Josef Vaner
V ruštině existuje takové jedno úsloví, chcete-li moudrost: „So storony vidněje“. Tak uvidíme, co tady z jiného pohledu, tedy nikoli příslušně a ryze odborného, ale laicky uživatelského a filozofického, lépe uvidíme. Řeč při tom nebude o ničem menším, než o některých stránkách či problémech teorie relativity, tak jak to navozuje článek „Einstein opět vítězí ! Ale „o prsa“….“ v zářijovém čísle časopisu „21.století“(2011).
V článku se pojednává o výsledcích velkého experimentu, jehož cílem bylo testování dvou předpovědí obecné teorie relativity, týkajících se 1) zakřivení časoprostoru díky pouhé přítomnosti hmotného tělesa a 2) vzniku gravitomagnetismu v důsledku rotace hmotného tělesa ( a tedy opět jistého zakřivení toho časoprostoru). Prostřednictvím sondy Gravity Probe B šlo konkrétně o to experimentálně ověřit, zda relativně slaboučké gravitační pole Země (tedy rozhodně ne slaboučké vůči nám, stačí spadnout doma ze štaflí při výměně žárovky a víme, jak to s tou jeho slabostí je) skutečně způsobuje „zakřivení“, „ohnutí“ časoprostoru, tak jak to předpovídá obecná teorie relativity. A tedy konkrétně, nakolik se budou naměřené hodnoty shodovat s příslušnými matematickými propočty v obou sledovaných směrech.
Posuzování výsledků, jakož i vše, co souvisí s příslušnými teoreticko-matematickými a experimentálními stránkami problému, spadá plně do kompetence odborníků a proto k tomu také nemohou směřovat žádné moje poznámky. Jako laik a čtenář, který se v příslušné popularizační podobě o podobné věci zajímá, mohu však mít určitý názor na některé logické, prezentační a širší záležitosti a problémy, které s tím souvisí. Kromě jiného – což bude dále zřejmější - jde tu pak z mého hlediska i o to, nakolik se používaný terminologický aparát shoduje či rozchází s určitými základními filozofickými postuláty, týkajícími se výkladu světa. Tedy, pokud je za takové, tj. dané a pravdivé považuji. Což činím. K takovémuto druhu poznámek také směřuje další výklad. A hned musím také podotknou a předeslat, že zásadní a neočekávanou podporu k tomu hlavnímu problému, o který mi tu jde, jsem našel právě ve zmíněném článku, jehož autorem je Michal Andrle.
Začnu hned u samotného jádra problému a to je kategorie časoprostoru. Vždy jsem měl vůči této kategorii, vůči tomuto chápání čehosi velmi významného při výkladu světa nedůvěru a výhrady a to ze dvou důvodů. Za prvé proto, že při pročítání nejrůznějších popularizujících pojednání o příslušných problémech jsem měl vždycky dojem, že časoprostor se v té fyzice, u těch fyziků, v těch řešeních, chápe jako nějaký samostatný, svébytný jev, existující ve vesmíru mimo jeho vlastní náplň, tedy vně veškeré jeho hmoty, mimo hmotu, vedle hmoty, odděleně od hmoty, hmota že je do danosti toho časoprostoru jen jaksi umístěná. Což tak být nemůže. A velice mne to dráždilo. Byl to ale můj problém, nejspíš tomu fyzika rozumí jinak a je to nad moje chápání. Nicméně, pokračovat snad mohu.
Definiční poznámka: hmotou zde, v souladu s příslušným filozofickým určením, kde je to tak zapotřebí, rozumím souhrnné obecné označení pro všechny možné podoby materiálna, tak jak je zkoumá fyzika a další přírodní vědy. Tedy ne jen pro označení látkové podoby hmoty (jak je to běžné ve fyzice) ale i podoby energetické (kam v souladu s tříděním čtyř základních druhů interakce spadá jako samostatná a specifická forma i gravitace), případně jiných podob (temná hmota, temná energie…). Zároveň jsem přesvědčen, že takovéto souhrnné označení není samoúčelné, že by ho nejspíš měla mít i fyzika, neboť přece i na samotném počátku velkého třesku tu bylo něco jediné, což se teprve vzápětí začalo diferencovat. A filozofie se ve svém výkladu světa a podstaty jsoucna už vůbec bez takové souhrnné a zcela obecné kategorie nemůže obejít.
Druhým důvodem těch výhrad vůči kategorii časoprostoru je pro mne to, že se zde spojují do jednoho jevu, do jedné kategorie, dvě naprosto rozdílné substance – čas a prostor. To je stejné, jako kdybychom od dvou zcela různých vlastností nějakého předmětu, např. cihly, která je co do konzistence tvrdá a co do barvy červená, odvodili jednu souhrnnou vlastnost – tvrdočervenost. A říkali, že cihla je tvrdočervená. Tedy říkat to můžeme, ale z hlediska racionálního a seriozního pojednávání o té věci je to zjevný nesmysl. V nějakém komediálnu by se to ovšem použít mohlo. A stejné je to – podle mého drzého názoru - i s časoprostorem. V jedné své dřívější písemnosti jsem to dokonce nazval kočkopsem. Fyzika zřejmě měla nebo dosud i má k zavedení tohoto pojmu nějaký ryze svůj a asi i seriozní důvod, ale jak se ukáže dále, tak to vlastně není až tak horké. Pokud by přistoupila na to, co je uvedeno níže, mohla by ho vlastně klidně postrádat a nahradit ho i pro laika zcela srozumitelným ekvivalentem. Ku prospěchu věci.
