Keď voľakedy kartografi zakresľovali do svojich máp nové zemepisné objavy, urobené poväčšine z palúb lodí, tie sa sprvu týkali hlavne pobreží. Častí novospoznaných obrysov kontinentov alebo veľkých ostrovov. Ich vnútrozemie, o ktorom sa ešte prakticky nič isté nevedelo, predstavovali na mapách biele miesta, dosť znepokojujúce predstavivosť. Kartografi na ne niekedy umiestňovali rôzne nápisy - napríklad: Tam sú levy! - alebo obrazové výtvory podľa svojej najbujnejšej fantázie.
Aj moderné fyzikálne vedy, obrazne povedané, tiež ešte stále pracujú so špecifickými "mapami poznania", na ktorých sú "kontinenty" jednotlivých fyzikálnych teórií oddelené oceánom neznáma.
Hoci intuitívne tušíme, že v reálnom svete "všetko so všetkým súvisí" a že by teda mohol existovať jeho jeden ucelený obraz, napríklad vo fyzike sa doteraz podarilo, v snahe o dosiahnutie podobnej komplexnosti, "prepojiť" len náuku o elektrine a magnetizme s optikou. Fyzici pochopili, vďaka rovnakej hodnote rýchlosti šírenia, že viditeľné svetlo predstavuje elektromagnetické vlnenie, a to v pomerne úzkom rozsahu energetického spektra.
Už od mladosti som s nevšedným záujmom, "v predstihu" k veku, čítal populárno-náučné knihy s fyzikálnou problematikou, o ktorých som sa mal učiť v škole až (niekedy podstatne) neskôr. Moju osobnú zvedavosť (popri otázke o fyzikálnej povahe času) pritom najviac zaujali tri úžasné vlastnosti hmoty:
Po prvé, gravitácia.
Po druhé, jej "relativistické správanie" pri urýchľovaní hmotných častíc na vysoké pozorované rýchlosti.
Po tretie, údajná schopnosť hmoty premieňať sa (napr. pri anihilácii) na "čistú" energiu a naopak.
Napriek tomu, že ony výnimočné vlastnosti hmoty veľmi silno podnecovali moju zvedavosť a vzbudzovali úprimnú túžbu, dostať sa k názornému vysvetleniu - a tým aj k skutočnému pochopeniu - týchto fantastických fenoménov sa mi to nepodarilo.
Hoci som si neskôr značne rozšíril svoj vedomostný obzor štúdiom na školách vyššieho stupňa, nikde sa mi nedostalo v týchto veciach vysvetlenia, ktoré by uspokojilo moju nástojčivú potrebu pochopiť tieto fenomény tzv. zdravým rozumom.
Skúsil som teda vyskúšať na tomto záujmovom "poli" vlastný rozum.
Za tým účelom som začal koncipovať základy alternatívnej fyzikálnej teórie, tzv. teórie kozmodriftu.
Aj keby som sa vo veľmi mnohom mýlil, resp. vo všetkom, aj tak moja verejná snaha po "rozlúsknutí" niektorých fyzikálnych problémov môže byť pozitívna - popularizuje túto problematiku v povedomí širokej verejnosti, myslím si, že som dosť kritický nato, aby som nepredkladal verejnosti totálne absurdnosti, v záujme dosiahnuť osobnú slávu alebo sa aspoň zviditeľniť.
Ani nemám nič proti reálnej možnosti, že ako sa ja teraz snažím poukázať (nie zo zlomyseľnosti), kde sa Einstein a iní mýlili (mýlia), že podobne budú v budúcnosti rozoberať moje mylné názory, ak sa z nich prípadne čosi zachová.
Neustále mám na zreteli predpoklad, že svet (objektívna realita) je usporiadaný tak, že, jednoducho povedané, "všetko so všetkým súvisí". V priebehu rokov, ako sa mi na školách dostávalo čoraz vyššieho vzdelania, som (s nadšením) sledoval, ako sa predo mnou niektoré izolované fakty postupne spájajú do čoraz všeobecnejších súvislostí. - Uvediem len jeden príklad z geometrie: vzťahy medzi všeobecným trojuholníkom a kružnicou.
Na samom začiatku bola Talesova veta - "Všetky uhly nad priemerom sú pravé.".
