzeczywiście bierze się zjawisko „przesunięcia ku czerwieni”, nie warto się nad nimi pastwić.

Jest jeszcze jedno istotne zagadnienie wymagające skomentowania w kontekście poruszanej tematyki. Zgodnie z obliczeniami naukowców nasz wszechświat nie może być statyczny, gdyż w takiej sytuacji grawitacja powinna już dawno doprowadzić do jego zapadnięcia się. Problem w tym, że nie można wygłaszać takich poglądów, nie wiedząc jaki jest kształt wszechświata i jak jest on zbudowany. A jeszcze tym bardziej nie wiedząc jaka jest istota grawitacji – znamy efekty działania grawitacji, ale skąd ona się wzięła, nie wiemy – to jest właśnie zagadka, o którą potyka się cała współczesna fizyka. Jest ona do rozwiązania, ale również dopiero po rozszyfrowaniu budowy przestrzeni oraz budowy materii i wówczas może okazać się zaskakująco prosta.

Na koniec powiedzmy sobie tylko wyraźnie, że koncepcja Wielkiego Wybuchu jest teorią błędną. Nie tylko akceptuje  „osobliwość”, ale co gorsza podsuwa pozornie atrakcyjne (tyle, że fałszywe) rozwiązania niektórych zagadek powstania i funkcjonowania wszechświata. Skierowała przez to wysiłek tysięcy uczonych na beznadziejne próby jej rozwikłania i zapędziła znaczną część fizyki teoretycznej w ślepy zaułek. Okazała się po prostu Wielkim Niewypałem.

Jeszcze krótsza historia czasu

Jednym z najmodniejszych obecnie tematów w świecie fizyki teoretycznej są rozważania nad czasem, a dokładniej próby zepchnięcia go z piedestału jednego z najważniejszych zjawisk determinujących istnienie naszego wszechświata. Stwierdzenia: „czas jest iluzją” (Julian Barbour), „czas jest tylko ubocznym skutkiem splatania kwantowego”, albo „czas jest złudzeniem naszej świadomości” (Michał Heller), i im podobne, aż do radykalnego „czas nie istnieje”, można spotkać w dziesiątkach naukowych periodyków z ostatnich lat. W rozważaniach na ten temat przeplatają się argumenty fizyczne z filozoficznymi, ale praktycznego ich zastosowania nie widać.

Temat fizycznego nie istnienia czasu nie jest nowy, gdyż ponad czterdzieści lat temu Wheeler i De Witt spróbowali pogodzić ogólną teorię względności z mechaniką kwantowa i stworzyli swe znane (i dosyć skomplikowane matematycznie) równanie. Wynikało z niego m. in., że czas jest niepotrzebny oraz, że w związku z tym wszechświat jest statyczny. Było to zbyt szokujące i niezgodne zarówno z teorią Einsteina jak i obserwacjami (Hubble), więc równanie znalazło się na marginesie fizyki. Oczywiście wciąż nie dawało ono niektórym naukowcom spokoju, czego efektem m. in. dzisiejsza moda na podważanie czasu.

Ponieważ zaznaczyłem poprzednio, że rzeczywiste rozwiązanie problemów istnienia i funkcjonowania wszechświata wymaga nowego do nich podejścia, przedstawię tu pewne spostrzeżenia na temat czasu (i nie tylko) wynikające jednak z najbardziej podstawowych i doskonale znanych wszystkim reguł. Mam bowiem wrażenie, że właśnie o podstawowych wzorach zapomniano pogrążając się w świecie wyższej, najwyższej i jeszcze wyższej matematyki.

A czy na pewno wyciągnęliśmy wszystkie wnioski z tego co nam mówi najprostszy wzór w którym występuje czas?

prędkość = droga : czas

z czego też wynika że: droga = czas x prędkość, a czas = droga : prędkość.

