V prvej časti článku som sa zaoberal omylom, ktorého sa dopustili Michelson a Morley vo svojom experimente v r.1881 a aj pri jeho neskorších obmenách. Omyl spočíval v tom, že na jednej strane nemali predstavu o objektívnej rýchlosti Zeme, ktorú podcenili desaťtisícnásobne, na druhej strane nemali ani žiadnu predstavu o zákonitostiach šírenia svetla, totiž že rýchlosť svetelného lúča závisí od uhla, vymedzeného smerom lúča a smerom kozmodriftu. Toto nepochopenie objektívnej fyzikálnej situácie malo svoje závažné následky.
Ich experiment bol totiž posledným v rade, ktorý viedol Einsteina k formulácii prvého postulátu špeciálnej teórie relativity. A tento postulát je čítankovým príkladom omylu z nepochopenia.
Hádam sa zhodneme v názore, že istota teórie pramení z experimentálnych výsledkov, a ich cena spočíva v správnom teoretickom zhodnotení.
Analogicky s poznaním starých Rimanov, totiž, že (v prípade narodenia dieťaťa) "matka je istá, ale otec je neistý", možno tiež povedať, že experimentálne výsledky sú de facto nespochybniteľné, ale správnosť ich teoretického zhodnotenia je otázna.
Ideálne by bolo, keby sme pri príprave experimentu mali dostatočný nadhľad nad fyzikálnou problematikou, ktorej čiastočný aspekt ideme experimentom skúmať. Lebo nedostatočnosť nadhľadu zvyšuje pravdepodobnosť chybného vyhodnotenia experimentu.
A to sa tu stalo: vznikol omyl, v dôsledku nesprávneho zhodnotenia výsledku.
Druhý principiálny omyl, ktorým sa chcem zaoberať v tejto časti článku, je chybný predpoklad ohľadom fyzikálnej podstaty gravitácie, zdanlivo podporený absenciou očakávaných dôsledkov.
Ako uvádza Feynman vo svojich prednáškach z fyziky (Feynmanove prednášky z fyziky, I, ALFA, Bratislava 1986), bolo navrhnutých viacero mechanizmov gravitácie. Jeden z nich bol prvý raz (lebo myšlienka sa opakuje) objavený už okolo r. 1750. Citujem:
„Predstavte si, že v priestore je veľké množstvo častíc, ktoré sa pohybujú veľkou rýchlosťou vo všetkých smeroch a sú iba veľmi málo absorbované pri prechode cez hmotu. Keď sú absorbované Zemou, odovzdávajú jej hybnosť. Keďže je tých, ktoré idú jedným smerom rovnako veľa ako tých, ktoré idú opačným smerom, hybnosti sú vyvážené. Keď sa k nim priblíži Slnko, sú častice prichádzajúce na Zem cez Slnko čiastočne absorbované a v smere od Slnka prichádza menej častíc než z opačnej strany. Zem preto získa hybnosť smerujúcu k Slnku a nedá veľa práce zistiť, že bude nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti – tak sa totiž so vzdialenosťou mení priestorový uhol, pod ktorým vidíme Slnko.
Čo je na tomto mechanizme zlé?
Zahŕňa niektoré nové dôsledky, ktoré nie sú správne.
Takáto myšlienka vedie totiž k nasledujúcej ťažkosti:
Zem by pri svojom pohybe okolo Slnka narážala na viac častíc spredu ako zozadu. (Keď bežíte v daždi, je dážď do tváre silnejší ako do zátylku!) Zem by preto mala dostávať viac hybnosti spredu a mala by sa preto v dôsledku takéhoto odporu spomaľovať. Možno vypočítať, aký čas by potrebovala Zem na zastavenie v dôsledku takéhoto odporu; ukazuje sa, že Zem by sa už mala pomaly zastaviť, takže tento mechanizmus zlyháva.
Zatiaľ sa nenašiel nijaký mechanizmus, ktorý by vysvetľoval „gravitáciu“ bez predpovedania iných javov, ktoré však neexistujú.“ Koniec citátu.