Teď prosím čtenáře, aby ještě nepráskl dveřmi, protože právě o tom hlavním, tj. o možnosti úplného vyřazení časoprostoru ze související kategoriální výbavy, se bude dále pojednávat. A to dokonce – jakkoli se to může zdát podivné- s přispěním samotného Einsteina. Tak jak k tomu dává podnět jeho teze, připomenutá M. Andrlem v uvedeném článku.
Nejprve, nicméně, považuji za účelné zůstat ještě chvíli u těch avízovaných filozofických základů. Neboť právě a především ony jsou pro mne tím výchozím důvodem pro odmítání kategorie časoprostoru. Ostatně ty základní postuláty, o kterých teď bude řeč, si filozofie jen tak sama ze sebe nevymyslela, ale zformulovala je právě na základě poznatků přírodních věd. Zpřesnit ovšem musím, že jde o filozofii materialistickou, přidržující se tvrdě reality.
Ty postuláty jsou následující:
- Hmota je základní konstitutivní složkou resp. podmínkou všeho, co existuje. V realitě zvané vesmír (a jinou zatím neznáme) neexistuje absolutně nic, co by nebylo hmotné nebo hmotou podmíněné.
( Vlastní doložka: podle koncepce dialektického dualismu, kterou na jiném místě ve vztahu k jsoucnu navrhuji, jsou tu základní konstitutivní složky dvě, a sice hmota, jakožto veškeré materiálno a informace, jakožto reálné ideálno. Obě složky jsou rovnocenné, od sebe neoddělitelné a vzájemně se podmiňující. Ale o to tu teď nejde).
- Hmota existuje tak a jen tak, že se pohybuje ( buď ve smyslu změny stavu nebo polohy nebo obojího). Pohyb je způsob existence hmoty. Odtud čas jakožto projev tohoto pohybu. Čas mimo hmotu a její pohyb neexistuje a nemůže existovat. Z našeho lidského poznávacího hlediska je čas měřítkem pohybu, jakéhokoliv dění.
- Hmota sama je vždy i prostorem, prostor je tvořen, poskládán hmotou. Neexistuje prostor an sich, mimo hmotu nebo bez hmoty.
- Čas a prostor jsou imanentní atributy hmoty, formy, podoby, projevy hmoty, jsou od ní neoddělitelné, neexistují a nemohou existovat jako nějaké samostatné entity. A jsou to také zcela rozdílné její vlastnosti, rozdílné jevy.
- Dalším atributem hmoty je i teplota, rovněž podmíněná jejím pohybem.
( Vlastní doložka: podle koncepce dialektického dualismu je neoddělitelným atributem hmoty i informace).
- Hovoříme-li o času a prostoru, tak hovoříme o hmotě, jejích různých charakteristikách.
Potud zobecňující filozofický pohled. Časoprostor jako nějaký samostatný jev, samostatná entita, ani jako nějaká sloučená vlastnost, „tvrdočervenost“, v něm nemá místo.
A teď o té neočekávané podpoře, které se ve zmíněném článku ( pro mne, nikoli ve vztahu ke mně) dostalo stanovisku, že v případě časoprostoru nejde a nemůže jít o nějaký samostatný jev. V pasáži nazvané „Hmota, gravitace a časoprostor“ tam jeho autor Michal Andrle ve vztahu k Einsteinovým teoriím relativity píše: „Propojení hmoty, pohybu a gravitace do jedné konzistentní teorie mělo skutečně epochální důsledky, které převrátily dosavadní představy o vesmíru na hlavu. Časoprostor přestal jako samostatná entita existovat již ve speciální relativitě a teď dostal v relativitě obecné ještě více „na frak“. Einstein totiž udělal ještě další významný krok – prohlásil, že gravitační pole není vlastně nic jiného, než časoprostor sám“. (Proloženo mnou J.V.)
No vida. Ba více – bravo! Tak že bych zde nebo i jinde, a to hodně opožděně, bojoval proti větrným mlýnům? Protože fyzikové se již dávno časoprostoru zřekli?
Vypadá to, že ne. Vlastně určitě ne, jak o tom svědčí i řada dalších pasáží v tom článku. Navzdory uvedenému Einsteinovu vyjádření a závěrům, které by se z něho, podle mého názoru, měly vyvodit. Což můžeme zkusit.
Jestliže totiž to uvedené takto Einsteinem skutečně zformulováno bylo, to znamená, jestliže gravitační pole není vlastně nic jiného než časoprostor sám, pak zcela jistě platí, mělo by platit, i opačné, ekvivalentní tvrzení, že časoprostor sám není nic jiného než gravitační pole. Jestliže A=B, pak jistě i B=A. A z lingvistického hlediska jde pak o synonyma, což by třeba mohli využít tvůrci křížovek pro fajnšmekry.
