Treść
1. Jaka
jest topologia Wszechświata?
2.
Topologia a oscylacje.
3. Poglądowy
model Wszechświata oscylującego.
Z góry muszę
sprawić zawód. Nie znajdziecie tu równania przedstawiającego topologię
Wszechświata. Przedstawiam
tylko przesłanki mogące
ukierunkować badania w tej kwestii, przesłanki zbieżne z moim dość specyficznym
widzeniem Wszechświata. Matematykiem-topologiem nie jestem. Pragnę jednak zachęcić
specjalistów w tym zakresie, do zajęcia się tym tematem.
Temu służy między innymi, ten artykuł. Przy
tej okazji zachęcam też fizyków i astronomów, by zabrali głos w poruszanych
kwestiach (we wszystkich zresztą artykułach). Tak swoją drogą, na ogół unika się tematów
uchodzących za dziś nierozwiązywalne lub
atakowane (rozważane) z pozycji „niedopuszczalnych”. A jeśli ktoś je podejmuje, to tylko dlatego, gdyż albo
jest „niedouczony”, albo też „przydałby się specjalista z innej zupełnie
dziedziny”. Wiem to z autopsji. To na prawdę
nie łatwe być obiektywnym. [Problem
w tym, że ci, którzy mieliby
coś do powiedzenia, zaprogramowani są treściami „ustalonymi raz na zawsze” – w znakomitej większości. Raczej
nie pokwapią się do lektury, z góry przekonani o bezzasadności tego,
przyobleczeni w szaty psychologów (...). „Na
lekturę nie mają czasu.” Wolą nabrać wody w usta. Święta inkwizycja nie umywa się. Pomijam tu młodych gniewnych i
naburmuszonych, dumnych ze swej wyłącznie nabytej wiedzy.
A ja swoje, na przekór wszystkiemu. Cierpliwie czekam na obalenie tych
wszystkich moich fantazji. Są jak najbardziej falsyfikowalne. Jeśli zostaną obalone (empirycznie), wcale nie będę żałował. Powiem sobie: „Czegoś się nauczyłem”, coś
przy tym wniosłem, a swym błądzeniem,
wzmocniłem dzisiejsze pojmowanie świata.]
1. Jaka jest topologia Wszechświata?
Na ogół, podczas próby wyjaśnienia
„dlaczego tempo ekspansji Wszechświata ulega spowolnieniu”, nauczyciele, wykładowcy, autorzy artykułów i książek popularno-naukowych, dla upoglądowienia
sprawy, powołują się na przykład z
podrzucanym do góry ciałem, które wznosząc się zwalnia, aż do zatrzymania. Przyczyną spowolnienia jest oczywiście grawitacja. W
gruncie rzeczy do tego sprowadza się kosmologia bazująca na równaniu Friedmanna pomimo, że w
subiektywnym odczuciu (powiedzmy, że prawie) każdy wyobraża to sobie jako siłę,
a nie zmianę krzywizny przestrzeni.
Pomijam tu
rewelację dziś dumnie nazywaną ciemną energią (dumnie,
gdyż Nobelek napawa dumą), która ma powodować nie przyciąganie, lecz odpychanie. Już wcześniej uzasadniłem potrzebę odrzucenia koncepcji „ponaglania” (w obydwie zresztą strony), jako rzecz (w moim przekonaniu)
obcą duchowi przyrody. Każda zmiana ma przyczynę
(a zmiany mają miejsce). [Uznaję przyczynowość za
bazę dla dociekań mających odkrywać cechy Przyrody. Jak widać, to dość
efektywne. Odżegnuję się od teleologicznego traktowania Przyrody, choć dziś w
pewnych kręgach jest to przyjęte.] Co (lub Kto) ponagla? Przysłowiowa puszka Pandory
z pomysłami. Pan Ockham świętuje.
Zgodnie z
dzisiejszym widzeniem spraw „tempo ekspansji”
określa parametr H. Definicję „tempa” uzasadniłem w artykule poświęconym
prawu Hubble'a. Niemało miejsca temu zagadnieniu poświęciłem też
szczególnie w eseju pt. „Katastrofa
Horyzontalna”.
W nim między innymi konfrontuję kosmologię friedmannowską z wynikami
moich przemyśleń. Zgodnie z nimi, to, jak szybko rozszerza się Wszechświat
(potrzeba określenia tego jest jak najbardziej uzasadniona), związać można z
inną wielkością (nie koniecznie H). Przy badaniu przyrody poszukujemy symetrii,
niezmienniczości, która wskazywać nam powinna właściwą drogę. Tą wielkością
jest niezmiennicza prędkość c, z którą
wzrasta długość promienia hubblowskiego (wraz z grawitacyjnym). To także prędkość graniczna (i nieosiągalna), prędkości
względnych poszczególnych obiektów. To
prędkość ekspansji Wszechświata.
