Je dost možné, že nic takového jako gravitace neexistuje!

Foto wallpaper


Pociťujeme jí v každém okamžiku našich životů, v očích fyziků se však jedná o nejstarší nevyřešenou záhadu vesmíru. Jak je možné, že gravitace všechno přitahuje, průlomová teorie nám nabízí nečekané odpovědi. Je snad gravitace další silou v přestrojení? Nebo pouhou fata morgánou?  Máme my, Země, Slunce a hvězdy skutečně konkrétní hmotnost nebo je gravitace pouhou iluzí? 

Gravitační síla Slunce drží Zemi aby neodletěla volně do vesmíru, gravitační síla Země zase drží nás nohama pevně na Zemi. Všechno to zní velice realisticky, vědci ovšem nahlédli hluboko do útrob vesmíru a zjistili, že s gravitací je to možná jinak než jsme si mysleli. Můžeme cítit, že je něco skutečné, aniž by to skutečné bylo?

Fyzikové mají na gravitaci své vlastní nároky, pokládají ji za základní sílu, za nedílnou součást celé vesmírné mašinérie. Avšak profesorka astrofyziky na MIT (Massachusetts Institute of Technology) Nergis Mavalvala nebere nic za samozřejmost. ” Základní síla, jakou je právě gravitace, která popisuje jak na sebe působí všechny objekty, by měla fungovat kdekoli ve vesmíru,” říká Nergis.  Isaac Newton přišel na to, že každý hmotný objekt přitahuje jiný hmotný objekt a čím je hmota objektu větší a vzdálenost mezi nimi kratší, tím je gravitační přitažlivost větší. O více než 200 let později Albert Einstein vysvětlil proč k tomuto jevu dochází, prostor a čas jsou spolu propleteny do síťové struktury zvané časoprostor. “Einstein věřil, že časoprostor se zakřivuje,  tělesa putují po tomto zakřivení, což my vnímáme jako gravitaci. Jinými slovy, že hmota určí časoprostoru jak se má zakřivit a následně zakřivení časoprostoru určí hmotě jak se má pohybovat,” pokračuje Nergis. Kromě toho Einstein předpověděl, že při pohybu všech hmotných objektů vznikají v síťovině časoprostoru drobné gravitační vlnky, které prostupují oblohou nad námi. Pokud budou tyto vlny dostatečně silné měli bychom být schopni je zachytit. Prudké gravitační příhody, ke kterým ve vesmíru dochází, jako například srážky galaxií nebo exploze obrovských hvězd, by k Zemi měli vysílat mohutné salvy gravitačních vln. Spolu s řadou spolupracovníků vynalezla Nergis způsob jak je zaznamenat. Její tým je součástí největšího experimentu, který kdy NSF (The National Science Foundation) financovala. Nazývá se LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) a je to detektor gravitačních vln. Jenže za více než deset let provozu, ultracitlivé zařízení, pracují s přesností jedné milontiny šířky atomu a do vzdálenosti 800 bilonů bilonů! kilometrů, nezaznamenalo vůbec nic, žádné gravitační vlny. I přes plánovaná vylepšení, není žádná záruka, že se kdy tyto vlny podaří zachytit. Sama Nergis k tomu dodává ” Pokud nezachytíme žádné gravitační vlny ani po všech vylepšeních, ze všeho nejdřív to asi obrečím, ale pak si uvědomím, že se i tak jedná o vzrušující informaci. Pokud nezachytíme žádné gravitační vlny, rozpoutá to zcela novou revoluci, během které budou chtít vědci přijít na to co jim celou dobu uniká.”