A pokud to tedy platí, pak jistě by neměly být žádné námitky proti tomu, aby se termín časoprostor, specielně v zájmu srozumitelnosti, z příslušných úvah, bádání a pojednávání prostě vyškrtl a místo něho se všude mluvilo jen o gravitačním poli. Což je naprosto nepochybně zcela reálná a i srozumitelná fyzikální veličina. I pro laiky. A bylo by vymalováno. A hned by se dalo lépe dýchat.
Uvedená záměna a redukce nemá a neměla by jen nějaký formální význam. Naopak, mělo by to hluboký racionální a užitečný smysl. Ony totiž ty dva pojmy nejsou vůbec rovnocenné. Zatím co časoprostor, jak jsem přesvědčen a jak také uvádí autor článku s odvoláním na teorie relativity, není žádná reálná samostatná entita,ale jen teoretická fikce (viz na konci přiložený výklad M. Andrleho) gravitační pole takovou samostatnou entitou je. Je to zcela reálný, nezpochybnitelný a měřitelný fyzikální jev, i když stále ještě tajemný. Ve svém základním významu je gravitace jev každému zcela srozumitelný a pochopitelný, neboť se s ním setkáváme doslova při každém svém kroku, počínaje těmi prvními pokusy tak činit. O časoprostoru to takto jistě říci nelze. Až na tu tajemnost, ta nepochybně přesahuje všechny meze. Takže danou a velice žádoucí terminologickou záměnou, terminologickým opatřením, odvíjejícím se od uvedeného Einsteinova vymezení, dostalo by se tak všechno, o co v dané oblasti konkrétně jde, z říše čistě teoretických a vlastně i obrazných virtuálních konstrukcí do zcela reálné a i zcela srozumitelné polohy. A o obojí by tu přece rovněž mělo jít.
Ani teď, prosím, ještě nepráskat dveřmi a šetřit příslušným výrazivem na adresu autora nebo s tím alespoň posečkat. Protože při ujasňování si celé té záležitosti lze a vlastně je i nutno udělat ještě jeden, z mého hlediska i zcela zásadní a rozhodující krok.
Především, pokud by se takto, tedy jak uvedeno, terminologicky postupovalo, tak by se ze „zakřiveného“ časoprostoru stalo „zakřivené“ gravitační pole. A to není málo. Ba je to podstatné. Tím by totiž byl zároveň učiněn i ten další a zcela zásadní krok k pochopení toho, o co tu konec konců jde, o jaký reálný a „hmatatelný“ základ toho všeho se zde jedná. Tak, že to může být pochopitelné i laikovi. A tímto základem a od něho se odvíjejícím problémem „zakřivenosti“, „ohýbání“, není nic jiného, než nahuštěnost hmoty v daném místě vesmírného prostoru. Tím je v principu dána i příslušná gravitace a gravitační pole, s příslušnými bližšími určeními. A stává se tak srozumitelným i problém, o který tu šlo – experimentální ověření parametrů gravitačního pole Země, ustanovených resp. předpověděných příslušnými teoretickými výpočty.
Z laického hlediska či vnímání je uvedená spojitost mezi tím základem, tj. nahuštěností hmoty v daném prostoru, a gravitací, včetně příslušného jejího dosahu, velice srozumitelná. Víme přece, že třeba na Měsíci je v důsledku jeho menší hmotnosti, menší nahuštěnosti hmoty v tom jeho prostoru, gravitace podstatně slabší, než u nás na Zemi a dokonce jsme to mohli sledovat i v televizi na záběrech z výprav Apollo. A také víme, že nějaké takové plavné poskakování by vůbec nebylo možné třeba na Jupiteru, neřku-li na Slunci, i kdyby to tam jinak bylo třeba stejné příjemné jako tady na Zemi. Byli bychom tam tak trochu rozmačkáni. Víme také – třeba opět z toho letu Apolla – že gravitační pole Měsíce je z hlediska jeho reálného dosahu a praktického vlivu menší, než je tomu u gravitačního pole Země a ta že zase v tomto směru zaostává za některými jinými planetami. A tak je tomu i ve všech jiných případech. Takže ty souvislosti jsou zde evidentní. A podle toho se budou lišit i příslušné číselné veličiny.
Nahuštěnost hmoty – řeč je o té hmotě, která nám je zatím ve své látkové a energetické podobě celkem dobře známá, nikoli o zatím blíže neznámé temné hmotě a temné energii – tedy nahuštěnost této hmoty je v jednotlivých částech, místech, bodech vesmíru velice rozdílná. Tím se liší i síla a rozmístění gravitace a tedy i podoba gravitačního pole. V těch místech vesmírného prostoru, kde je přítomno hmotné těleso (nahuštěná látková podoba hmoty), je gravitační pole přirozeně zcela jiné, než tam, kde takové těleso přítomno není. V mezihvězdném a mezigalaktickém prostoru je nahuštěnost (té naší) hmoty velice velice malá, je dána jen všudypřítomným elektromagnetickým vlněním (zářením) a tím i gravitační pole má zde pak zcela jinou podobu. Tak jak je to podmíněno a jak to odpovídá jen zcela nepatrnému gravitačnímu působení samotných fotonů.