Na názorné predvedenie i overenie tejto vety stačilo nakresliť polkruh nad zvoleným priemerom (úsečkou) ASB, na ňom zvoliť niekoľko bodov - C, D, E ... a pospájať ich s bodmi A a B. Bod S je stred polkruhu a body A i B sú jeho priesečníkmi s priamkou, ktorej je priemer súčasťou. Vzniklo tak niekoľko pravoúhlych trojuholníkov, s pravým uhlom pri vrcholoch C, D, E ...
Na Talesovu vetu nadviazala Pytagorova veta, platná pre pravoúhly trojuholník so stranami a, b, c, kde strany "a" a "b" sú jeho odvesny a "c" je jeho prepona :
a.a + b.b = c.c ,
resp.
BC.BC + AC.AC = AB.AB (1)
Dokázať Pytagorovu vetu možno viacerými spôsobmi, a už tento moment je sám osebe zaujímavý. Možno ju dokázať aj z Euklidovych viet, tiež platných pre pravoúhly trojuholník.
Nech AC = b , BC = a, AB = c. Ďalej nech je priesečníkom kolmice, vedenej bodom C na základňu trojuholníka AB, s touto základňou (AB = c) bod V. Úsečka AV predstavuje výšku "v" trojuholníka ABC vzhľadom na jeho stranu "c". Potom platia tieto Euklidove vety:
BC.BC = AB.BV (2)
AC.AC = AB.AV (3)
CV.CV = AV.BV (4)
Spočítaním prvých dvoch Euklidovych viet, vznikne Pytagorova veta
BC.BC + AC.AC = AB.(AV + BV) = AB.AB (1)
Ďalej sa ukazuje, že ku každému trojuholníku ABC možno nájsť takú kružnicu "k", že sa na nej nachádzajú všetky tri jeho vrcholy. Kružnica "k" sa nazýva "opísaná kružnica". Ak je trojuholník ABC pravoúhly a priemer jeho opísanej kružnice je AB, ukazuje sa, že, do tej istej opísanej kružnice, možno pod priemer AB umiestniť druhý, ľubovolný pravoúhly trojuholník ABD (t.zn. , že bod D sa nachádza na "k"). Vznikne tak štvoruholník ACBD všeobecného tvaru - so všetkými vrcholmi na kružnici "k". Potom platí:
AC.BD + BC.AD = AB.CD (5)
Ak sú protiľahlé strany rovnako veľké, vzťah (5) je ekvivalentný so vzťahom (1), takže tu opäť máme starú, dobre známu Pytagorovu vety, o ktorej vraj ktosi múdry povedal, že sa na nej zakladá polovica vedy.
Podobným spôsobom chcem skoncipovať teóriu kozmodriftu, aby sa v nej spojilo - do ucelenej fyzikálnej teórie - čím viac známych, avšak doteraz izolovaných (v rôznych čiastkových teóriách) alebo "kusých" faktov, a mohol tak vzniknúť dokonalejší svetonázor.
A teraz sa, konečne, vrátim k problematike hmoty.
Hranatými zátvorkami s číslami označím podstatné momenty nasledujúcich úvah, aby som k nim mohol neskôr vyvodiť nástojčivé otázky, očíslované arabskými číslicami.
Sir Isaac Newton (1643-1727) vykonal na fyzikálnom poli záslužný kus práce, keď prisúdil hmote dve "fundamentálne" vlastnosti - zotrvačnosť a gravitáciu.
Zákon zotrvačnosti [1] je prvým z troch pohybových zákonov, ktoré sformuloval na základe štúdia mechanického pohybu. V zákone sily uviedol na (fyzikálnu) scénu pojem "zotrvačná hmotnosť" [2], ktorú, pri malých pozorovaných rýchlostiach jej pohybu, zvykneme označovať aj pojmom "pokojová hmotnosť" [3].
Predstava zotrvačnosti "samej osebe" predstavuje tvrdý fyzikálny oriešok.
Pretože ide o "vlastnosť hmoty", nemôže ísť o newtonovskú silu, ktorej nevyhnutným charakterom je, že existuje pri vzájomnom pôsobení medzi dvoma objektami. Nemôže byť schopnosťou iba jedného objektu. Ide o námietku z počiatku 20. storočia. Vtedy Ernst Mach (1838-1916) publikoval myšlienku, že prítomnosť hmoty všetkých galaxií vo vesmíre je dôsledkom zotrvačnej hmotnosti. (Machov princíp)
Existuje všeobecný názor že, "hmotnosť tam je ovplyvnená zotrvačnosťou tu".