Wzór jest banalnie prosty i znany każdemu. Proszę jednak podstawić jako wartość drogi 0 (zero). Wówczas oczywiście prędkość też będzie miała wartość 0 (zero), jako że gdy nie ma przebytej drogi to i nie ma prędkości. Jaka jest przy tych warunkach wartość czasu? Okazuje się, że czas jest wówczas dowolny, może mieć każdą wartość, (na przykład może być nieskończenie duży, albo nieskończenie mały) – po prostu nie ma żadnego znaczenia. To pójdźmy dalej i sprawdźmy co się dzieje z czasem, gdy prędkość jest zerowa (nie ma ruchu), ale droga ma jakąś wartość (dowolną, ale większą od zera). Oczywiście zaraz rozlegnie się okrzyk, że chcę dzielić przez zero, a to jest w matematyce zakazane – symbol nieoznaczony. Matematyka jako idea może się ratować i symbolami nieoznaczonymi, ale problem powstał na gruncie fizyki, a Pan Bóg nie jest matematykiem. Nie jest czymś szczególnym sytuacja, gdy prędkość jest zerowa, ale droga istnieje i całkowicie uprawnione jest pytanie: co wówczas dzieje się z czasem? Odpowiedź jest analogiczna jak przy drodze zerowej, a więc że czas także w tej sytuacji (droga >0) jest dowolny, a więc do niczego nieprzydatny. Jeżeli jest niepotrzebny, to czy on wówczas w ogóle istnieje? Zastosujmy zasadę Brzytwy Ockhama (w uproszczeniu – usuwamy wszystko co jest zbędne) i okaże się, że czasu może nie być, a pojawia się on tylko w specyficznej sytuacji, gdy występuje prędkość większa od zera, a więc gdy zachodzi jakikolwiek ruch. Inaczej mówiąc: brak jakiegokolwiek ruchu (prędkości) sprawia, że czas nie istnieje.

Konkluzja: bez ruchu nie ma czasu, a to znaczy, że czas jest tylko i wyłącznie jednym z wymiarów ruchu.

Chciałbym w tym miejscu podsunąć pewien przykład. Nie będzie on oczywiście żadnym argumentem dla fizyków, ale może zastanowi zwykłych czytelników, (a do nich się przede wszystkim zwracam) i może niektórych filozofów. Otóż wszyscy spotkaliśmy się z sytuacjami kiedy człowiek umiera i przestaje się ruszać (całkowicie). Wówczas dopisujemy mu drugą datę, czyli zamykamy go w pewnej klamrze czasowej – od chwili urodzin, do chwili śmierci. Posiadanie daty zgonu jest dowodem, że czas człowieka się skończył. Nie ma ruchu, to i nie ma czasu!

Teraz trzeba jeszcze chwilę poświęcić zjawisku ruchu. Ruch wymaga istnienia minimum dwóch różnych punktów między którymi on zachodzi, oraz odrębnego układu odniesienia pozwalającego go stwierdzić. Najkrócej mówiąc, aby zaistniał ruch i by można było określić jego wymiary, potrzebna jest przestrzeń. Oczywiście, ponieważ układy odniesienia mogą znajdować się w różnych miejscach, to ruch i czas mają charakter względny, jednak nie ich względność jest  tu teraz istotna.

Proszę zauważyć, że warunkiem ruchu jest istnienie przestrzeni (ale nie odwrotnie) i znaczy to, że przestrzeń musiała istnieć jeszcze przed pojawieniem się ruchu (i czasu). Oczywiście nasz język nie dysponuje właściwymi określeniami na opisanie tego stanu, gdyż każdy nasz zwrot próbujący określić czas i następstwa zdarzeń nieodmiennie odnosi się do jego trwania i staje się tautologią (dylemat św. Augustyna – „wiem czym jest czas, dopóki ktoś mnie o to nie spyta”). Mam jednak wrażenie, że uświadomienie sobie opisanej powyżej problematyki czasu nie jest zbyt trudne.

Więc przestrzeń w swym stanie pierwotnym (bez ruchu, a co za tym idzie i bez czasu) jest statyczna, nigdzie się nie rozszerza, nie kurczy, nie pulsuje, nie rozciąga, nie faluje, nie marszczy się, ani nie przyrasta – jest nieruchoma. Do problemu statyczności przestrzeni (wszechświata) zarówno przed jak i po pojawieniu się w niej ruchu wrócę w dalszych wpisach, ale teraz jeszcze kilka uwag.

Analiza prostego wzoru na prędkość prowadzi do analogicznych wniosków jak równanie Wheelera-DeWitta: przestrzeń (wszechświat) nie potrzebuje czasu i jest statyczna.

Istnienie przestrzeni bez czasu stawia w niezwykle trudnym położeniu einsteinowską koncepcję czasoprzestrzeni, a w zasadzie ją wyklucza.