Ta či ona lokální nahuštěnost hmoty v daném místě vesmírného prostoru není ovšem dána jen samotným přítomným látkovým tělesem (rozumí se včetně jeho případné atmosféry). Přispívá k ní – byť nepatrně – i z vesmíru dopadající elektromagnetické záření a také – i když v míře ještě více nepatrné - to prolétající záření, které k sobě dané těleso díky své gravitaci přitahuje, „ohýbá“. Což může být u velmi hmotných těles i patrné. A jelikož je gravitace také jen jednou specifickou a samostatnou formou energie – a tudíž i hmoty v jejím všeobecném vymezení – pak součástí té nahuštěnosti je i samo gravitační pole .
Největšími přeborníky v nahuštěnosti hmoty – podle toho, co je dosud známo – jsou černé díry. Což jsou takové ty vesmírné stoupy, kde se z té nejslabší interakce (síly), tj. gravitace, stává interakce nejsilnější a které v důsledku toho, nejen že polykají všechny okolní látkové složky hmoty, ale i složky energetické, všechno to pak semelou napadrť, zruší všechny existující hmotové struktury, až zbude jen jakýsi absolutní prazáklad a ten pak po překonání určité kritické hranice své velikosti nejspíš vyplyvnou v nějaké jiné prostorové dimenzi. Čímž zruší i samy sebe. To ale lépe vědí odborníci. A pokud zatím ne, tak na to časem určitě přijdou. O nesmírně vysoké nahuštěnosti hmoty ( včetně té „ohnuté“ a pak z valné části i spolknuté složky elektromagnetického vlnění) a tomu odpovídající nesmírné gravitační síle a rozsahu gravitačního pole tu ale nelze pochybovat.
Můžeme tedy trochu rekapitulovat a uzavírat. Jestliže by se příslušné výklady o zkoumaném předmětu opíraly důsledně o uvedenou Einsteinovu tezi o totožnosti gravitačního pole a časoprostoru a o poznatek, že časoprostor nepředstavuje žádnou samostatnou entitu a chtěli se držet důsledně reálných fyzikálních veličin, tak se bez té vlastně virtuální kategorie časoprostoru můžeme klidně obejít. Aniž by to jakkoli uškodilo referování o výsledcích příslušného bádání, ba naopak, stalo by se to srozumitelným. Ostatně, samotný experiment, o kterém se v uvedeném článku pojednává, byl přece zaměřen na měření gravitace, jak o tom svědčí i samotný název příslušné sondy: Gravity Probe.
Zjištěná data se tedy týkají gravitace, gravitačního pole a podle toho by se proto měly příslušné veličiny i interpretovat, případně nazývat. A neunikat do fiktivního světa časoprostoru. Jenže ten si fyzikové nenechají vzít, mají ho asi raději, než gravitační pole. Jak o tom ostatně svědčí i v článku uvedená slova J.A.Wheelera, který - podle nich - shrnul jádro Einsteinovy teorie takto: „Časoprostor říká hmotě, jak se má pohybovat, hmota zase časoprostoru, jak se má ohýbat“.
Nemohu si dovolit být ironický, i když by si to právě řečené také zasloužilo. Reálná informace z toho výroku plynoucí, specielně pro snazší, srozumitelnější a věcné chápání toho, oč tu jde, je mizivá. Oč lépe, srozumitelněji a správněji by to znělo, kdyby se respektovalo to Einsteinovo ztotožnění časoprostoru s gravitačním polem. Pak bychom četli: „ Gravitační pole říká hmotě, jak se má pohybovat, hmota zase, gravitačnímu poli jak se má ohýbat“. Jasná zpráva. V každém případě pokud jde o tu první část (i když to téměř jistě nevyčerpává celou problematiku pohybu hmoty). Vždyť na tom vlivu gravitačního pole na pohyb hmotných těles je třeba – mimo mnohé jiné a závažnější - založen prakticky celý kosmický výzkum pomocí sond ( pohybují se tak, jak jim vždy po vypnutí jejich vlastní hybné síly nadále velí už jen jednotlivá gravitační pole planet a Slunce). A i ta druhá část výroku je zřejmější, protože je jasné, o jaký podřízený vztah gravitačního pole se zde jedná. A jakmile toto začneme trochu konkretizovat, nemůžeme dospět k ničemu jinému, než k tomu, co je vlastně notoricky známo - závislosti gravitačního pole, jeho rozsahu a případných jiných charakteristik, na hmotnosti daného tělesa, čili nahuštěnosti látkové podoby hmoty v daném místě vesmírného prostoru.
Čímž se také dostáváme k těm obrazným a vlastně také i tak trochu nešťastným označením „zakřivenosti“ či „ohýbání“. Dost nám o jejich problematičnosti a konec konců – podle mého názoru – i neopodstatněnosti a zmatečnosti, může napovědět obrázek, který je v pojednávaném článku také uveden a vyskytuje se porůznu v té či oné obdobě i jinde. Je to zobrazení Země, visící nad jakousi pavučinou, jakoby se propadající do jakési sítě, s vysvětlujícím textem: „ Země svou přítomností „zakřivuje“ časoprostor podobně, jako míč prověšuje síť, do níž je zavěšen. Právě toto zakřivení měla naměřit sonda Gravity Probe B“.