Wiąże się to
nierozerwalnie z tym, jak mamy postrzegać przestrzeń. Zgodnie z dziś już tradycyjnym
podejściem,
jest ona autonomiczna (zmienny byt sam w sobie), a o tym jaka jest jej geometria, ogólnie zależy od zawartości
materialnej układu. W odniesieniu do Wszechświata, o jej krzywiźnie możemy dowiedzieć się znając
wartość empirycznego parametru gęstości. Odkryto, że
jest płaska. Odpowiadałoby to wartości parametru gęstości Ω = 1, wskazującego na zerową
krzywiźnę
przestrzeni. Płaska od pierwszej sekundy ekspansji pomimo, że wprost minimalne
odchylenie od jedności w tych pierwszych chwilach, spowodowałoby, że w ciągu kilkunastu miliardów
lat, które już upłynęły, Wszechświat bądź dawno by się zapadł, bądź też rozproszył
zbyt szybko, by mogły powstać
galaktyki i oczywiście piszący te słowa. A mimo to tradycyjnie i wyobrażeniowo, Wszechświat jest
nadymajacym się balonem z kropkami galaktyk na jego powierzchni. Balon i płaskość? Że jest płaska, wskazują na to dane obserwacyjne. [Zostawmy
na boku znikomy margines niepewności, który jest cechą każdego pomiaru. W tym
przypadku można (i trzeba) śmiało stwierdzić, że płaskość jest cechą
immanentną.
To interesujące (i
symptomatyczne), że mimo wszystko przyjmuje się ten marginesik (kojarzący się z błędem
systematycznym pomiaru), za właściwość ontologiczną przestrzeni. Czy
tylko dla wierności zasadom metodologii, czy też z niewiary w możliwość
absolutnej płaskości (nie mieści się w pale)?
Oto przed chwilą przedstawiłem w sposób
uproszczony, tak zwany „problem płaskości”, rozwiązany (ponoć) przez hipotezę inflacji. A jeśli
wcale problem ten nie istnieje? A może sama baza teoretyczna, prowadząca do tego problemu, nie jest adekwatna z
rzeczywistością? Tak, popełniam niewybaczalność sądem, że ogromny wysiłek twórczy setek
wybitnych ludzi włożony został tylko w to, by na siłę dopasować niedoskonałą
bazę teoretyczną do ustaleń empirycznych.
Mamy więc zerową krzywiznę przestrzeni, czemu odpowiada wartość parametru gęstości Ω = 1, a mimo to
tradycyjnie i wyobrażeniowo, Wszechświat jest nadymajacym się balonem z
kropkami galaktyk na jego powierzchni. [W
Aneksie do pierwszego z artykułów poświęconych cząstce neutrino zwróciłem uwagę na dodatkową opcję, dzięki
której także potencjał grawitacyjny Wszechświata równy jest zeru (chodzi o
łączny potencjał, z uwzględnieniem obecności
neutrin). W tej sytuacji płaskość (stwierdzona
empirycznie) ma pełne uzasadnienie.
Nawet nie ma
riemanowskiego bąbla czasoprzestrzeni.]
Zgodnie z nawet dość herezjalnie brzmiącą, moją propozycją (na roboczo), której wysłowienia zdążyłem już
wcześniej dopuścić się, istnienie przestrzeni związane jest z niezmiennym, może nawet bezwładnym ruchem względnym
obiektów, co spowodować musiało, że te względnie najszybsze
z nich (w początkach hubblowskiej ekspansji – zaraz po
przemianie fazowej) są zarazem tymi najodleglejszymi od siebie (jak my i
kwazary). [Toż to takie proste, wprost naiwne...] Prędkości względne nie
uległy zmianie i to jest przyczyną faktu, że obiekty te są aż tak odległe.
Oczywiście oczekiwanie takie ma sens pod warunkiem, że kiedyś miał miejsce
Początek, wspólny dla wszystkiego, czym jest Wszechświat, że
wszystko stanowiło wtedy jedność o bardzo ograniczonych
rozmiarach. Spójne to jest z zasadą kosmologiczną. [Nota bene, już to, co stwierdziłem tuż powyżej, czyni przestrzeń Wszechświata immanentnie
płaską.] Prawo Hubble`a tylko przypieczentowało tę rzecz, stanowiąc argument empiryczny.
Już od samego początku
twierdzę, że to, co widzimy, ściślej, to, co dane jest obserwacji, stanowi
absolutną Wszystkość. Taki był Wszechświat zawsze i taki zawsze będzie. A
przestrzeń, poza Wszechświatem nie istnieje. Konsystentne z tym jest
twierdzenie, że rozmiary tej przestrzeni są ograniczone i określone, jak wyżej
zaznaczyłem, przez ruch względny najbardziej oddalonych od siebie obiektów (ich
prędkość dąży do c). Mówienie o czymś poza Wszechświatem nie ma wprost sensu.