Máme dostatok poznatkov o tom, ako sa pohybujú jednotlivé planéty slnečnej (heliocentrickej) sústavy v gravitačnom poli nášho Slnka alebo trebárs umelé družice v okolí našej Zeme.
Pri výpočte "obežnej" rýchlosti družice po relatívnej kruhovej dráhe okolo Zeme vychádzame z rovnosti gravitačnej sily, ktorou sa vzájomne priťahujú Zem a družica, a odstredivej sily, ktorá pôsobí na družicu pri jej uvažovanom pohybe. Potrebná obežná rýchlosť je cca 7900 m/s. O to však teraz nejde.
Keď uvážime, že súčasne s družicou sa nejako pohybuje aj Zem, "obežná" dráha družice v žiadnom prípade nemôže mať tvar kružnice, ale to neznamená, že medzi družicou a Zemou nemôže byť stále rovnaká vzdialenosť. Gravitačná sila medzi nimi sa, v tomto prípade, časom nemení, ale odstredivá sila pôsobiaca na družicu - áno!
Uvažovaná rovnováha týchto dvoch síl vlastne neexistuje v žiadnom okamihu.
Ako je teda možné, že obežná rýchlosť 7900 m/s pre pohyb družice vyhovuje, a môže ostať bez zmeny?
A teraz urobme malú zmenu vo východiskovej predstave, o ktorej hovoril Feynman. -
Predstavte si opäť, že v priestore je veľké množstvo častíc, ktoré sa pohybujú veľkou rýchlosťou vo všetkých smeroch a sú iba veľmi málo absorbované pri prechode cez hmotu. Rozdiel nech je v tom, že do pohybu veľkého množstva častíc hypoteticky zavedieme výraznú smerovú asymetriu, zodpovedajúcu existencii kozmodriftu.
Ak by sme pôvodnú Feynmanovu predstavu prirovnali k určitému objemu (euklidovského) priestoru, v ktorom sa pohybujú molekuly ľubovolného plynu, navrhovanú obmenu tejto situácie možno prirovnať k rieke, v ktorej sa sa jednotlivé molekuly vody pohybujú najrýchlejšie v smere toku (kozmodriftu) a vo všetkých ostatných smeroch rýchlosťami závislými od uhla, ktorý daný smer zviera so smerom kozmodriftu.
Nech má táto hypotetická rieka astronomické rozmery, t.j. tak veľké, že si v nej môžeme predstaviť "vloženú" celú slnečnú sústavu. Toto je predstava našej slnečnej sústavy v podobe tzv. "riečneho modelu" helio-dynamickej sústavy. Aké budú jej vlastnosti?
Zaujme nás na nej predovšetkým jeden zaujímavý, ľahko pochopiteľný fakt. -
Ľubovolná planéta sa pohybuje v okolí Slnka, ktoré "pláva" v tejto rieke v jej strede rýchlosťou kozmodriftu, po vlnovkovitej dráhe s nerovnako dlhými oblúkmi tak, že raz je vedľa neho na strane jedného brehu, inokedy na strane druhého brehu. Keď "križuje" rieku od brehu k brehu, raz sa - vzhľadom na smer toku rieky - nachádza za Slnkom, inokedy pred ním.
Keď sa planéta nachádza "za Slnkom", znamená to, že svojou rýchlosťou za Slnkom zaostáva, teda zaostáva aj za rýchlejšími molekulami vody, hatí ich pohyb, ony na ňu zozadu narážajú a tým zrýchľujú jej vlastný pohyb.
Keď sa planéta nachádza "pred Slnkom", znamená to, že svojou rýchlosťou predbieha Slnko aj prúdenie vody. V dôsledku toho naráža na pomalšie molekuly vody, ktoré ju takto brzdia v pohybe dopredu.
Nezabúdajme, že molekuly vody v tomto obraze predstavujú Feynmanom uvažované častice!
Ako vidíme, za daných fyzikálnych podmienok, tieto častice pohyb planét vôbec len jednostranne nebrzdia, ale ich "korekčný" účinok na rýchlosť planét sa periodicky mení tak, že v konečnom dôsledku odpor "spredu" voči pohybu planét akoby ani neexistoval.