Obrázek je to hezký, ale naprosto zcestný a zavádějící. Za prvé tím, že navozuje představu a vlastně i kodifikuje časoprostor jako nějakou samostatnou entitu. Což je na jiném místě zcela oprávněně popřeno. A za druhé, přestaneme-li tolerovat zde nezbytnou dvojrozměrnost provedení, pak je zřejmé, že stejně prověšovaná síť by musela být zakreslena i z protilehlé strany, protože i tam je nepochybně příslušný časoprostor, a pak ještě zleva a zprava a také i z páté, desáté i padesáté strany, neb všude jde o totéž. Takže Země – míč by musela prověšovat síť toho časoprostoru současně se všech stran. Což evidentně nelze, je to čirý nesmysl a tudíž také žádné zakřivení toho matiččina okolí se zde v tomto smyslu ani nekoná. Jestliže je ta naše drahá matička Země skutečně v něčem „ zavěšena“, tak je to gravitační pole Slunce a to je zase, i celou svou soustavou planet a dalších těles, „zavěšeno“ v gravitačním poli naší Galaxie Mléčné dráhy.
Jestliže se tedy žádné „ zakřivení“ nekoná ve smyslu nějakého zavěšení do nějaké imaginární sítě imaginárního časoprostoru, pak je tu otázka, jestli se nekoná v nějakém jiném smyslu. Neboli, co to „ zakřivení“ reálně vlastně je.
Ten jiný smysl může být – v souladu s uvedenou Einsteinovou identitou – jen jediný: že se „zakřivuje“ gravitačního pole. A pak jde o to, co to může reálně znamenat. Jisté jsou v tomto směru - i pro laika - alespoň dvě věci: 1) že síla gravitace je přímo závislá na velikosti a konzistenci (hmotnosti) daného látkového tělesa, neboli, na nahuštěnosti hmoty v daném místě vesmírného prostoru a 2) že gravitační síla ubývá se čtvercem vzdálenosti od daného tělesa. Tyto skutečnosti samy o sobě ovšem sotva mohou navozovat potřebu nějaké další specifikace gravitačního pole ve smyslu jeho zakřivení. Leda by se tím myslela nějaké pomyslná koule, za jejíž hranicemi již daná gravitace dosahuje jen nějakých podlimitních hodnot.
Mohou tu ovšem být nebo i jsou některé jiné okolnosti, které na podobu gravitačního pole možná nějak působí, například nehomogenita daného hmotného tělesa, nějaká specifika v jeho pohybu, dosahy či rozprostření vnějších gravitačních polí nebo ještě něco jiného, co nějak deformuje podobu toho našeho gravitačního pole oproti nějakému ideálnímu stavu. To by měli vědět jiní. Obávám se však, že o toto vše v tom inkriminovaném termínu „zakřivení“ nejde. A jestliže ne, pak ta „zakřivenost“ reálně není nic jiného než příslušná nahuštěnost hmoty, míra, rozsah této nahuštěnosti. Tak velice se lišící třeba jen v jednotlivých místech naší sluneční soustavy.
A můžeme spět k nějakému závěrečnému shrnutí či hodnocení.
Podle standardní užívané terminologie se věci mají tak, že jestliže do „prázdného“, „rovného“ mezihvězdného prostoru, kde není nic jiného než elektromagnetické vlnění a zcela zanedbatelné gravitační pole, vložíme hmotné (látkové) těleso, dojde tam, v tom místě, k „zakřivení“ časoprostoru.
Jestliže toto konstatování upravíme s ohledem na uvedenou Einsteinovu identitu, bude to znít tak, že v tomto místě došlo k „zakřivení“ gravitačního pole.
Reálně se ale nestalo nic jiného, než že se tam v tom místě výrazně zvýšila nahuštěnost hmoty a vzniklo tam, právě v důsledku toho, i odpovídající, nesrovnatelně větší a silnější gravitační pole. Jaký je v tomto směru ten rozdíl oproti původnímu stavu, to se už tedy umí dávno spočítat a teď byl učiněn pokus to i experimentálně ověřit.
Jestliže je pak toto těleso uvedeno do rotace, nějakou rychlostí rotuje, vytvoří se tam i ten gravitomagnetismus, jakýsi další moment gravitačního pole. A i u toho se ví, jak ho kvantifikovat a i on byl předmětem toho experimentálního ověřování.
Nebylo by tak to, oč tu jde, takto lépe srozumitelné? Bez toho neuchopitelného časoprostoru? Pro mne určitě ano a možná, že i pro někoho jiného.
Na závěr bych si dovolil, ovšemže také čistě laicky, uvést určitou představu o struktuře té nahuštěnosti hmoty.
Ve zcela obecné poloze by zde bylo možno rozlišovat tři kategorie : nahuštěnost universální (energetická), nahuštěnost specifická (látková) a nahuštěnost kombinovaná.
