//////

Miesięczne archiwum: Sierpień 2010

NAJPOWAŻNIEJSZA OFIARA

W tym wszystkim najważniejsza jest możliwość, że stałe uniwersalne zmieniają się z upływem czasu! Wszystkie te godne uwagi efekty, od ugina­nia się światła do skończonych rozmiarów wszechświata, wynikają z równoważności gra­witacji i przyspieszenia. Po drodze jednak wje­chaliśmy w nieco niefrasobliwym stylu na pe­wien delikatny grunt. Powinniśmy odnotować, jakie powstały straty, i naprawić co trzeba.Najpoważniejszą być może ofiarą tej eskapa­dy jest prędkość światła. Nie jest ona dalej stała, lecz zależy od potencjału grawitacyjnego. Można to samo w sobie zaakceptować, skoro nie można odwołać się do uprzywilejowanego obserwatora, usytuowanego w otoczeniu pozba­wionym grawitacji, który mógłby obserwować tę przemianę prędkości.

WYNALAZCA W POSTACI OBSERWATORA

Takiego obserwatora nie ma. Wszyscy rzeczywiści obserwatorzy są narażeni na działanie pól grawitacyjnych swo­ich planet, a także pola grawitacyjnego reszty wszechświata. Nie ma żadnej ucieczki od gra­witacji. Jest ona powszechna. Wynalazek w po­staci obserwatora wyzwolonego od grawitacji trąci metafizyką, podobnie jak absolutna prze­strzeń i absolutny czas. Podważa podstawowe idee operacyjności i względności. Wzmianka o  przestrzeni nasuwa dalsze uwagi krytyczne. Czy nie musimy posługiwać się torami foto­nów, aby wyznaczyć linie proste w przestrzeni, a zatem stosować geometrię fizyczną? Jeśli mówimy, że światło ugina się w polu grawitacyj­nym, to znaczy iż przyjmujemy, że przestrzeń jest płaska, że linie proste mogą być w jakiś sposób wyznaczone bez odwołania się do świa­tła, a zatem, że geometria przestrzeni jest euklidesowa.

TEORIA WZGLĘDNOŚCI

Wszystkie te straty usuwa Einsteinowska i ogólna teoria względności. Jej podstawową zasadą jest to, że te same prawa fizyki obowią­zują we wszystkich układach poruszających się | z przyspieszeniem, a więc — na mocy zasady j równoważności — we wszystkich układach bez j względu na to, w jakim polu grawitacyjnym się znajdują. W szczególności prędkość światła jest stała i światło rozchodzi się po liniach i prostych, lecz przestrzeń nie jest już euklidesowa. Zakrzywienie przestrzeni jest bezpośred­nio zależne od rozkładu materii i energii. W ten | sposób geometria przestrzeni, sama będąca  czymś powszechnym, zostaje ściśle związana z czymś innym równie powszechnym — z gra­witacją. To wyjątkowo eleganckie rozwiązanie prze­widuje wszystkie godne uwagi efekty, wynika­jące z założenia płask ości przestrzeni.

PRZEPROWADZONE TESTY

Na nie­szczęście wszystkie przeprowadzone tzw. testy ogólnej teorii względności były nie tyle testami I geometrii, ile testami zasady równoważności. Obie teorie przewidują w istocie te same zja­wiska. Zasadnicza różnica sprowadza się do filozoficznego podejścia do zagadnień i spór dotyczy kwestii, czy przyspieszenie jest czymś absolutnym czy też, podobnie jak ruch jedno­stajny, czymś w pełni względnym. Jeśli przy­spieszenie jednostajne jest absolutne, to obser­wator znajdujący się w nieskończoności jest naprawdę w uprzywilejowanym położeniu, po­nieważ jego sytuacja fizyczna jest zupełnie różna od sytuacji tego, który się znajduje w polu grawitacyjnym.

WZGLĘDNOŚĆ PRZYSPIESZENIA

Jeśli jednak przyspie­szenie jest względne, podobnie jak ruch jedno­stajny, to prawa fizyki, łącznie ze stałością prędkości światła, są takie same dla wszystkich obserwatorów bez względu na ich położenie w polu grawitacyjnym czy na ich przyspiesze­nie. Spójrzmy na ten problem tak, jak uczynił to Newton w Philosophiae naturalis principia mathematica, dziele opublikowanym w roku 1687. Według niego ruchem „naturalnym” cia­ła jest ruch po linii prostej z jednostajną pręd­kością. Jeśli odniesiemy ten ruch do obracają­cego się układu odniesienia, powinniśmy odkryć występowanie dwóch sił „bezwładności” — jedną skierowaną od osi obrotu, drugą skiero­waną stycznie do toru ruchu ciała.