Dodnes táto myšlienka nebola experimentálne dokázaná alebo vyvrátená a preto zostáva špekulatívnou.
Zotrvačná sila, aj keď je reálna, nie je Newtonovou silou, použiteľnou na zrýchľovanie telies. Sila zotrvačnosti je silou akcie a reakcie, ktorá existuje len v priebehu procesu zrýchľovania a, ako taká, nemôže byť príčinou zrýchlenia telies. Ale v prípade pôsobenia Newtonovej sily na teleso, sila zotrvačnosti vytvorením potrebného odporu, umožňuje produkovať potrebné zrýchlenie.
(Pozri: http://physedu.science.upjs.sk/mechanics_svk/041_Newton_Mach.htm)
Gravitácia [4] je predpokladaná vlastnosť hmoty, ktorej výnimočná povaha sa vymyká z dosahu všetkých doterajších racionálnych predstáv, pokúšajúcich sa zmysluplne vysvetliť jej podstatu. Zdá sa, akoby sa jednalo o akúsi "vrodenú" vlastnosť hmoty, ale to je nič neobjasňujúca predstava, viac-menej zaváňajúca mystikou. Newton rešpektoval toto tajomstvo hmoty - hádam ako "tajomstvo božie". Sformuloval všeobecný gravitačný zákon, v ktorom hmotnosti vzájomne pôsobiacich telies možno formálne - z vedeckej opatrnosti a dôslednosti - považovať za rozdielny fenomén od fenoménu "zotrvačnej hmotnosti"; z toho vznikla predstava tzv. "gravitačnej hmotnosti" [5]. Hoci sa jeho práce priam hemžia rôznymi predpokladmi, v prípade otázky podstaty gravitácie sa vzdal pokusu o jej riešenie so zdôvodnením, že by sa tu musel uchýliť k nechceným hypotézam, ktoré on (vraj) nevymýšľa.
Podobne rozumný postoj zaujal aj v otázke času.
Podstatu času nedokáže objasniť ani najmodernejšia veda, ba ani definície fyzikov: čas je nepriestorové lineárne kontinuum, v ktorom sa udalosti dejú v nenávratnom poradí.
Čas je základnou kvantitou, ku ktorej neexistuje nič základnejšie, čím by ju bolo možné konkrétnejšie špecifikovať. Čas možno definovať jedine meraním, ktoré ľudstvo vymyslelo pre jeho zdanlivú uchopiteľnosť.
(Pozri: http://server.sk/zaujimavosti/veda/najzahadnejsi-fyzikalny-fenomen-cas/)
Preto sa Newton uspokojil len so zavedením tzv. "matematického času".
Fyzikov zamestnával teoretický problém možnej "dvojtvárnosti" hmoty - ako zotrvačnej/pokojovej i gravitačnej - pomerne dlho. Po starostlivom experimentálnom overovaní, ktoré zavŕšil Eötvös (Roland von, 1848-1919), s určitou úľavou - ale aj s prekvapením - mohli fyzici konštatovať "rovnosť zotrvačnej a gravitačnej hmotnosti". [6] O prekvapení fyzikov z tohto výsledku možno oprávnene hovoriť z dôvodu, že fyzici nepoznali dôvod, prečo by to malo byť práve takto, a nie inak. V pozadí za týmto faktom ostáva domnienka, že "príroda nám tým chce niečo naznačiť alebo povedať, ale my nerozumieme čo".
Presne z toho istého súdka problémov je formálna zhoda medzi Newtonovým všeobecným gravitačným zákonom a Coulombovým zákonom pre elektrostatickú silu, ktorou na seba pôsobia dva bodové elektrické náboje. Aj to nám príroda niečo naznačuje, ale predbežne nemáme ani len náznak postupu, ktorý by nás v tejto veci priviedol k úplnému pochopeniu tušených súvislostí medzi "hmotou ako takou" a "elektrickým nábojom ako takým".