Nahuštěnost universální (energetická) existuje, je rozprostřena, absolutně všude ve vesmíru a ve své "čisté" podobě, tj. bez přítomnosti látkových těles je takto v zásadě vyplněn (vytvořen) mezigalaktický a mezihvězdný prostor. Není jistě všude stejná, absolutně stejnorodá, jsou zde ty či ony lokální odlišnosti.
Specifická (látková) nahuštěnost je vždy lokální a ve své "čisté" podobě existuje ve formě hmotných (látkových) těles. V širším měřítku lze pak do této kategorie zařadit i velká kosmická uskupení těchto těles jako jsou galaxie a planetární soustavy.
Je zřejmé, že tato specifická nahuštěnost existuje vždy v rámci a v kombinaci s nahuštěností universální a máme tu tudíž co do činění i s nahuštěností kombinovanou. U této kombinované lokální nahuštěnosti lze pak rozlišit (identifikovat) tři její stupně (podoby, kategorie): nahuštěnost primární, sekundární a terciární.
Primární nahuštěnost je dána (reprezentována) samotným tím tělesem, jeho látkovou substancí a v rámci toho mohou tu pak ještě existovat (existují) ještě další interní stupně, jako třeba v případě Země zemské jádro, plášť, zemská kůra, atmosféra.
Sekundární nahuštěnost – je reprezentována samotným gravitačním polem, gravitací, tak, v tom rozsahu a síle, jak je to podmíněno a vyvoláno tím tělesem a jeho rotací.
Terciární nahuštěnost - je reprezentována relevantním dopadajícím, odráženým, vyzařovaným případně i jen přitaženým (ohnutým) elektromagnetickým vlněním. Zvláštním a zcela výjimečným případem v rámci tohoto třetího stupně, této třetí kategorie, je uměle vytvořené elektromagnetické vlnění v našich zemských vysílačích všeho druhu. Dokud tyto vlny definitivně neopustí relevantní okolí Země a nestanou se součástí kosmických energetických polí. Tato terciární nahuštěnost je, přirozeně, zcela nicotná v porovnání s nahuštěností primární.
Celková nahuštěnost hmoty a její sféra v prostoru látkových těles je pak dána všemi těmito vlivy a stupni.
V principu toto strukturování odpovídá i úplnému základu všeho, co souvisí s hmotou, tj. existenci čtyř základních interakcí (sil). Gravitační interakce je jednou z nich a samu gravitaci a gravitační pole tak z příslušnosti ke hmotě, jako jedné z jejich podob, nelze nikterak vyřadit.
Tak, a může začít cupování. Nebo že by na tom všem snad něco bylo?
Příloha: Odezva autora referenčního článku Michala Anderleho
Vážený pane Vanere,
konečně jsem si našel maličko času, abych Vám odpověděl. Vlastně to ani
nebude řádná odpověď, jen několik poznámek k Vašemu textu. Z nedostatku času
půjdu rovnou k věci a tak se může stát, že budu vypadat příliš neomaleně.
Mějte však napaměti, že píši se vší úctou a nedělám si patent na rozum.
Zdá se mi, že Váš text se skutečně trefuje do významného místa. Na první
pohled by se chtělo říci, že jde o místo, které vzniká jaksi uměle -
nedorozuměním mezi tím, jak fyzikové skutečně myslí a tím, jak si lidé
myslí, že fyzikové myslí. Nefyzikům a nematematikům totiž nelze
zprostředkovat fyzikální myšlení jinak, než slovy běžného jazyka. Na této
úrovni pak nutně dochází ke zkreslením, daným na jedné straně nešikovností
fyziků na půdě, která jim není vlastní (tj. vše mimo rovnice), na druhé
straně tím, že se popularizace myšlenek fyziků často chopí lidé, kteří
fyziky nejsou a produkují proto neadekvátní metafory. Z tohoto úhlu pohledu
bych řekl asi následující:
Pojem časoprostor: ve vokabuláři fyziky se tento "kočkopes" ocitl díky
speciální relativitě, naplno pak díky její geometrické reprezentaci
vypracované H. Minkowskim. Tato "čtyřrozměrná varieta" je plochá, její
základní metrickou rovnicí (Pythagorovou větou aplikovanou na diferenciály
souřadnic). V této rovnici, která vyznačuje metriku variaty, vystupují 4
kartézké souřadnice: 3 prostorové a 1 časová. Potud tedy prakticky stejná
věc, jako v klasické mechanice newtonovské. Nebýt ovšem Lorenzovských
transformací, které boří jednotu koordinát pro všechny soustavy. Jinými
slovy - nelze počítat s tím, že existuje jedna univerzální vztažná soustava,
tedy analogie "obřího akvárie bez stěn", které je vůči všem událostem v něm
preexistentní (Newtonovo "sensorium Dei" ve 4 rozměrech). Detaily celé
argumentace jsou složitější (řadu lze nalézt v rekapitulační kapitole v mé
knize, pochopitelně také v řadě knih jiných - za všechny bych doporučil
např. Vopěnkovy "Rozpravy s geometrií"), zde jsem se soustředil jen na
aspekt čistě matematický. V obecné relativitě je problém ještě o něco
složitější, zásadní půdorys je však zděděn z relativity speciální.