Tak to sobie wyobrażałem zawsze. Potem okazało się, że dosyć podobnie na sprawę
przestrzeni zapatrywał się G.W. Leibniz, filozof niemiecki, współczesny
Newtonowi. Odrzucał on istnienie przestrzeni jako autonomicznego bytu
niezależnego od materii. Ograniczył jej sens do wygody w określaniu względnych
położeń ciał. To tak zwany pogląd relacjonistyczny. Płaskość Wszechświata jest
więc czymś oczywistym samym przez się – mógłbym dodać, bo on przecież nie
wiedział o geometriach nieeuklidesowych. Dzieki takiemu właśnie podejściu
przestaje istnieć cały pakiet problemów: Jakie jest położenie Wszechświata,
jaka jest jego prędkość, względem czego. Inaczej na rzecz patrzał Newton,
zakładając istnienie przestrzeni absolutnej, w niej osadzając materię.
Pamietamy słynne obracające się wiadro z wodą. Potem przyszedł Ernst Mach, a po
nim Einstein. Pogląd relacjonistyczny został zarzucony. Nie znaczy to, że na
zawsze. Zyskał bowiem sens w obliczu kryzysu, z którego istnienia niewielu
zdaje sobie sprawę, kryzysu, na skraju którego stoi dziś nauka. Na czym ten kryzys polega? Uważny czytelnik już wie,
o co mi chodzi.
Że to naiwne podejście? Może i naiwne, ale rokuje lepiej. Za mało matematyki? Na
tym polegałaby wada? To weźcie się do roboty. Ja mam się wszystkim zajmować? Matematyki nigdy nie zabraknie.
Ta zawsze dopasuje się do idei. Dziś główny nurt płynie w przeciwną stronę. Nic
dziwnego, że kryzys.
Najbardziej odległe są obiekty, których prędkość względem obserwatora
(niezależnie, od tego gdzie się on znajduje) dąży do c. Można więc przyjąć tę
prędkość za „prędkość ekspansji”. Stała c jest więc nie tyle prędkością
swiatła, co prędkością ekspansji. Właśnie dlatego
jest niezmiennicza, gdyż, zgodnie z zasadą kosmologiczną jest jednakowa dla
wszystkich obserwatorów. Widocznie światlo ma tę prędkość, gdyż jest to
prędkość reliktowa z czasów, gdy masa Wszechświata
równa była zeru – właśnie wtedy wyodrębniły się oddziaływania
elektromagnetyczne, których bozonem jest foton o zerowej przecież masie. Jak
widać, to bardzo prosty, wprost naiwny (...) model. A
jednak wyjaśnia, dlaczego prędkość światła jest niezmiennicza. Co
gorsza, bez supermatematyki. Dotąd na
pytanie „dlaczego” nikt nawet nie ważył się odpowiedzieć.
A kto je zadał? Chyba tylko licealiści na kółku astronomicznym (dziś tych kółek
jest jak na lekarstwo, dzięki wspaniałym reformom naszych światłych ministrów
oświaty (edukacji (?) i wychowania (?)). Prawdziwym lekarstwem na
przypadłość ciekawości świata jest nieskazitelna świszcząca czerń sutanny.).
Po prostu, niezmienniczość c została
zapostulowana – ponad sto lat temu i tyle. A jednak dziś można już inaczej. Właściwie każdy postulat w
fizyce powinien mieć cechę tymczasowości. Tak dla przykładu, innym postulatem, który da się już
odpostulować, jest ten
o równości mas grawitacyjnej i bezwładnej, stanowiący właściwie podstawę
konceptualną ogólnej teorii względności. Przecież każda masa, zgodnie z ustaleniem już w piątym artykule, dla przypomnienia,
wskazującym na strukturalność bytu, jest masą grawitacyjną, a sama
grawitacja jest (jedynym) oddziaływaniem podstawowym. Zatem prawa dynamiki u samych
podstaw, dotyczą wyłącznie grawitacji. Á propos, z tego właśnie powodu
newtonowskie zasady dynamiki obowiazują w stosunku do wszelkich rodzajów oddziaływań.
[Mało kto
się nad tym zastanowił.] Tu tkwi źródło unifikacji tych oddziaływań z grawitacją. Sama masa bezwładna jest pojęciem o
charakterze fenomenologicznym i zasadniczo równa jest grawitacyjnej.
Od razu paść może, wprost „naiwne” (jeszcze
jedno) pytanie: Jeśli Wszechświat ma oscylować, zgodnie z dość
stanowczym sądem prezentowanym w mych pracach, to jak to pogodzić z inwariantną
prędkością ekspansji? „Przecież światła zatrzymać nie można”. Dla uważnego
czytelnika moich artykułów odpowiedź narzuca
się sama: cykliczne zmiany parametru c, a jego
wartość minimalna jest różna od zera. Już
na ten temat wypowiadałem się niejednokrotnie w różnych kontekstach. [Tak na marginesie, bardzo wielu nie
rozróżnia między niezmienniczością c, a niezmiennością. Stąd wiele
nieporozumień, nawet wśród ludzi wykształconych.