Wielki Wybuch (który jest klasyczną „osobliwością”– patrz wpis na temat osobliwości) zakłada jednoczesne powstanie przestrzeni, czasu, energii, materii i oddziaływań. Jeżeli jednak okazuje się, że przestrzeń musiała być wcześniej niż inne elementy wszechświata, to cała koncepcja Big Bangu się „sypie” - oczywiście ten temat będzie jeszcze analizowany.

Koncepcję, że czas jest wyłącznie wymiarem ruchu prezentował już Arystoteles, jeden z największych filozofów starożytności, ale sadził przy tym, że istnieje jakiś uniwersalny układ odniesienia dla tych zjawisk. Później Galileusz i kolejni uczeni udowodnili względność ruchu (brak stałego układu odniesienia), więc wydawało się, że koncepcja Filozofa jest pogrzebana. W XX wieku naukowcy wykazali, że także czas jest względny, ale oczywiście nikt już do pomysłu Stagiryty odnośnie ruchu i czasu nie wracał. Wygląda jednak, że właśnie Arystoteles miał rację, pod warunkiem, że prawidłowo zdefiniujemy i opiszemy ten absolutny układ odniesienia i jego specyficzne cechy, które wcale nie będą przeczyły względności. W ten sposób stopniowo zbliżamy się do podstaw Teorii Kwantowej Przestrzeni.

Szybciej niż światło

W poprzednim wpisie zasugerowałem, że współcześni fizycy bez skrupułów tolerują funkcjonowanie „osobliwości” w akceptowanych przez siebie teoriach (model standardowy, ogólna teoria względności i inne). Przesadziłem i powinienem przeprosić, gdyż oczywiście wiele najwybitniejszych umysłów fizycznych generalnie zdaje sobie sprawę z podejrzanej roli „stanów osobliwych” w uznawanych koncepcjach funkcjonowania wszechświata i uparcie próbuje je rozwiązać, czy też rozszyfrować. Problem w tym, że stosowanie przez nich najbardziej wyrafinowanych technik matematycznych (umieszczanie „osobliwości” na granicach zbiorów czasoprzestrzennych, koncepcja przestrzeni ustrukturalizowanych, stosowanie geometrii nieprzemiennej, itp.) prowadzi do konieczności wypracowywania jeszcze bardziej złożonych i skomplikowanych technik analizy matematycznej i w efekcie zmierzamy tą droga do absurdu. Po prostu tam zawsze pojawiają się wartości zmierzające do nieskończoności, a z tym, jak wskazałem we wpisie „Bóg nie jest matematykiem”, matematyka sobie nie radzi. Czarów czy też cudów (stanów osobliwych) nie da się wyjaśnić, gdyż są one zaprzeczeniem założeń wyjściowych teorii w których się pojawiają.

Jedną z najbardziej znanych osobliwości w fizyce jest obszar zakreślony promieniem Schwarzschilda, (jego powierzchnia nazywana jest "horyzontem zdarzeń"), a który położony jest w centrum każdego obiektu posiadającego masę (np. dla naszego słońca promień ten powinien mieć około 3 km). Bez wnikania w szczegóły trzeba powiedzieć, że jest on efektem matematycznego rozwiązania przez Karla Schwarzschilda równania pola ogólnej teorii względności Einsteina (pola grawitacyjnego). Problem jest w tym, że w niewątpliwie poprawnym rozwiązaniu  - z podziwem przyjętym przez samego Einsteina - pojawił się "stan osobliwy". Teoria względności była zbyt piękna i intelektualnie inspirująca, więc mimo tego "stanu" została i tak zaakceptowana przez świat fizyki, łącznie ze swoją osobliwością. Prawda natomiast jest taka,  że Schwarzschild nie rozwiązał teorii Einsteina, a ją po prostu obalił.

