czwartek, 9 sierpnia 2018

Soczewkowanie niegrawitacyjne



Najpierw chciałbym odpowiedzieć na wątpliwości zgłoszone w jednym z komentarzy.

1. Czworościan foremny nie nie jest bryłą wypełniającą przestrzeń. Napisałem o tym problemie we wpisie zatytułowanym Budowa przestrzeni, więc jedynie krótko przypomnę, że powyższe stwierdzenie jest prawdziwe tylko zgodnie z regułami geometrii euklidesowej, którą można nazwać płaską. W geometrii przestrzeni zakrzywionych (prace Gaussa, Riemanna i innych) sprawa wygląda całkiem inaczej, gdyż w nich n. p. kąty trójkąta nigdy nie sumują się do 180. Uważam, że rzekome niedoskonałości w wypełnieniu całości przestrzeni przez kwant przestrzeni o kształcie czworościanu foremnego nie są przeszkodą, a wręcz warunkiem koniecznym, aby cała trójwymiarowa przestrzeń (wszechświat, uniwersum) była figurą zakrzywioną - zarówno nieskończoną, jak i ograniczoną jednocześnie.

2. Stosunek długości krawędzi czworościanu foremnego do jego wysokości jest liczbą niewymierną, więc obie wielkości nie mogą być jednocześnie wielokrotnościami długości Plancka.
Odpowiedź również można znaleźć w problematyce przestrzeni zakrzywionych. Warto wrócić też do mego wpisu Bóg nie jest matematykiem, w którym uzasadniałem, że matematyka jest przydatnym, ale wbrew pozorom wcale niedoskonałym narzędziem do badania ontologii wszechświata (bardzo słabo radzi sobie z wartościami zero i nieskończoność). Na to, że absolutnie każda długość występująca w rzeczywistości (w świecie fizycznym) musi być wielokrotnością długości Plancka wskazuje ważniejsza nauka – logika.

3 i 4. Ciemna energia / ciemna materia (często traktowane równoważnie z uwagi na teorię Einsteina) są bytami przewidywanymi przez naukowców nie tylko z uwagi na koncepcję rozszerzającego się wszechświata, ale też z powodu znaczących „nieprawidłowości” w ruchu galaktyk, a także wobec potrzeby wyjaśnienia „ewidentnie nadmiernej ilości grawitacji” we wszechświecie. Rzekome rozszerzanie się wszechświata wpływa jedynie na przewidywaną skalę jak dużo tych ciemnych bytów brakuje (może 90%, a może tyko 20%). Według koncepcji TKP żadnej „ciemnej”, ani jakiejkolwiek innej materii we wszechświecie nie jest za mało, bowiem to nie ona jest źródłem grawitacji (to przestrzeń generuje grawitację, a materia jedynie jej jest poddawana). Natomiast przy wszelkich rozważaniach na temat fizyki wszechświata trzeba pamiętać, że każdy kwant przestrzeni zawiera w sobie pewną ilość energii (niezwykle trudnej, a może nawet niemożliwej do precyzyjnego stwierdzenia i policzenia) i fakt ten ma ogromny wpływ na każdy proces w niej zachodzący, a więc dokładnie na wszystko co się gdziekolwiek dzieje – to właśnie próbowałem zasygnalizować w poście Ciemna energia jest jasna.

Jeżeli mówimy nadal o energii, to chciałbym jeszcze wyjaśnić pewną kwestię, która może budzić wątpliwości. Już prawie sto lat temu naukowcy rozpoczęli dokumentowanie zjawiska zwanego soczewkowaniem grawitacyjnym. Ma to być jednym z najważniejszych dowodów słuszności teorii Einsteina, która je przewiduje. Chodzi o proces, w którym tor energii świetlnej (i każdej innej) przechodzącej w pobliżu dużych obiektów (planety, gwiazdy, galaktyki, itp) ulega zakrzywieniu i powoduje wrażenie u obserwatora, że są one mniejsze niż w rzeczywistości. Rzekomo decydująca dla tego zjawiska jest masa tych obiektów, a dokładniej generowana przez nie grawitacja – im większa, tym większe zakrzywienie toru energii.

Przykład, który podam, jest szalenie prosty, pewnie zbyt prosty jak na potrzeby profesorów fizyki teoretycznej, ale sądzę, że warto nad nim się zastanowić. Spójrzmy na kulisty głaz leżący w potoku. Okazuje się, że woda dopływając do niego trochę unosi się - jej ciśnienie wzrasta w tym miejscu. Natomiast opływając go, w miejscu gdzie głaz nie stawa już oporu (na jego bocznym skraju), to podwyższone ciśnienie stopniowo rozchodzi się także na przestrzeń, którą przesłania głaz. Jest to dokładnie zjawisko soczewkowania – obserwatorowi stojącemu poniżej głazu i patrzącemu tylko na nurt może się wydawać, że głaz jest mniejszy niż w rzeczywistości. Taki sam proces można zaobserwować w tunelach aerodynamicznych, gdy bada się opory przedmiotów o różnych kształtach wobec strumienia powietrza.
Trzeba teraz dodać, że nie tylko płynąca woda, czy też wiejące powietrze wywołuje soczewkowanie w momencie napotkania przeszkody, ale również każda promieniująca energia,w tym oczywiście i światło. Po prostu dla powstania zjawiska soczewkowania potrzebne jest jedynie jakaś przemieszczająca się substancja i przeszkoda na jej drodze, zaś dla jego skali nie ma znaczenia grawitacja generowana przez przeszkodę, a jedynie jej wielkość i kształt.

We współczesnych laboratoriach uzyskuje się wyniki sięgające niewiarygodnej precyzji (podobno w eksperymentach mających „złapać” falę grawitacyjną uwzględnia się długości wynoszące jeden do minus siedemnastej metra - ciekawe jaki przyjęto przy tym dopuszczany błąd tego badania). Wobec tego wydaje się, że można sprawdzić też eksperymentalnie jakie soczewkowanie światła wywoła np. kula wypełniona uranem i takiej samej wielkości i koloru kula pusta. Jestem przekonany, że efekt będzie identyczny w obu przypadkach.