Prawie zawsze mówi się o stałości prędkości światła, a
ewentualna niestałość, ponoć narusza szczególną teorię względności. Sądzę, że
nie narusza. Podstawę STW stanowi niezmienniczość c, a nie „stałość”. Nawet
wielu uczonych fizyków z niefrasobliwością pisze
wyłącznie o stałości, jakby niezmienniczość była czymś nie do pojęcia dla
amatorów.]
Ta założona, niejako z góry zmienność inwariantu sugerować może kierunek
badań zmierzających do opisania topologii Wszechświata. Wielkość (zmienna) c byłaby jednym z parametrów
zmienności stanowiącej cechę tej topologii. Można przypuszczać, że ekspansji
Wszechświata odpowiada malenie c i odwrotnie. Jak na razie tę
„topologię” przedstawić mogę tylko w sposób opisowy. Jeszcze do tego coś
dorzucę.
Przykład z podrzucanym ciałem jest więc pudłem. Jakim jest więc Wszechswiat, jak się zmienia? Wszechświat
nie posiada centrum (jak kula ziemska dla spadających jabłek). Jego istnienie
naruszyłoby bowiem zasadę kosmologiczną tym, że centrum globalne byłoby
miejscem wyróżnionym. Samo nieistnienie centrum oznacza, że cała
zwartość materialna Wszechświata stanowiła w początkach (i stanowi dziś), absolutną wszystkość, materialną, a
także przestrzenną. Dodajmy, że siła wypadkowa działająca na każdy
element (oczywiście w skali kosmologicznej), zgodnie z tą zasadą, równa jest
zeru, gdyż żaden kierunek nie jest wyróżniony. Stąd
zerowe natężenie globalnego (kosmologicznego) pola grawitacyjnego. A
gdzie my jesteśmy? W przestrzeni modelowanej, być może, przez powierzchnię
rozszerzającej się sfery-niesfery,
jesteśmy najdalej od wtedy (nie „tam”) gdy Wszechświat rozpoczął swe aktualne
wcielenie. Mamy czasoprzestrzeń w innym zupełnie sensie. To „wtedy” tworzy horyzont, największą ze
sfer, która zarazem jest i jej
nie ma, bo to tylko miejsce-niemiejsce, w którym Wszystko dawno temu zaczęło się, a przestrzeń poza
Wszechświatem nie istnieje. Kiedyś była cała ta przestrzeń czymś bardzo małym
pomimo, że ta małość była Wszystkością. Znajdujemy się także w centrum Wszechświata,
wszyscy Jego mieszkańcy razem i każdy z osobna. Wszędzie.
Co więc charakteryzuje Wszechświat? Z całą pewnością geometria
Wszechświata jest specyficzna, nie jest lokalna, a to, co my odczuwamy, jest
być może „rzutem tej geometrii na płaszczyznę, a właściwie na płaską przestrzeń
trójwymiarową”. Można przypuszczać, że modelem adekwatnym do geometrii realnego
Wszechświata jest obiekt o dość specyficznych właściwościach. Po pierwsze
zmieniają się cyklicznie jego rozmiary. Po drugie, inwariant c (prędkość
ekspansji)
zmienia się cyklicznie jako funkcja czasu. Przedstawiłem tę funkcję w artykule poprzednim (oczywiście jako hipotezę, a
nie jako ustalenie). Po
trzecie, każdy jego punkt stanowi centrum, a
miejsce geometryczne tych centrów tworzy powierzchnię tego tworu, w dodatku
tworu o symetrii sferycznej (nawet jeśli jest to sfera więcej, niż
trójwymiarowa). Ze stanowiska obserwatora, promień tej
sfery jest hubblowskim promieniem Wszechświata. „Bóg jest nieskończoną sferą, której
środek jest wszędzie, a obwód nigdzie.”* Sentencja ta (już
zacytowałem ją w artykule, traktującym o grawitacji Wszechświata),
pomimo swego starożytnego rodowodu (To znamienne, skąd oni to wiedzieli?)
oddaje rzecz w sposób zaskakująco zbieżny z powyższym opisem. Ciekawe, że Bóg w tej starożytnej sentencji, nie jest żadną postacią, jak
to sobie do dziś ludziki wyobrażają. Jest synonimem Wszechświata, jest Przyrodą.
Po czwarte, w połowie cyklu odwracają się niektóre parametry fizyczne elementów ewoluującego
obiektu (np. materia – antymateria; o tym już wspominałem w różnych miejscach. Przykład poglądowy i znany powszechnie, stanowi
wstęga Möbiusa. Czterowymiarowa? Butelka Kleina? Geometria Lie?