Istnieją obserwowalne zjawiska jak soczewkowanie grawitacyjne, lub wpływ grawitacji na upływ czasu, które zdają się potwierdzać słuszność teorii Alberta Eisteina, gdyż były przez nią przewidziane - właśnie dlatego cieszyła i cieszy się ona tak wielką sławą. Tyle, że zjawisko soczewkowania okazuje się bardzo trudne do precyzyjnego obliczenia i przez to do pogodzenia z tą teorią, - występują tu istotne statystycznie rozbieżności (tłumaczone skomplikowaną budową wszechświata, wpływem ciemnej materii lub podobnymi przyczynami). Zdaje się jednak, że nikt obecnie nie zadaje sobie pytania, czy to na pewno grawitacja odchyla promienie światła? A może występują inne przyczyny tego zjawiska, tyle że nikt ich nie szuka, bo Einstein już przecież udzielił odpowiedzi? Podobne problemy dotyczą wpływu grawitacji na czas, ale rozwijanie ich zajęłoby tu zbyt wiele miejsca, więc tylko zadajmy pytanie: czy na pewno wiemy co to jest czas, a co za tym idzie czym jest czasoprzestrzeń, podstawowe pojęcie w teorii Einsteina. Do tego problemu wrócę w dalszych wpisach.

Trzeba tu koniecznie powiedzieć, że niezwykłym i niepodważalnym osiągnięciem Alberta Einsteina jest to, że jego teoria względności stała się niesamowicie zapładniającym zaczynem dla całej XX wiecznej nauki, a nawet współczesnej kultury i sztuki. Tego nikt mu nie odbierze. Legła ona także u podstaw kolejnych współczesnych teorii fizycznych, ale nie znaczy to, że należy ją przyjąć jako poprawną tylko „za zasługi” dla rozwoju myśli ludzkiej. Z resztą sam Einstein zdawał sobie z tego sprawę i jako uczciwy uczony do końca życia starał znaleźć rzetelne rozwiązanie problemów grawitacji na gruncie swej teorii, ale oczywiście bezskutecznie.

Aby tematu nie rozwlekać, trzeba wyraźnie stwierdzić, że jedynym rozwiązaniem jest skonstruowanie modelu wszechświata, w którym nie tylko nie ma potrzeby stosowania osobliwości, ale nawet na żadne stany osobliwe nie będzie w nim miejsca. Oznacza to po prostu konieczność odrzucenia dzisiaj obowiązujących koncepcji i wypracowania nowych.

W dalszym ciągu zaproponuję pewne rozwiązania, które spełniają powyższy warunek, a które nazwałem Teorią Kwantowej Przestrzeni, ale aby teraz nie wyglądało, że tylko ograniczam się do krytyki innych, chciałbym przeprowadzić pewien bardzo prosty eksperyment myślowy. Takimi eksperymentami posługiwali się inni, w tym Einstein, i są one w nauce całkowicie uprawnione.

Względność czasu wynika ze szczególnej teorii Einsteina, w której największa możliwą prędkością występującą w naturze jest prędkość światła (ok. 300 000 km/sek.) i nic jej nie może przekroczyć (bo nam się czas zacznie cofać). Średnia odległość z Ziemi do Księżyca wnosi ok 385 000 km i światło potrzebuje na jej pokonanie ok. 1,3 sekundy. Teraz wyobraźmy sobie, że trzymamy w jednym ręku latarkę, a w drugim ręku koniec sztywnego, prostego (i wystarczająco lekkiego) pręta długości 385 000 km, którego drugi koniec dotyka powierzchni Księżyca. W tym samym momencie zapalamy latarkę i popychamy w górę pręt. Otóż gdy światło latarki dotrze do powierzchni Księżyca to oświetli m. in. obłok kurzu, jaki już od ponad sekundy będzie się unosił nad jego powierzchnią, a który wywołaliśmy my sami „szturchając” Księżyc. W ten prosty sposób okazaliśmy się szybsi od światła, (co zgodnie z teorią Einsteina jest niemożliwe), a dokładniej wywołaliśmy reakcję w dużej odległości wcale nie potrzebując czasu, ani prędkości, bowiem działanie i reakcja były jednoczesne, natychmiastowe. W zasadzie identyczne wnioski mógłby szanowny czytelnik wyciągnąć, jeżeli popchnąłby do przodu koniec leżącego niewątpliwie przed nim na biurku ołówka. Jego drugi koniec również wykonałby pracę szybciej niż światło przebyłoby długość ołówka, ale używam do eksperymentu Księżyca, bo na nim widać to wyraźniej.

Konsekwencje powyższego eksperymentu są znacznie bardziej poważne, niż może się wydawać, ale o tym w dalszych wpisach. 