Východiskem a výdobytkem relativity tedy je, že "časoprostor" jako takový
(preexistentní ať již jako "forma názoru", řečeno s Kantem, či jako forma
existence), je teoretickou fikcí. Existují pouze vztažné ramce, vůči nimž
pohyb popisujeme. Pojem "časoprostor" tedy vlastně není přesný - jedná se
jen o popis, který v obecné relativitě spadá v jedno s vyřešením tenzoru
energie a hybnosti - tedy popis "lokální" torze vzhledem k jistému
referenčnímu rámci.
Na této úrovni tedy vypadá přežívání pojmu "časoprostorů ve vookabuláři
fyziky jako přežitek, zavedený pouze pro oporu představivosti laiků. Ale teď
zpět k tomu, proč se mi zdá Váš útok na pojem časoprostoru relevantní. Ono
je to totiž často tak, že tuto pomůcku nevědomky používají i fyzikové sami
(nepředstavitelné věci, ke kterým počítání v obecné relativitě patří, si
zkrátka musí také nějak představovat - tomu se nelze vyhnout). První potíž
je v tom, že tyto pomocné představy ovlivňují i jejich způsoby, jak spolu
mluví a pochopitelně také to, co z těchto rozhovorů odposlechne veřejnost.
Druhá, a ještě důležitější, je však v tom, že slova mluvené řeči, která
vyjadřují jisté základní představy, které leží v základu různých fyzikálních
popisů (dejme tomu "ontologie") do značné míry určují i další směr bádání. V
tomto smyslu je atak laiků (nejen nefyziků, ale například filosofů) na
základní výkladové pojmy fyziky zcela legitimní záležitostí.
Nyní k dalšímu problému: časoprostor a gravitace. Ano, klasický problém
obecné relativity. Jak víme, je s ní velký problém - dává totiž gravitaci
(která byla vedle elektromagnetismu jednou ze dvou sil, které byly známy
fyzice Einsteinovy doby) těžko zdůvodnitelnou přednost. Proto je dávo jasné,
že OTR nemůže být posledním slovem fyziky - neinkorporuje toriž organicky
další 3 dnes známé interakce, které jsou tak krásně usazené ve "standardním
modelu". Poro Einsteina je časoprostor skutečně gravitačním polem se všemi
jeho torzemi, "kvantová teorie gravitace", kterou musí každá další jednotná
teorie být, však nic takového tvrdit nemůže. Dnešní strunové teorie, které
jsou vážnými kandidátkami na jednotnou teorii pole, pracují nikoliv s
časoprostorem, ale se 11ti rozměrnou varietou (existují pochopitelě i
vícerozměrné alternativy k OTR, např. Kaluza-Kleinova teorie). Proto bych
sám za sebe pojem časoprostor pro fyziku zachoval, byť spíše
časoprotorprostorprostorprostorprostr atd. Vymazání časoprostoru z fyziky
platí jen pro OTR.
Hlavní potíž, na kterou jsem se snažil v článku hlavně poukázat, spočívá v
tom, že i když OTR dnes stojí mimo všechny snahy současných fyziků, je stále
teorií neuvěřitelně robusní (tj. odolala neuvěřitelně velkému počtu snah o
experimentální vyvrácení). Je tedy zřejmé, že postihuje velmi významný
aspekt skutečnosti, s nímž je při budování všech dalších teorií třeba
počítat.
Omlouvám se občasnou zmatenost a přeskoky ve výkladu, píši velmi narychlo a
"z patra". Snad jen poslední věc: popularizace vědy a věda sama nejsou
totožné záležitosti. Popularizace (i z úst těch nejpovolanějších) bude vždy
do jisté míry zavádějící. Ve fyzice, kde představivost zasvěcenců vede do
značné míry matematika, to platí mnohem více, než ve vědách jiných. S tím je
třeba při četbě popularizační literatury počítat a číst ji opatrně. Což Vy
děláte...
Zdraví
Michal Andrle
konečně jsem si našel maličko času, abych Vám odpověděl. Vlastně to ani
nebude řádná odpověď, jen několik poznámek k Vašemu textu. Z nedostatku času
půjdu rovnou k věci a tak se může stát, že budu vypadat příliš neomaleně.
Mějte však napaměti, že píši se vší úctou a nedělám si patent na rozum.