Zastanówmy się nad ogólniejszą konsekwencją takiego
stawiania sprawy. W podsumowaniu naszych dotychczasowych rozważań, oto przesłanki stanowiace bazę dla dalszego ciagu przemyśleń:
1. Wszechświat jest geometrycznie płaski – relacje miar mają charakter euklidesowy;
2. Prędkości względne właściwe (v/c) są stałe;
3. Wszechświat
oscyluje swymi rozmiarami, a także tym, że niezmiennicza prędkość
ekspansji c periodycznie zmienia się, (aktualnie) sukcesywnie maleje. Wniosek stąd, że (aktualnie) maleje też prędkość
względna obiektów (v);
4. Masa Wszechświata przy tym rośnie.
Czy wszystko to ma jakiś wpływ na ruch
oddziaływujących ze sobą konkretnych ciał? Można oczekiwać, że stopniowo
(niemierzalnie powoli)
przyśpieszenie pod działaniem tych samych (lokalnych) sił, maleje. Oznacza to stopniowy wzrost bezwładności ciał. Im bliżej końca ekspansji, tym trudniej
rozpędzić ciało (każde). Przecież prędkość ekspansji (c) maleje, a prędkość
konkretnego ciała wcale nie może być bliższa prędkości niezmienniczej (jest
proporcjonalnie tak samo odległa: v/c = const.).
Sądząc po powyższej przesłance, można by wysnuć wniosek, że istnienie bezwładności ciał związane jest
bezpośrednio z cechami dynamiki
Wszechświata. To może być niezwykle ważne
spostrzeżenie. Dotyczy to także cząstek elementarnych. „Nie pole Higgsa???”
Ale nie tylko to. Przecież każde ciało, każda cząstka, zgodnie z moim podejściem
jest układem grawitacyjnym. Jego rozmiary rosną (proporcjonalnie) wraz z
rozszerzaniem się Wszechświata, co powoduje wzrost nie tylko jego masy
grawitacyjnej, lecz także masy wszystkich
układów lokalnych, nawet cząstek nazywanych elementarnymi, które, zgodnie z
moimi konkluzjami, a nawet ustaleniami już w pierwszych artykułach, są także układami grawitacyjnymi. Nietrudno, jak widać, powiązać cechy układów lokalnych z
cechami Wszechświata jako całości. Tu przypomina się zasada Macha, która w tym kontekście nabiera rumieńców.
2. Topologia a oscylacje.
Już dosyć dawno, w swych
artykułach, a także
dopiero co, popełniłem rzecz niewybaczalną. Przyjąłem
mianowicie (na razie roboczo), że przestrzeń, jaką tworzy Wszechświat,
powiększa się dzięki względnemu ruchowi obiektów stanowiacych jego zawartość.
Nie chodzi więc o zakrzywioną (grawitacją) przestrzeń. Znamienne
są konsekwencje tego bądź co bądź
ryzykownego kroku. Widoczne to jest szczególnie wyraźnie w eseju pt. „Katastrofa
Horyzontalna”.
Przede wszystkim, jak już stwierdziłem
wcześniej, naturalną rzeczą, wprost konsekwencją tego,
jest uznanie przestrzeni jaką tworzy
Wszechświat za płaską, euklidesową z natury rzeczy. Nie chodzi więc o rozwój „krytyczny”
na bazie równania Friedmanna (jedna z trzech opcji krzywizny
przestrzeni), nie chodzi o opcjonalność,
lecz o płaskość immanentną, jako cechę fundamentalną. „Krytyczność” bowiem oznacza ekspansję
nieograniczoną w czasie, co wyklucza przyjętą tu periodyczność. [Nie należy też zapominać, że
krytyczność przypomina nam o problemie płaskości, który u nas już dawno się
odproblemował, a słynny wykład Roberta Dicka, tutaj, jest już anachronizmem.] Wraz z tym przyjmuję, że same oscylacje wiążą
się z cykliczną zmiennością inwariantu c. Uwarunkowania dla zamknięcia Wszechświata (friedmannowski
model zamknięty) przyjmowane dziś, nie są adekwatne z tą koncepcją. Źródłem zmian metryki Wszechświata nie jest więc
powszechne przyciąganie (lub odpychanie). Inna
sprawa, że zawartość materialna Wszechświata ma jakiś wpływ na częstotliwość
zmian inwariantu. Może to doprowadzić do pojawienia
się jakiejś nowej stałej uniwersalnej. W
innym miejscu nawet sugeruję, że może to być maksymalna masa, jaką Wszechświat
będzie miał u kresu ekspansji. Ale to tylko nieśmiała sugestia.
Natężenie
pola grawitacyjnego Wszechświata, jak już zauważyłem, powinno być równe zeru. Zasada kosmologiczna sugeruje bowiem, że wypadkowa
kosmologiczna siła działajaca na każdy obiekt równa jest zeru, w związku z
izotropią Wszechświata. Wniosek stąd, że potencjał
Wszechświata jest przestrzennie stały w związku z zachowawczością pola
grawitacyjnego (g = –gradφ). Ustaliliśmy już, że wartość jego równa jest:
(patrz artykuł pt. „Grawitacja
Wszechświata”). [Tak na marginesie, łatwo wykazać, że połowa kwadratu
prędkości ucieczki (v) z danego punktu pola centralnego, ze znakiem minus,
równa jest potencjałowi pola w danym punkcie. Nawet nie
trzeba przypominać sobie twierdzenia o wiriale.]