Jedným z výsledkov ďalšieho štúdia vlastností hmoty je zákon zachovania hmotnosti [7], ku ktorému najprv dospeli chemici, keď študovali proces horenia. A nie je pritom podstatné, že si nevedeli predstaviť menší hmotný objekt ako je atóm, o ktorého vnútornej stavbe nemohli v tej dobe nič tušiť.
Zákon zachovania hmotnosti (zamlčane) predpokladá konkrétne, nemenné množstvo hmoty v celom vesmíre. (V krajnom prípade by ešte bol možný slabší variant tohto predpokladu, totiž, že v "rozpínajúcom sa vesmíre", v každom čase platí konštantný pomer medzi objemom vesmírneho priestoru a množstvom hmoty v ňom obsiahnutom.)
Zrejme málokto (aj) z odborníkov si uvedomuje, že takto všeobecne sformulovaný zákon zachovania hmotnosti (hmoty) predstavuje pre usporiadanie objektívnej reality (sveta) veľmi dôležitý základ. Od neho - [7] - sa totiž odvíjajú všetky ostatné známe zákony zachovania fyzikálnych veličín, ktoré nejakým spôsobom priamo súvisia s hmotnosťou.
Jeden z prvých takýchto zákonov fyzici uznali v druhej polovici 19. storočia, a to zákon zachovania energie [8]. Píšem len "uznali", pretože to neboli fyzici kto ho prvý sformuloval. Ako to neraz býva, poznanie vyklíči občas aj tam, kde by to nikto nečakal. Renomovaní fyzici Joule (James Prescott, 1818-1889) a Helmholtz (Hermann von, 1821-1894) svojimi prácami platnosť zákona zachovania energie len overovali, ale prvý ho premyslel skromný praktický lekár Robert Mayer (Julius Robert von, 1814-1878) ako "zásadu nezničiteľnosti a premenlivosti síl" už v rokoch 1841-42. ("Živá sila" = energia, pozn. autora.)
Zákon zachovania energie - analogicky - (tiež zamlčane) predpokladá konkrétne, nemenné množstvo energie v celom vesmíre.
Zo zákona zachovania energie definitívne vyplynula nereálnosť predstavy perpetua mobile, ktorá znepokojovala rôznych výmyselníkov už od čias Villarda de Honnecourt (13. stor.).
Do konca 19. storočia bol tak dôvod striktného rozlišovania medzi hmotou a energiou zrejmý. Hmota, ako výraz jeho existencie, je základom materiálneho sveta vo všetkej jeho pestrej rôznorodosti. Všetko, čo objektívne existuje, má hmotnú podstatu. Energia je mierou pohybu všetkých foriem hmoty.
Na prahu 20. storočia, po objavení rádioaktivity, bola pri skúmaní žiarenia, vychádzajúceho z rozpadávajúcich sa atómov niektorých chemických prvkov, objavená ďalšia prekvapujúca "modifikácia" hmoty - tzv. "relativistická hmotnosť" [9]. Pri vysokých pozorovaných rýchlostiach hmotných častíc fyzici spozorovali iný priebeh narastania ich hybnosti, v závislosti od ich zvyšujúcej sa rýchlosti, ako ho poznali z klasickej mechaniky, v oblasti relatívne nízkych pozorovaných rýchlostí hmotných telies. Vznikla predstava tzv. "relativistickej hybnosti", od ktorej už bolo k predstave "relativistickej hmotnosti" naozaj veľmi blízko. Situácia v otázke vyriešenia fyzikálnej podstaty hmoty sa tým ešte viac skomplikovala.
A zrazu, kde sa vzala tu sa vzala, začiatkom 20. storočia vznikla aj myšlienka o ekvivalencii hmotnosti a energie [10], a to z teoretickej dielne Alberta Einsteina, keď objavil kvantitatívny súvis medzi hmotnosť "m" a energiou "E", vyjadrený notoricky známou rovnicou "E = m.c(na druhú)", kde "c" je rýchlosť svetla vo vákuu.
Tým sa moderným fyzikom "zotrel" rozdiel medzi dvomi, principiálne odlišnými fyzikálnymi podstatami!
Naviac, vo vzduchu visí nezodpovedaná otázka, ktorá "forma" hmoty, z hľadiska jej hmotnosti, je "ekvivalentná" s energiou - diametrálne to odlišným fyzikálnym fenoménom od fenoménu hmotnosti: zotrvačná, gravitačná alebo relativistická? Alebo sú s energiou ekvivalentné všetky tri spomenuté formy hmoty?
