Na razie odkładam na bok czarne. Czy całkiem na bok? Nie potraktowałem ich ze zbytnim pietyzmem. Może tym zasiałem zwątpienie w ich istnienie – tych z osobliwością. Już to byłoby wielkim sukcesem. Ale jestem realistą. Raczej sceptycznie odnoszę się do wyników swych usiłowań, znając sceptycyzm i podejrzliwość (jak najbardziej uzasadnioną) cztelników, wobec treści merytorycznie tak niekonwencjonalnych. Jeśli zwątpienie, to chyba raczej w słuszność mych wywodów. Trochę pociesza mnie (czy słusznie?) względny spokój, rodzaj autonomii, jaką odczuwam, gdyż znajduję się raczej poza dwoma zwalczającymi się obozami. Nie znaczy to wcale, że ta trzecia droga jest właściwa, czy też "jedynie słuszna". Wprost najistotniejsze jest to, że mogę się mylić. Pocieszam się tym, że udowodnienie ewentualnej pomyłki, a właściwie "zasadniczego błędu", niewątpliwie wymaga jakiegoś wysiłku, który zaowocować może nowymi jakościami (już nie mojego autorstwa). Dialektyka. W dodatku sporo jeszcze przed nami. Rzecz dotyczy przecież, z jednej strony, problemów znajdujących się wprost na froncie natarcia nauki, z drugiej zaś, podstaw fizyki, wraz z rewizją (nawet) aktualnego sposobu patrzenia. Cóż, moją tragedią było zawsze to, że chadzałem (i chadzam) zdala od stada. To strata dla mnie, to wcale nie przynosi szczęścia. Przepraszam za osobisty wtręt.
Była więc mowa o kurczeniu się obiektu, powiedzmy, że masywnej gwiazdy. Uznałem, że w pewnym momencie proces ten powinien zatrzymać się. Wbrew dzisiejszym poglądom. "Poglądom", gdyż nie ma żadnego obserwacyjnego dowodu na istnienie nieograniczonej zapaści – wnioski z teorii, a tym bardziej interpretacje, nie są dowodami. Inna sprawa, że sama teoria CD dziś z impetem rozwija się, nawet stała się bardziej modna, niż dawniej. Na razie jest w czym dłubać. Strunowcy w odwrocie. Już czekać jaskółek. Obserwacyjne poszlaki? Wymowna elegancja równań? Nimi wybrukowane...
Zatrzmać się, z powodu odpychania grawitacyjnego w odpowiednio krótkim zasięgu (przy dużej koncentracji materii). Związane to jest z narastaniem w miarę ściskania, niedoboru masy grawitacyjnej układu.Na razie czarne niech czekaja cierpliwie na jaskółki.
Zanim przejdę do meritum, pragnę podzielić się z Wami pewną refleksją. Zderzenie. Zdawałoby się, że to powszechnie znane (nawet odczuwane) zjawisko, nie stanowi tajemnicy. Już nie mówię o stłuczkach. Wszyscy do tego stopnia przywykliśmy do zjawiska zderzenia, że nie uzmysławiamy sobie innego przebiegu spotkania nawet najmniejszych cząstek, nawet fotonów z elektronami (Fotony mają prędkość niezmienniczą – co z energią kinetyczną elektronów, która ma charakter względny?). Na ogół nie zastanawiamy się nad naturą fizyczną samego zderzenia. To wydaje się jakby oczywiste. Zasada zachowania pędu i kwita. Tym trudniej zajmować się nim od strony struktury bytu. Pod mikroskopem jest jeszcze co odkryć. W makroświecie oczywiście mowa o oddziaływaniu elektromagnetycznym. A głębiej?... Z tego powodu obawiano się, że zbyt wielkie energie zderzeń mogą spowodować utworzenie się czarnej dziury i w rezultacie, powszechną katastrofę, jak w filmach. Chodzi o względne energie kinetyczne zderzających się cząstek, a nie immanentnie właściwe cząstkom energie – takie wrażenie nierzadko odnieść można z lektury nawet pism fachowych(uproszczenie...), w odniesieniu do cząstek masywnych. Fotony mają swój wzór Plancka. Oczywiście dziennikarze zostali uspokojeni. Niektóre protony promieniowania kosmicznego mają energie kinetyczne względem nas, miliony razy większe (niż te w LHC) i jakoś istniejemy. Już to może być indykacją czegoś...