W tym kontekście skoncentrujmy się na
wyjątkowej i wielce intrygującej od dawna wielkości
c, która, moim skromnym zdaniem, stanowić może klucz do wielu
roztrzygnięć dotyczacych Wszechświata. Jak stwierdziliśmy wcześniej, prędkość
ekspansji (horyzontu) równa jest c. Jest
jednakowa dla wszystkich obserwatorów, zgodnie z
zasadą kosmologiczną. W tym przyczyna, że jest niezmiennicza, to znaczy nie
zależy od układu odniesienia. Przy tym jako „prędkość światła”, jest reliktem początku przemiany fazowej, momentu, w którym pojawiły się oddziaływania
elektromagnetyczne (opisałem to już wcześniej). Nie byłaby ta
prędkość niezmienniczą, gdyby zasada kosmologiczna nie była słuszna. Wówczas świat, nawet w najmniejszej skali, byłby
czymś innym. Czy możliwe byłoby jego istnienie? Sądzę, że nie.
A
skąd się bierze ta cecha Wszechświata, którą my wysławiamy
jako zasada kosmologiczna? Innymi
słowy, dlaczego Wszechświat jest taki, jaki jest? Bierze
się stąd, że Wszechświat jest i był wszystkim od samego początku,
będąc w dodatku obserwowalnym w całości.
Dlatego też horyzont jako miejsce
geometryczne najbardziej oddalonych od
lokalnego obserwatora punktów, tych
oddalajacych się od nigo z prędkością c, jest
także, w tym samym stopniu, zbiorem położeń wszystkich obserwatorów,
uważających w dodatku siebie
za środek Wszechświata. Ten wspólny dla wszystkich horyzont jest też wspólnym
dla wszystkich początkiem ekspansji, wspólną
dla wszystkich przeszłością. Poza
horyzontem przestrzeń nie istnieje. Wszelkie istnienie znajduje się (i zawsze
znajdowało się) wewnątrz, nawet wtedy, gdy było czymś bardzo małym
(panelsymonem). Horyzontu nie
określa zasięg widzenia (droga przebyta przez fotony) – tak się dziś sądzi.
Wszechświat geometrycznie tworzy jakby, nibysferę, czy
jak to można nazwać, która także reprezentuje czas początku ekspansji. Oto
kwintesencja topologii Wszechświata (w opisie nieformalnym).
Oto
istota, oto sens
zasady kosmologicznej. Dodajmy do tego, że horyzont oddalający się od każdego
obserwatora z prędkością c traktować można za jedyny faktycznie istniejący
układ inercjalny. Tajemnica niezmienniczości prędkości c, tkwi więc w cechach Wszechświata i w
Wielkim Wybuchu, a nie w wymyślonym przez (trzeba
przyznać, że) nie
byle kogo, ale już ponad sto
lat temu, aksjomacie (przepraszam,
postulacie). Po stu latach nie jest już postulatem. Nota bene, sto lat temu
(dokładnie, gdyż pisałem te słowa w roku 2005 podczas
pisania książek, o których była już mowa.) było to rzeczą genialną**, a dziś (i tutaj) wniosek taki jakby wynika z przedstawionego tu modelu, w którym obowiązuje zasada kosmologiczna, a c
jest prędkością ekspansji. Nie oznacza to jednak,
że prędkość ta jest absolutnie stała, choć zawsze jest niezmiennicza, czyli
względem każdego układu odniesienia ma w danym momencie tę samą wartość, a jako niezmiennicza jest kresem górnym prędkości ruchu względnego. Być może maleje, choć my oczywiście tego
nie czujemy będąc cały czas w środku (poza tym, że żyjemy zbyt
krótko). Dałem temu wyraz
wcześniej. Można by rzec, że tempo ekspansji rzeczywiście maleje –
maleniem inwariantnej prędkości c (przy
stałej wartości „prędkości właściwej”
v/c). Maleniem aż do momentu inwersji w
połowie cyklu. Kosmologia bazująca na równaniu Friedmanna w
tym względzie nie myli się. Ale diabeł tkwi w szczegółach.
