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.