Osobliwości – wielkie oszustwo fizyków

Współczesna fizyka teoretyczna i nieodłączna z nią kosmologia, jawią się przeciętnemu człowiekowi jako wielka i skomplikowana budowla, wyrafinowana świątynia wiedzy, w której swobodnie poruszają się wyłącznie jej najbardziej wtajemniczeni kapłani, czyli profesjonalni naukowcy. Świat hiperprzestrzeni, leptonów, bozonów, czarnych dziur, tuneli czasoprzestrzennych, ciemnej energii i wielu tym podobnych zjawisk, wydaje się całkowicie nieprzenikniony i przytłaczający swą rozległości zwykłych ludzi. Obraz taki jest spowodowany nie tylko pokorą milionów laików, świadomych swej bezradności wobec tej problematyki, ale także zauważalną postawą części uczonych twierdzących, że rządząca współczesną nauką teoria kwantowa wymyka się intuicyjnemu rozumieniu, i jej rozwiązania są dostępne jedynie na poziomie albo bardzo skomplikowanych wzorów matematycznych, albo równie skomplikowanych eksperymentów typu Wielki Zderzacz Hadronów.

Wynikałoby z tego, że nasza logika jest bezradna wobec ekspansji wszechświata, problematyki budowy materii, czasoprzestrzeni, itp., a próba zrozumienia przez przeciętnego człowieka teorii i procesów mechaniki kwantowej jest beznadziejna. To może być prawdziwy osąd, ale wówczas staje się dosyć dziwne, dlaczego ta współczesna nauka, poruszająca się na nieprawdopodobnych wyżynach teorii fizycznych i ich matematycznych rozwiązań, również nie może przeskoczyć pewnych progów i granic, a czasami jak się wydaje, beznadziejnie wali głową w mur paradoksów i osobliwości.

Zauważalne, odrobinę lekceważące traktowanie tzw. "zdrowego rozsądku", zaczęło mi nie dawać spokoju. Głównie dlatego, że nie wierzę w nic oprócz logiki i wydaje mi się, że przy rozpatrywaniu przeróżnych problemów ontologicznych naszego wszechświata, gdy nauka rozkłada bezradnie ręce, a zaczyna je z satysfakcją zacierać religia, właśnie logika powinna podsunąć jakieś sensowne rozwiązania.

Tak jak wielu naukowców jestem przekonany, że usilnie poszukiwana już od dziesiątków lat przez najświetniejsze instytuty badawcze na całym świecie "teoria wszystkiego", czyli rozwiązanie jednoczące i wyjaśniające podstawowe zjawiska fizyczne (słabe i silne oddziaływania jądrowe, elektromagnetyzm i grawitację), wbrew pozorom nie powinno mieć jeszcze bardziej złożonej formuły, a przeciwnie, musi być stosunkowo proste. Wskazuje na to tzw. reguła ekonomiki natury, która obowiązuje obecnie i musiała obowiązywać w fazie początkowej naszego wszechświata. Przecież jest bardzo mało prawdopodobne, by jego stworzenie (przez Boga – w wersji dla wierzących, lub przez naturę – w wersji dla ateistów) wymagało stosowania, proponowanych dzisiaj przez niektórych naukowców, wielostronicowych wzorów matematycznych opisujących współzależność 10 lub nawet 26 wymiarów. Musi istnieć jakaś bardziej przyjazna ludzkiemu umysłowi idea, jakiś paradygmat, który zbliży nas do uparcie wymykającej się prawdy.

W zasadzie wszyscy uczeni zdają sobie z tego sprawę i nie ustają w próbach znalezienia uniwersalnego klucza, ale "teoria wszystkiego" uparcie nie daje się skonstruować. Można nawet ocenić, że katalog problemów wciąż istniejących, mimo szokujących postępów nauki, wcale się nie kurczy, a wręcz rozrasta. Co gorsze, nadal nie potrafimy odpowiedzieć na wiele pytań absolutnie podstawowych. Przykładowo takich:

- Jak jest zbudowana materia, dlaczego nie widać końca kolekcji odkrytych i nadal odnajdywanych setek rodzajów cząsteczek, zwanych elementarnymi, składających się na nią? Czy jest możliwe by stworzenie wszechświata wymagało zastosowania tak niewiarygodnie złożonego zestawu materiałów?

- Dlaczego materia ma masę?