Nie chodzi zatem o „malenie tempa” w związku z maleniem wartości H i w związku z „odciągającym” przyciąganiem
grawitacyjnym. Zasada kosmologiczna obowiązuje redukując
(znosząc)
parametry o charakterze wektorowym, w tym siłę globalną, działającą na dowolny
obiekt. Jednak konkretna zawartość materialna
Wszechświata modeluje, a właściwie moduluje zmienność inwariantu, w tym
jego wartość maksymalną (na początku ekspansji i na zakończenie zapaści). Przypuszczam, że gdyby Wszechświat miał inną zawartość
materialną, na przykład mniejszą masę „docelową” w
momencie inwersji, to także inna, (czy mniejsza?) byłaby maksymalna wartość c na samym początku ekspansji. [Także
krótszy okres oscylacji.] W samej
rzeczy. Zauważmy, że potencjał
grawitacyjny Wszechświata (patrz wzór powyżej), określony jest właśnie przez
inwariant c. Przy tym
sam potencjał, z oczywistych względów, swą wartością liczbową, jest tym większy, im większa jest masa (zawartość materialna, Conventional Mass of
Universe (CMU)) Wszechświata. Tempo ekspansji, w podanym tu sensie (zmiana inwariantu), maleje aż do momentu
inwersji, osiągając w tym momencie wartość zerową (sam inwariant – minimalną). Ta minimalna wartość c u progu
inwersji nie powinna zależeć od ilości materii. Inwersja jest procesem o
charakterze kwantowym. Zatem, gdyby zawartością materialną Wszechświata był
większy, to cykl przemian byłby dłuższy. Potem nastąpić ma kontrakcja,
powrót przyśpieszony (sukcesywnym wzrostem c) ku początkom. Wiecej o tym
było i będzie też w innych artykułach.
Jak
już filozofujemy, to przy okazji warto powrócić do zasadniczego pomysłu, który
symbolizuje wzór (3) z artykułu poświęconego
masie Wszechświata:
W tej postaci, nie
przewiduje on żadnego ograniczenia na wielkość przyrostu energii potencjalnej
Wszechświata, a więc i na wielkość przyrostu jego masy grawitacyjnej. W zgodzie
z tym wzorem energia (a więc i masa) może być nawet nieskończona. Można więc przypuszczać, że wzór ten dotyczy wyłącznie określonego przedziału czasowego, nie mówiąc
jak długo energia potencjalna może wzrastać. Stwierdziliśmy
już wcześniej, że zawartość materialna Wszechświata jest ograniczona. Świadczy
o tym sam fakt nazywany Wielkim Wybuchem. Zaistnieć więc musi kiedyś, w
skończonym czasie, stan, w którym już zeruje się deficyt masy, nawet jeśli sukcesywnie
zmniejsza się parametr c – chodzi o malenie do zera przyrostu energii
potencjalnej. Ale to jeszcze nie przekonuje. By tę rzecz zilustrować (i uściślić), zmianę energii potencjalnej
należałoby powiązać także z przyjętymi za możliwe zmianami inwariantu c. W tym
celu należałoby oprzeć się na wzorze (2) z tegoż artykułu:
bazującym na zapostulowanej (gdy zajmowaliśmy
się masą Wszechświata) równości promieni hubblowskiego i grawitacyjnego. Od razu otrzymujemy więc wzór na zmianę energii
potencjalnej:
Oczywiście τ oznacza wiek Wszechświata. Widać tu explicite, że malenie, nawet znikome,
wielkości c, pociąga za sobą (w związku z piątą potęgą) istotne malenie
przyrostu energii potencjalnej (a więc i masy), w miarę starzenia się
Wszechświata. Pewnej minimalnej wartoci c odpowiadałby zerowy przyrost energii
potencjalnej. To właśnie moment inwersji, opisywany niejednokrotnie już
wcześniej. Samą (hipotetyczną) zmienność inwariantu c przedstawia wzór (5) w
artykule: „Wszechświat oscylujący B”, z tym, że tam w minimum chodzi o zero. Wzór
ten nie stanowi więc ostatecznej „instancji”.
Gdy wielkość c dochodzi do
minimum swej wartości, dalsze rozszerzanie się Wszechświata nie jest już możliwe. W związku z tym także energia
potencjalna Wszechświata, oraz energia nawet dowolnego układu materialnego,
nie może wzrastać w nieskończoność (wzrostem wzajemnej odległości jego
składników). Tak samo zresztą, jak nie może istnieć prędkość nieskończenie
wielka, a także siła nieskończenie wielka. Ale istotne jest to, że w tym krytycznym momencie, w elementarnej skali
struktury cząstek, następuje, właśnie wtedy, inwersja o charakterze kwantowym
(materia-antymateria). Ograniczoność z góry globalnej energii
potencjalnej Wszechświata, wprost narzuca ograniczoność końcowych rozmiarów a tym
(znów) sugeruje cykliczność jego rozwoju. Konsystentne
z tym jest odkrycie maksymalnej siły i minimalnej odległości między środkami
plankonów. Stwierdziliśmy to w artykule trzecim poświęconym
plankonom.
Jak już wiadomo, wzrost masy grawitacyjnej układów (zdefiniowałem
to pojęcie już w pierwszym artykule, poświęconym dualnej grawitacji) ma swój kres górny. Jest nim łączna masa elementów układu oddzielonych od siebie.