Feynmanov záver sa v takomto prípade ukazuje chybný!
Tento chybný záver - na základe neexistencie predpokladaného dôsledku - však uzatvára potenciálne schodnú cestu k pochopeniu podstaty gravitácie, a ako taký predstavuje druhý z principiálnych omylov fyziky, ktoré som si zobral v tomto článku na mušku.
Niektorí diskutéri k mojim článkom argumentovali, že fungujúci systém družíc GPS je najlepším dôkazom platnosti špeciálnej teórie relativity. Pritom nemajú ani tušenia o podobnom mechanizme pôsobenia gravitačného poľa, "samoregulujúcom" určité pohyby telies v tomto poli.
Tristo rokov po Newtonovi môžem poznatky o gravitácii doplniť aj o tieto tvrdenia:
1. Každé gravitačné pole (ako každé potenciálové pole) nie je rozpriestranené do nekonečna, ale je - z fyzikálnych príčin - nutne priestorovo ohraničené.
2. Gravitačná sila je svojou fyzikálnou povahou obyčajná mechanická sila.
3. Gravitačná sila nie je príťažlivá sila (priťahujúca hmotné telesá zo vzdialeného priestoru k centrálnemu telesu), ale prítlačná sila (zatláčajúca hmotné telesá zo vzdialeného priestoru k centrálnemu telesu).
4. Zdroj energie, ktorou sa uhrádza gravitačnou silou vykonaná práca, sa nenachádza vnútri centrálneho telesa, ale v samotnom gravitačnom poli.
5. Pritiahnutím hmoty z okolitého priestoru sa hmotnosť centrálneho telesá zväčší, ale intenzita jeho gravitačného poľa sa tým nezvýši; naopak - gravitačné pole zoslabne v dôsledku vykonanej práce.
6. Intenzita gravitačného poľa centrálneho telesa sa obnoví, až prevýši, spontánne - len po prísune zodpovedajúceho množstva (kinetickej) energie do oblasti silového poľa zo vzdialenejšieho okolia.
Prvé tvrdenie možno odôvodniť takto. - Vzhľadom na Planckom objavené najmenšie kvantum energie, existuje taká vzdialenosť od centrálneho telesa, že práca - tam vykonaná - gravitačnou silou F (prislúchajúcou telesu o ľubovolne veľkej hmotnosti M) na teliesku o hmotnosti "m", jeho posunutím po virtuálnej dráhe ds, je menšia ako toto najmenšie kvantum energie.
Aby bola táto práca aspoň rovná najmenšiemu možnému kvantu energie, muselo by sa diať posunutie telieska o hmotnosti "m" v priestore nie plynule, ale skokom - po striktne určenej úsečke - a to úsečke čoraz väčšej, v závislosti od narastajúcej vzdialenosti od centrálneho telesa.
Tomu by zodpovedalo "kvantovanie" priestoru rôznymi rozmerovými škálami, v závislosti od (principiálne) rôznej hmotnosti "m" teliesok nachádzajúcich sa na samom okraji gravitačného poľa a od vzdialenosti tohto okraja gravitačného poľa od centrálneho telesa. To je však absurdná predstava, z ktorej takto jednoznačne vyplýva, že žiadne potenciálové pole nemôže byť priestorovo neohraničené, t.j. siahať až do nekonečna.
Druhé tvrdenie vyplýva zo zistenia ekvivalencie zotrvačnej a gravitačnej hmotnosti. Sily rôzneho pôvodu, rovnako pôsobiace na jednu a tú istú entitu, musia mať rovnakú fyzikálnu povahu.
Gravitačná sila nie je nejaká "mystická" príťažlivá sila, pôsobiaca z vnútra hmoty. Je to povahou mechanická sila, pôsobiaca z priestoru svojho silového poľa smerom k jeho stredu. Teda mechanická sila, pritláčajúca menšie telesá k centrálnemu telesu. Je to sila, pracujúca na úkor vnútornej energie svojho silového poľa.
Predstavy všeobecnej teórie relativity o gravitácii sú, v porovnaní s týmito jednoduchými myšlienkami, len absurdné fantazmagórie.