- Dlaczego istnieje coś takiego jak grawitacja - jej mechanizm opisano, ale jaka jest jej istota - co powoduje, że materie przyciągają się (nad głośnym bozonem Higgsa zapada coraz większa cisza)?

- Jeżeli w czasie Wielkiego Wybuchu nie działały znane nam prawa fizyki, to musiały działać jakieś inne prawa – jakie?

- Dlaczego światło ma nie dającą się pogodzić ze sobą dualną, kwantową i falową strukturę?

- Co powoduje, że w kosmosie zdarzają się niewiarygodnie silne rozbłyski promieniowania gamma, obejmujące swym aktywnym zasięgiem obszary wielkości całych galaktyk?

- Jaka siła powoduje, że w świecie kwarków istnieją oddziaływania silne, gdy wiadomo, że nie jest nią grawitacja?

- Dlaczego w zjawisku pozytonium (anihilacja elektronu i pozytonu) czasami otrzymujemy dwa kwanty gamma (fotony), a innym razem trzy ?

- Czy był sens w powstaniu wszechświata, jeżeli rozrost przestrzeni, potwierdzony ucieczką galaktyk, sugeruje, że za setki, czy miliony miliardów lat ma on się rozpłynąć w niewiarygodnie rzadką kosmiczną zupkę? Jest to pytanie raczej do filozofii, ale fizyka także musi mieć tu coś do powiedzenia.

- Kolejnym niezwykłym problemem współczesnych fizyków jest stwierdzany przez nich doświadczalnie fakt, iż prawa mechaniki klasycznej nie zgadzają się z dzisiaj formułowanymi teoriami funkcjonowania świata molekularnego. Jest to przedziwny stan wiedzy, gdyż albo trzeba odrzucić mechanikę klasyczną, albo dogłębnie zweryfikować dzisiejsze podejście do mikrocząstek. Tego jednak się nie robi i brnie się w jakieś beznadziejne poszukiwanie trzeciej drogi lub znalezienie granicy dzielącej oba światy.

To tylko kilka ze znacznie większego zestawu nierozwiązanych problemów, ale na wyróżnienie zasługuje jeszcze jedno zagadnienie. Współczesne teorie fizyczne, w tym dosyć powszechnie uznawany za najlepszy „model standardowy”, bez skrępowania używają pojęcia „osobliwość” na stany fizyczne niemożliwe do zinterpretowania zgodnie z tą właśnie teorią. Dotyczy to sytuacji m. in. gdy wynikające z tej teorii wartości przyspieszenia grawitacyjnego albo gęstość materii zmierzają do nieskończoności, a wówczas znane nam prawa fizyki stają się bezużyteczne. Określenie „osobliwość” jest używane zwłaszcza przy opisywaniu Wielkiego Wybuchu oraz wnętrza czarnych dziur („ horyzont zdarzeń”), albo do stanu tuż po Big Bangu, gdy gwałtowny rozrost przestrzeni nazywany jest jej „inflacją”, co jest tak samo niczego nie wyjaśniającym pojęciem jak „osobliwość”.

W mojej ocenie nazwa "osobliwość" używana by zdefiniować niemożliwe do zaistnienia warunki i prawa fizyki jest tylko próbą pozornie naukowego określenia sytuacji, do której normalnie stosuje się wyrażenia czary lub cuda. Muszę powiedzieć, że nie wierzę w żadne czary ani cuda, nawet w momencie Wielkiego Wybuchu. Kieruję się tu krytycyzmem jaki wyraził Stephen Hawking słowami "Jeżeli prawa fizyki mogą załamać się w osobliwościach, to mogą załamać się wszędzie i w każdej chwili. Jeżeli chcemy mieć naukową teorię, to prawa fizyki muszą obowiązywać wszędzie, w tym również w chwili powstawania wszechświata." - wykład 5 z książki "Natura czasu i przestrzeni" Poznań 1996.

Konkluzja jest prosta. Czytelniku, jeżeli czytając o założeniach czy też rozwiązaniach jakiejkolwiek teorii fizycznej znajdziesz tam zwrot: „a w tym obszarze występuje osobliwość” to wiedz, że ta teoria powinna znaleźć się na śmietniku tysięcy już niezwykle atrakcyjnych, ale błędnych koncepcji, gdyż jest nic nie warta, niezależnie jak wielkie autorytety za nią stoją.