Někteří vědci, ale ohlušující ticho z observatoře LIGO považují za jasný důkaz, že gravitace není základní silou za kterou ji dosud všichni pokládali, když jablko padá ze stromu, možná ho k Zemi přitahuje něco zcela jiného. Fyzikové věří, že všechno ve vesmíru, dokonce i impulz energie, kterému říkáme síla se skládá z částic a gravitace by neměla být vyjímkou. Kvantová mechanika je plná těch nejbizarnějších věcí, jaké si dovedete představit. Představa částice existující v jednom bodě se v kvantové mechanice mění na velice nejasný koncept. Subatomární částice nejsou viditelné pouhým okem, když se na ně nikdo nedívá nabývají nejasných obrysů. Občas se objeví zcela odnikud a poté najednou zmizí. Některé z těchto objevujících se a mizících částic přenášejí čtyři základní síly přírody, elektromagnetickou sílu, silnou interakci, slabou interakci a hypoteticky i gravitaci. Foton je přenašeč elektromagnetické síly, ta přitahuje nebo odpuzuje všechny objekty s elektrickým nábojem. Bosony W a Z zprostředkovávají slabou interakci, která je zodpovědná za rozpad jádra radioaktivního atomu. Gluon, který zprostředkovává silnou interakci, spojující částice dohromady čímž vytváří atomové jádro. I gravitaci by tedy měla zprostředkovávat částice, doposud ovšem tuto částici s názvem graviton nezaznamenal. Jakmile se fyzikové pokoušejí vypočítat jak by měl tento hypotetický graviton fungovat, rychle se ztrácejí v doslova nemožných výpočtech. Co se týče vzájemných interakcí je gravitace bohužel jednou z nejkomplikovanějších teorií vůbec, při výpočtech brzy začnete narážet na takové výrazy, které by nedokázaly vypočítat všechny počítače světa dohromady. Cestou by mohla být takzvaná Unitární metoda, která se v zásadě zaměřuje na určité problémy či komplikace gravitačních interakcí a rozdělí je na menší části, které řeší a následně sestavuje dohromady, což umožňuje nezabředávat do příliš složitých výpočtů. Pokud však tuto metodu použijete k vyjádření gravitonu dospějete k nečekanému výsledku. Graviton lze přesně interpretovat jako dvě kopie gluonu. Ty však zprostředkovávají silnou interakci a spojují atomová jádra, mohly by tedy být zodpovědné i za gravitaci, graviton by mohl být součástí gluonů. Pokud tomu tak je, znamená to, že padající jablko je jen dalším projevem silné interakce, ta samá síla jenž drží jádra atomů pohromadě by mohla být mohla být zodpovědná i za držení obrovitých nebeských těles na oběžné dráze. A pokud je to skutečně pravda pak je vesmír plný gluonů spolupracujících jako gravitony. Pokaždé když si mezi sebou objekty vymění pár gluonů oba objekty se k sobě přiblíží o kousek blíž.

Mnohočetné experimenty dokázaly, že Einsteinova představa vesmíru jako deformace mezi prostorem a časem je správná, ovšem stejně významná Kvantová mechanika naopak tvrdí, že Einsteinova teorie nevysvětluje z čeho se gravitace skládá. Einstein tvrdil, že pokud budete cestovat vesmírem ani si toho nevšimnete protože je prázdný a nic ho netvoří, podle Kvantové mechaniky má vesmír granulární (zrnitou) strukturu. Einsteinova teorie tvrdí, že graviton se musí vznášet na zcela hladkém povrchu vesmíru, jako třeba míč na hladině moře, podle Kvantové mechaniky ovšem vesmír hladký není. Tento spor sužuje všechny fyziky světa již déle než jedno století.

Gravitace je nejkomplikovanější problém celé fyziky. Fyzik z CALTECHu (California Institute of Technology) Sean Carroll říká, ” To, že je gravitace tak komplikovaná všechny překvapilo, potřebujeme revoluční objev, nový způsob jak o ní přemýšlet.” Nejlepším místem pro nové gravitační objevy je uvnitř černých děr, které by měly být teoretickým maximem jakého může gravitace dosáhnout.

Gravitace je pouhá teorie, na Zemi funguje dobře, ale stále jsme jí nepodrobili těm nejdůležitějším testům. Neprověřili jsme jí na okraji černé díry, kde hraje gravitace dominantní roli, je to jediné místo kde by gravitace mohla teoreticky selhat. Prověřit tyto teorie je jediný způsob jak pochopíme podstatu reality a všeho čemu věříme, že o vesmíru víme.

Vědci zjišťují, že naše domněnky o gravitaci jsou nejspíše naprosto mylné. Interpretace gravitace jako přitažlivé síly se otřásá i ve světle nedávného zjištění kosmologů, že jednotlivé galaxie se ve zvýšené míře vzájemně odpuzují. Možná je tedy čas abychom zásadně přehodnotili vše co si myslíme, že o gravitaci víme.

Nevšední svět s využitím Discovery – Cestování červí dírou s Morganem Freemanem

10 Komentáře

  1. Celý článok hovorí o tom istom, ale z iných uhlov pohľadu – nap. ak gluon drží jadrá pokope, má veľkú silu a logicky musí priťahovať aj vzdialenejšie častice ako len tie v jadre. Čím ich je viac (gluónov – jadier – atómov – hmoty) tým je spoločná sila vačšia, objekty sa priťahujú a táto spojená sila gluónov sa nazýva gravitáciou. Čo by mimochodom presne vysvetľovalo prečo je gravitácia silnejšia ak je viac hmoty.