Zdá se mi, že Váš text se skutečně trefuje do významného místa. Na první
pohled by se chtělo říci, že jde o místo, které vzniká jaksi uměle -
nedorozuměním mezi tím, jak fyzikové skutečně myslí a tím, jak si lidé
myslí, že fyzikové myslí. Nefyzikům a nematematikům totiž nelze
zprostředkovat fyzikální myšlení jinak, než slovy běžného jazyka. Na této
úrovni pak nutně dochází ke zkreslením, daným na jedné straně nešikovností
fyziků na půdě, která jim není vlastní (tj. vše mimo rovnice), na druhé
straně tím, že se popularizace myšlenek fyziků často chopí lidé, kteří
fyziky nejsou a produkují proto neadekvátní metafory. Z tohoto úhlu pohledu
bych řekl asi následující:
Pojem časoprostor: ve vokabuláři fyziky se tento "kočkopes" ocitl díky
speciální relativitě, naplno pak díky její geometrické reprezentaci
vypracované H. Minkowskim. Tato "čtyřrozměrná varieta" je plochá, její
základní metrickou rovnicí (Pythagorovou větou aplikovanou na diferenciály
souřadnic). V této rovnici, která vyznačuje metriku variaty, vystupují 4
kartézké souřadnice: 3 prostorové a 1 časová. Potud tedy prakticky stejná
věc, jako v klasické mechanice newtonovské. Nebýt ovšem Lorenzovských
transformací, které boří jednotu koordinát pro všechny soustavy. Jinými
slovy - nelze počítat s tím, že existuje jedna univerzální vztažná soustava,
tedy analogie "obřího akvárie bez stěn", které je vůči všem událostem v něm
preexistentní (Newtonovo "sensorium Dei" ve 4 rozměrech). Detaily celé
argumentace jsou složitější (řadu lze nalézt v rekapitulační kapitole v mé
knize, pochopitelně také v řadě knih jiných - za všechny bych doporučil
např. Vopěnkovy "Rozpravy s geometrií"), zde jsem se soustředil jen na
aspekt čistě matematický. V obecné relativitě je problém ještě o něco
složitější, zásadní půdorys je však zděděn z relativity speciální.
Východiskem a výdobytkem relativity tedy je, že "časoprostor" jako takový
(preexistentní ať již jako "forma názoru", řečeno s Kantem, či jako forma
existence), je teoretickou fikcí. Existují pouze vztažné ramce, vůči nimž
pohyb popisujeme. Pojem "časoprostor" tedy vlastně není přesný - jedná se
jen o popis, který v obecné relativitě spadá v jedno s vyřešením tenzoru
energie a hybnosti - tedy popis "lokální" torze vzhledem k jistému
referenčnímu rámci.
Na této úrovni tedy vypadá přežívání pojmu "časoprostorů ve vookabuláři
fyziky jako přežitek, zavedený pouze pro oporu představivosti laiků. Ale teď
zpět k tomu, proč se mi zdá Váš útok na pojem časoprostoru relevantní. Ono
je to totiž často tak, že tuto pomůcku nevědomky používají i fyzikové sami
(nepředstavitelné věci, ke kterým počítání v obecné relativitě patří, si
zkrátka musí také nějak představovat - tomu se nelze vyhnout). První potíž
je v tom, že tyto pomocné představy ovlivňují i jejich způsoby, jak spolu
mluví a pochopitelně také to, co z těchto rozhovorů odposlechne veřejnost.
Druhá, a ještě důležitější, je však v tom, že slova mluvené řeči, která
vyjadřují jisté základní představy, které leží v základu různých fyzikálních
popisů (dejme tomu "ontologie") do značné míry určují i další směr bádání. V
tomto smyslu je atak laiků (nejen nefyziků, ale například filosofů) na
základní výkladové pojmy fyziky zcela legitimní záležitostí.
Nyní k dalšímu problému: časoprostor a gravitace. Ano, klasický problém
obecné relativity. Jak víme, je s ní velký problém - dává totiž gravitaci
(která byla vedle elektromagnetismu jednou ze dvou sil, které byly známy
fyzice Einsteinovy doby) těžko zdůvodnitelnou přednost. Proto je dávo jasné,
že OTR nemůže být posledním slovem fyziky - neinkorporuje toriž organicky
další 3 dnes známé interakce, které jsou tak krásně usazené ve "standardním
modelu". Poro Einsteina je časoprostor skutečně gravitačním polem se všemi
jeho torzemi, "kvantová teorie gravitace", kterou musí každá další jednotná
teorie být, však nic takového tvrdit nemůže. Dnešní strunové teorie, které
jsou vážnými kandidátkami na jednotnou teorii pole, pracují nikoliv s
časoprostorem, ale se 11ti rozměrnou varietou (existují pochopitelě i
vícerozměrné alternativy k OTR, např. Kaluza-Kleinova teorie). Proto bych
sám za sebe pojem časoprostor pro fyziku zachoval, byť spíše
časoprotorprostorprostorprostorprostr atd. Vymazání časoprostoru z fyziky
platí jen pro OTR.
Hlavní potíž, na kterou jsem se snažil v článku hlavně poukázat, spočívá v
tom, že i když OTR dnes stojí mimo všechny snahy současných fyziků, je stále
teorií neuvěřitelně robusní (tj. odolala neuvěřitelně velkému počtu snah o
experimentální vyvrácení). Je tedy zřejmé, že postihuje velmi významný
aspekt skutečnosti, s nímž je při budování všech dalších teorií třeba
počítat.
Omlouvám se občasnou zmatenost a přeskoky ve výkladu, píši velmi narychlo a
"z patra". Snad jen poslední věc: popularizace vědy a věda sama nejsou
totožné záležitosti. Popularizace (i z úst těch nejpovolanějších) bude vždy
do jisté míry zavádějící. Ve fyzice, kde představivost zasvěcenců vede do
značné míry matematika, to platí mnohem více, než ve vědách jiných. S tím je
třeba při četbě popularizační literatury počítat a číst ji opatrně. Což Vy
děláte...
Zdraví
Michal Andrle
Žádné komentáře:
Okomentovat