Prawdziwa (?) natura zderzeń... Gdzieś tam najgłębiej, mym skromnym zdaniem, decyduje grawitacja, która tam jest odpychaniem – w gruncie rzeczy na tym polega zderzenie. Całe szczęście, że grawitacja także odpycha. Co by było, gdyby... Już dawno by nas nie było, jeszcze zanim doszło do Wielkiego Wybuchu. Wszak oddziaływania grawitacyjne w skali planckowskiej są niezwykle silne. Wystarczy porównać masę Plancka z masą znanych nam cząstek. Jeśli przy tym istniałoby tylko i wyłącznie przyciąganie, to w tej sytuacji biada nam jeszcze zanim zaistnielibyśmy. Czy zaistnielibyśmy? Rozumiem. Energia próżnii fluktuacje kwantowe*..., a na deser zasada antropiczna.
O istnieniu odpychania świadczyłby przebieg każdego zderzenia (w świecie cząstek). Cząstki nie znikają. Stąd biorą się prawa zachowania (na przykład liczby leptonowej). Czarne dziury nie selekcjonują, nie przebierają. Bierą wszyćko, co sie napatocy. Dla nauki to przecież nie nowość. Czy kolejna okazja do kwantowania grawitacji? To nie nowość, że zderzenie jest odpychaniem w bardzo krótkim zasięgu. Nie ma więc mowy o jakimś pochłanianiu czarnodziurowym nawet przy względnej energii kinetycznej dążącej do nieskończoności. W dodatku w świecie cząstek, to zderzenia sprężyste. Tak się zresztą sądzi, raczej bez wnikania w fizyczną naturę zderzeń, jakby były czymś wprost oczywistym samo przez się, bez jakiejkolwiek refleksji. A przecież to indykacja czegoś ważnego. Powtarzam: to grawitacja. SF? – A jakieś czarnodziurowe nieograniczone pochłanianie (w skutek zderzenia), nad którym nie można już zapanować, to prawda jedyna prawdziwie naukowa? Raczej dla dziennikarzy. Piekła nie ma. [Zanim przekaz tej notki dotrze do scenarzystów, nie ma obawy, zobaczymy jeszcze sporo ciekawych filmów.]
Energia pola grawitacyjnego
Oto rozumowanie, coś w rodzaju doświadczenia myślowego, bazujące na ustaleniach, do których już doszliśmy, w szczególności na idei zawartej w zdaniu podkreślonym powyżej (tuż przed powyższą refleksją). Wyobraźmy sobie kulistą chmurę materii, która kurczy się w skutek grawitacji, teoretycznie od rozmiarów nieskończenie wielkich (praktycznie od rozmiarów w skali astronomicznej). Zakładamy, że rotacja nie zachodzi, bo nie ma powodu do tego, jeśli jest to układ odosobniony, a rotację trzeba przecież jakoś wcześniej spowodować. Gdy się zapada, wzrasta defekt jego masy grawitacyjnej, co formalnie przedstawić można jako wzrost masy ujemnej. W miarę kurczenia się obiektu masa ta kompensuje coraz bardziej masę dodatnią. Masa grawitacyjna układu z tego powodu stopniowo maleje. Wzrost masy ujemnej obiektu i równoczesne opadanie jego masy dodatniej „spotykają się” w środku, w połowie łącznej energii spoczynkowej, w zerze bilansu. Masa grawitacyjna układu w tym momencie równa jest bowiem zeru. [Nie znaczy to, że w połowie drogi, w połowie pierwotnego promienia. Raczej dość głęboko, biorąc pod uwagę energię równoważną masie.] W tym momencie znika też pole grawitacyjne wokół obiektu**. Mogłoby wynikać stąd, że łączna energia zawarta w polu grawitacyjnym, otaczającym określony obiekt, równa jest:
To hipoteza. Jej konsekwencje są nad wyraz ciekawe. Ale nie uprzedzajmy faktów.
