//////

Miesięczne archiwum: Październik 2010

GRAWITACYJNE FALE

Takie grawitacyjno-bezwładnościowe fale są wysyłane przez ciało gdziekolwiek jest ono przyspieszane. Spójrzmy, jakie siły działają na ciało, gdy spada ono swobodnie ku Słońcu . Jeśli przyspieszenie jest rzeczywiście wielkością względną, powinniśmy umieć nale­życie opisać tę sytuację, przyjmując, że ciało spoczywa, a wszystko inne porusza się z przy­spieszeniem w przeciwnym kierunku. Taka sa­ma zatem sytuacja fizykalna byłaby wtedy, jeśli Słońce poruszałoby się z przyspieszeniem ku ciału i jeśli reszta wszechświata podlegała­by temu samemu przyspieszeniu. Spójrzmy na siły działające na ciało. Zawsze występuje nor­malne przyciąganie grawitacyjne, które będzie dążyć do nadania ciału ruchu w kierunku Słoń­ca. To się nie zmieniło.

NIERUCHOME CIAŁO

Jeśli jednak ciało jest nieruchome, temu przyciąganiu powinna prze­ciwstawiać się inna siła. Jest to nowa siła — siła Sciamy wprost proporcjonalna do przyspie­szenia i, podobnie jak siła elektromagnetyczna, odwrotnie proporcjonalna do odległości. Tak Słońce, jak i reszta wszechświata wywierają tę nową siłę na ciało, ponieważ są w ruchu przyspieszonym. Wiemy jednak, że ilość ma­terii wzrasta w miarę zwiększania się odległo­ści. Podobnie jak powierzchnia kuli, rośnie proporcjonalnie do kwadratu odległości. Tak więc wzrost ilości materii w miarę oddalania się od ciała z nadwyżką wyrównuje słabnięcie siły Sciamy w miarę wzrostu odległości. W kongalaktyki doko­nują największego wkładu w jej wielkość.

RÓWNOWAŻENIE PRZYCIĄGANIA

Siła ta równoważy przyciąganie grawitacyjne Słoń­ca, jeśli nałoży się pewien warunek na całko­witą masę M i promień R wszechświata. Wa­runkiem tym jest, aby 2GM/Rc2 = 1, gdzie G jest stałą grawitacyjną, c — prędkością światła. Jest interesujące, że jest to ten sam warunek, który pojawia się w ogólnej teorii względności i wyznacza grawitacyjny promień wszechświa­ta, na co już wskazywaliśmy. Jeśli przyspieszenie jest względne, a nie absolutne, to masa bezwładna ciała jest miarą siły wywieranej na nie przez resztę wszech­świata, gdy popychasz to ciało. Cóż za wspa­niała myśl: gdy przyspieszasz bieg, twoje mięśnie zwalczają wpływ galaktyk z trudem dostrzegalnych nawet za pomocą najpotężniej­szych teleskopów! Próby — podobne do prób Sciamy — przy­pisania pochodzenia kosmologicznego siłom bez­władności kontrastują z naszkicowaną w pier­wszej połowie tego rozdziału próbą wyjaśnie­nia pochodzenia masy bezwładnej przez kwan­tową teorię pola.