//////

Miesięczne archiwum: Listopad 2010

WAŻNE PRZEWIDYWANIE

Na przeciwstawnym krańcu skali odległości pojęcie krytycznego potencjału grawitacyjnego wiedzie nas ku poglądowi, że wszechświat jest skończony. Wyobraźmy sobie rozszerzającą się wokół nas kulę zagarniającą coraz więcej i wię­cej galaktyk. Być może w pewnym momencie masa ciał niebieskich zamkniętych w tej kuli stanie się tak wielka, że światło z niej nie bę­dzie mogło umknąć. Promień kuli wtedy wy­znaczy promień wszechświata. Policzono, że będzie on rzędu 109 lat świetlnych, co odpowia­da ogólnej masie około 1051 kg lub 1078 elek­tronów i protonów. Jest to ważne przewidy­wanie, lecz sprawa na tym się nie kończy. Za­obserwowano, że wszechświat się rozszerza, przynajmniej ta jego część, którą zbadaliśmy. Jeśli tak się dzieje, to wynika stąd, że stała grawitacyjna, całkowita masa wszechświata lub prędkość światła — pojedynczo lub w powią­zaniu — zmieniają się z upływem czasu, a to dlatego, aby promień wszechświata był równy jego promieniowi grawitacyjnemu.

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.