Bol to teda zo strany fyzikov dobrý počin, alebo zlý?
Ja osobne si myslím, že skôr to druhé. A prečo? - Tak sa na to pozrime bližšie. Hneď nás napadne viacero veľmi zaujímavých otázok. Tu je ich doterajší súhrn:
1. Čo sa deje pri hypotetickej premene hmoty na energiu?
2. Pôsobí aj (hmote ekvivalentná) energia gravitačne, t.j. zachováva "vrodené" vlastnosti hmoty - zotrvačnosť a (gravitačnú) príťažlivosť?
3. Ak (hmote ekvivalentná) energia nezachováva vlastnosti "rodenej" hmoty, kam zmizne gravitačné pole, pri premene konkrétneho množstva hmoty na energiu?
4. Ako (akým mechanizmom) sa energia spätne premení na hmotnosť?
5. Energia, rovnajúca sa práci konanej silou, pôsobiacou na hmotný objekt pri jeho urýchľovaní na veľmi vysokú pozorovanú rýchlosť, kam sa podeje? - Táto energia jednak navýši kinetickú energiu daného objektu, a ostatok sa premení na prírastok hmotnosti predmetného telesa. Alebo nie?
Teoreticky existuje ešte jedna možnosť na "spotrebovanie" tejto energie, totiž, že, úmerne relativistickému nárastu hmotnosti objektu, narastie aj intenzita jeho gravitačného pôsobenia. Inými slovami, ak pôvodné gravitačné pole v okolí "pokojovej" hmotnosti vzrastie, možno je na to potrebná určitá energia, ktorá sa "vloží" aj do gravitačného poľa "relativistickej" hmotnosti.
Na základe idey o ekvivalencii hmotnosti a energie, to možno teoreticky pripustiť, ale prakticky (názorne) si to predstaviť presahuje schopnosti tzv. zdravého rozumu.
Predstaviť si spätný proces premeny "relativistickej hmotnosti" telesa, spomalením jeho pohybu, na tzv. pokojovú hmotnosť a množstvo "voľnej" energie, zodpovedajúce práci vykonanej pri urýchlení telesa, je tiež problém.
Teoreticky by sme mohli (alebo mali) predpokladať, že zotrvačné vlastnosti relativistickej hmotnosti (pri vysokých pozorovaných rýchlostiach) a klasickej "pokojovej" hmotnosti telesa (pri nízkych pozorovaných rýchlostiach) sú tiež rovnaké.
Potom by sme si vedeli predstaviť, že pri zbrzdení telesa s relativistickou hmotnosťou, by sa jej časť - prekonávaním konkrétneho odporu - preniesla z telesa do okolia a teleso by takto naspäť nadobudlo svoju pôvodnú "pokojovú" hmotnosť a pôvodné gravitačné pole.
Vidíme teda, že princíp rovnosti zotrvačnej a gravitačnej hmotnosti treba precizovať na rovnosť v celom intervale hmotností - od "pokojovej" až po "relativistickú".
Keby bol tento predpoklad pravdivý, a zároveň by platili aktuálne kozmologické predstavy o vzniku sveta z Veľkého tresku, museli by sme pozorovať pri vzdialených hmotných kozmických objektoch čierne kruhy.
Pokračovanie.
Do pozornosti stálym čitateľom mojich článkov:
Vážení priatelia, v poslednej dobe dostávam do svoje e-mailovej schránky cufr@centrum.sk od facebooku zoznamy mien ľudí, ktorí by azda chceli so mnou komunikovať cez facebook. Za všetky ponuky na tento kontakt vám srdečne ďakujem, no (predbežne) zo - subjektívnych dôvodov - nechcem pobývať na facebooku, aj keď ponúka možnosť chatu. Preto každého, kto má záujem o nejaké doplňujúce informácie k mojim myšlienkam, alebo dokonca záujem o nejakú (aj jednorázovú) formu spolupráce so mnou, nateraz odkazujem na uvedený e-mailový kontakt. Dúfam, že vás to neurazí ani neodradí od vašich zámerov v súvislosti so mnou. Ďakujem vám za porozumenie.