Jakie są rozmiary tego obiektu w tym momencie w porównaniu z rozmiarami początkowymi, jeśli jest on kulą gazową gęstniejącą w sposób naturaly ku środkowi? Tym niech się zajmą zainteresowani tematem (jeśli tacy się znajdą). W badaniach swych z pewnością uwzględnią aspekt termodynamiczny, związany z dyssypacją energii i wzrostem temperatury obiektu w miarę jego zapadania się. Można więc dla uproszczenia założyć, przynajmniej w pierwszym przybliżeniu, że cały czas temperatura układu równa jest zeru bezwzględnemu. Powinien zatem być też ten układ ciałem doskonale czarnym, w każdym jego elemencie, by energia wyzwalająca się w wyniku zapaści grawitacyjnej, natychmiast uchodziła z niego w postaci promieniowania. To właściwie już przypomina gwiazdy, choć temperatura powinna być niezmiennie zerem bezwzględnym, jak na samym początku. Zaraz, czy w takiej sytuacji wyzwala się jakaś energia? Kosztem pola grawitacyjnego? Przecież istnieje (w założeniu) deficyt masy. Wyzwala energia... w jakiej postaci? W postaci promieniowania elektromagnetycznego? A skąd się ma ono wziąć? Fale grawitacyjne? Tak brzmi lepiej. Ale jakoś nie dają się te fale wykryć. W tym kontekście, założenie (może tymczasowe), że nie są nam one potrzebne do szczęścia, może być nawet dość atrakcyjną opcją. Sprawę wprost przesądzałoby roztrzygnięcie empiryczne na korzyść istnienia deficytu masy grawitacyjnej. Sądzę, że o odpowiednią antycypację nie trudno. Tylko kto ją zechce sprawdzić.. Promieniowanie?? Hipoteza (fale grawitacyjne) bazująca na teorii (OTW), plus skojarzenia wzięte z elektromagnetyzmu, to jeszcze nie argument. Przypuszczam, że owszem, fale grawitacyjne istnieją, ale ontologicznie są czymś zupełnie innym.
Mimo wszystko chodzi o model do testowania. Ten termodynamiczny problem zniknie jednak jeśli rozważać będziemy układ dwóch ciał, konkretnie: zmianę jego masy grawitacyjnej w wyniku zmniejszania się ich wzajemnej odległości. Wprost automatycznie nasuwa się tu jednak opinia (Czy słuszna?), że nawet w przypadku układu dwóch ciał zbliżających się do siebie pod wpływem grawitacji wzajemnej, nadmiar energii powinien być wypromieniowany przez układ. Fale grawitacyjne? Etc. – patrz powyżej.
Tak w gruncie rzeczy, nie powinien cały ten problem istnieć w związku z tym, że rozważamy masę grawitacyjną układu, a nie jego łączną masę-energię (z uwzględnieniem chaosu). Masa grawitacyjna jest funkcją położenia (wzajemnych odległości, koncentracji materii), a temperatura obiektu nie ma tu znaczenia. W dodatku energia grawitacyjna układu nie ulega zmianie (traktujemy go jako zamknięty). Energia kinetyczna rośnie aż do momentu, w którym masa układu zeruje się. Przy dalszym zbliżaniu dochodzi do zahamowania ruchu. Podobnie, jak w sprężynie. Układ jest energetycznie wysycony w tym sensie, że nie promieniuje. Przypomina to nam stacjonarne orbity elektronowe w koncepcji Bohra.
*) Osobiście wolę maksymony tła, czyli "materializm naiwny", niż "flogistony" i inne nie wiadomo z czym to jeść. Oto jeszcze jeden mit pokutujący wśród licznych zainteresowanych nauką: "Materia tworzy się z "czystej energii"". To temat sam w sobie nader interesujący – w dziedzinie ludzkiej poznawczości świata.
**)Opis formalny czegoś takiego nie jest sprawą prostą. W pierwszym przybliżeniu przyjąć można na przykład, że w tym szczególnym momencie obiekt jest już jednorodny i zbity w sobie, a w nim gradient potencjału, a więc także natężenie pola, zmierza do zera. Dość prawdopodobne jest, że zawarty jest wewnątrz sfery o promieniu grawitacyjnym, w przypadku dużych mas, (nawet znacznie) większym, niż jego własny promień. Można też po prostu podejśc "fenomenologicznie", bez drążenia i roztrząsania. Przecież to tylko (przyznam, że dość szczególne) doświadczenie myślowe, układ nie koniecznie fizycznie realny, ilustracja toku rozumowania. Model komputerowy? Czy ja mam się wszystkim zajmować?