  2. Gluonové pole má trochu nezvyklé vlastnosti – srovnáme-li ho třeba s polem elektromagnetickým nebo gravitačním. A jednou vlastností je to, že působí jen v jádře. Ano, je silné – "přepere" i odpudivé síly kladně nabitých protonů. Ovšem "..ak gluon drží jadrá pokope, má veľkú silu a logicky musí priťahovať aj vzdialenejšie častice ako len tie v jadre.." je úvaha chybná, kdyby tomu tak bylo, tak by dvě jádra samolně splynula (studená fůze). Skutečnost je ovšem taková, že jádra se musí "srazit" velkou rychlostí (energií, teplotou), aby se spojila – takže pokud nedokáže gluonové pole přitáhnout ani dvě jádra, těžko může "suplovat" gravitační sílu.

  3. no podla mna ale ta teoria o gravitacii je spravna… velmi primerana vahe napriklad bola gravitacia na mesiaci… taktiez na marse je dokazana gravitacia a tiez primerana velkosti planety

  4. Skúste si to prečítať znova, ja som písal o gravitácii, z vlastného pozorovania môžete vidieť aká je silná. Nehovorím že jeden samostatný gluón je extrémne silný, práve naopak. Keby bol, "tak by dvě jádra samolně splynula". Myslím že je to práve o tých hodnotách síl, to že sila nie je dosť veľká na pridanie ďalších častíc do jadra ešte neznamená že tam nie je žiadna, a že nepôsobí, a keď sa tieto sily spoja môžu dokopy tvoriť niečo viac (gravitáciu). Mimochodom aj naša 'normálna' hodnota gravitácie (pri množstve hmoty akú má napr. Zem) tak akurát udrží tieto častice pohromade (nesplývajú), takže jedna samostatná častica naozaj nebude mať takú silu aby sa to navonok nejako extra prejavilo.

  5. Nepovedal som že tam je len jeden (len to že jeden je slabý), ale určite ich nie je v jedinom jadre sto miliárd, aby mali dokopy nejakú veľkú silu. Narozdiel od takej planéty, kde je jadier podstatne viac.

  6. Pavol Bolo No, jak potom vysvětlíte, že jádro helia (4 nukleony) je mnohem stabilnější než jádro radia (skoro 230nukleonů), které se dokonce samovolně rozpadá?

  7. Netuším, nikdy som jadrá nepitval, ale myslím že počet nukleónov nehovorí nič o počte gluónov, takže na také niečo ani nemá zmysel odpovedať, ale ešte naposledy sa zapojím:

    1, stabilita jadra nie je úmerne závislá od počtu nukleónov !!! ("najstabilnejšie sú jadrá s počtom neutrónov alebo protónov 2, 8, 14, 20, 28, 50, 82 a 126" @ wiki)
    2, ak je napr. v jadre hélia tých gluónov viac, lepšie 'drží pohromade'
    3, ak by ich bolo v jadre hélia napr. 5gluónov a v jadre rádia 30, aj tak bude jadro hélia stabilnejšie (neviem, nikdy som to nepočítal)
    4, práve vďaka tomu že je v jadre hélia menej nukleónov možno lepšie 'drží pohromade' (koľko treba sily na spojenie dvoch magnetov (protipólmi – neutróny sa odpudzujú) a koľko na spojenie 100magnetov & ktorá stavebnica bude stabilnejšia?)
    5, podľa wikipédie bolo objavených 8druhov gluónov, takže v jadre hélia môžu byť nejaké 'silnejšie'

    ..určite sú ďalšie možnosti ale už ma nebaví preberať základy logického myslenia, skúste si zložiť z očí masku vlastnej dokonalosti a pozrieť sa na vec aj z iného uhla

  8. Pavol Bolo Souhlasím, málokdo si nechá vysvětlit, že se mýlí. 🙂 Já se Vás neptám proto, že bych něco chtěl vědět, ale proto, abyste si uvědomil…
    Pokud berete wikipedii jako zdroj věrohodných informací, tak se na ni budu odkazovat taky: "protože gluony jsou tím, co drží jádro atomu pevně pohromadě" – z toho bych si dovolil usoudit, že pro víc nukleonů bude zapotřeba i víc gluonů.
    ad 1) Máte pravdu, že ničeho přímo neplyne vyšší stabilita jádra při vyšším počtu gluonů – i když jste tvrdil, že více gluonů znamená větší sílu, ale půjdeme na to jinak – použijme wikipedii (heslo silná inerakce – zprostředuje ji právě gluon): "Působnost síly je omezena pouze na subatomární úroveň (dosah této síly je kolem 10-15 m, tzn. jedná se o sílu krátkého dosahu)." – Váš věrohodný zdroj říká, že gluony nemůžou "suplovat" gravitaci. Co teď? Odmítnete wikipedii?

Komentáře nejsou povoleny.