Trochę podobnie rzecz się ma z Wszechświatem. Ale nie
całkiem. Rozmiary rozszerzajacego się Wszechświata, jak powyżej wspomniałem,
nie dążą do nieskończoności (dla osiągnięcia maksymalnej masy). Wniosek stąd byłby ten, że także w odniesieniu do dowolnego
układu ciał (o dowolnej wielkości), ich wzajemna odległość, praktycznie, nie może być nieskończenie wielka, właśnie w
związku z tym, że czas ekspansji Wszechświata jest ograniczony. Istnieje kres górny
na rozmiary wszelkich tworów materialnych. Już dużo wcześniej miałem
powody do twierdzenia, że Wszechświat rozszerza
się całą swą zawartością: powiększają się cząstki elementarne, atomy, ciała
niebieskie i odległości miedzy nimi. Oczywiście proporcjonalnie. Zbieżne to jest z cyklicznymi
zmianami parametru c.
Można się nawet zastanawiać nad tym,
czy mają miejsce także cykliczne zmiany rozmiarów i masy samego plankonu, w związku ze
zmianami parametru c (patrz artykuł pierwszy poświęcony plankonom). Wolałbym żeby tak nie
było, gdyż mowa o obiekcie absolutnie
elementarnym.
Skłonny więc byłbym do sądu, że wielkość c we wzorach definiujących długość i
masę Plancka jest maksymalną wartością tego parametru, wartością ujawniającą
się w początku przemiany fazowej, w momencie pęknięcia sieci panelsymonu, kiedy
miały jeszcze miejsce wzajemne oddziaływania plankonów.
Interesujące, że w modelu tym
maksymalna (z początku przemiany fazowej) prędkość ekspansji miała być równa
prędkości stanowiącej parametr plankonu. Nie istotne, że zaraz potem stawała
się coraz mniejsza. Jeśli już tak sobie wymyśliłem, to jak to uzasadnić? Niestety,
muszę rozczarować. Na to pytanie nie mam gotowej odpowiedzi, przynajmniej na
razie. Należałoby jakoś wyprowadzić wzory na
masę Plancka i długość Plancka jako granice jakichś funkcji opisujących dynamikę zmian zachodzących w
środowisku plankonów i w początkowych fazach ekspansji (Urela – przemiana
fazowa). Niech to będzie zadanie domowe dla młodych (w tym ewentualne udowodnienie,
że rzecz ta jest niewykonalna). W przypadku niewykonalności, konkluzja, że byt absolutnie
elementarny, w swej definicji nie zawiera parametru c, nie byłaby wykluczona. Mimo wszystko, choć nie byłby
to plankon (Czym by miał być?), nie bije to zupelnie w kosmologię bazującą na grawitacji dualnej.
Można więc sądzić, że same plankony nie ulegają zmianie. Zmienność
percepowalnej wartości c związana jest z rozszerzaniem się Wszechświata (już poza
plankonami). To po prostu zmienność prędkości
ekspansji, uwarunkowana
przez procesy przemian materii, szczególnie intensywne na samym początku.
Należałoby tu dodać, że w związku z ekspansją zachodzącą także w skali najmniejszej, skali
struktury cząstek, dokonują się (niewykrywalne przez nas), powolne zmiany w
oddziaływaniach niegrawitacyjnych, w
szczególności silnym i elektromagnetycznym –
ich zasięgu, a także zmniejsza się prędkość światła, w pełnej koordynacji ze
zmianami niezmienniczej prędkości ekspansji. Hipotetyczny
wzór wyrażający tę zmienność podałem w artykule (B) poświęconym oscylacjom
Wszechświata. To oczywiście nie jest jeszcze ostatnim słowem w tej kwestii. To tylko nieśmiała próba powiązania
skojarzeń.
A samo rozszerzanie się, ekspansja... Na pytania: „Dlaczego raptem Wszechświat rozszerza się, ekspanduje? Dlaczego w tym
momencie, a nie w innym nastąpił Wybych?”, jak dotąd nie było
odpowiedzi – co najwyżej próba opisu takiego, czy innego na bazie koncepcji energii
próżni; koncepcji, a nie faktu potwierdzonego doświadczalnie w sposób niezbity.
Mowa
tu o jakichś przypadkowych niedopasowaniach, jakichś fluktuacjach, jakimś bąblu
pola inflatonowego, itp. Po prostu sakramentalne: stało się to, co się stało. My jednak już wiemy, że
Wszechświat oscyluje swą objętością (i innymi parametrami zewnętrznymi), a przyczyną
ekspansji jest po prostu odpychanie grawitacyjne (Urela), to, że grawitacja
jest dualna. Dzięki temu właśnie, tuż przed inwersją
Wszechświata jako całości, nawet jego najdrobniejsze
podukłady: (ciała, cząstki), osiągną, w tym samym momencie, szczyt swej lokalnej ekspansji. W tym szczytowym momencie miałaby nastąpić „kwantowa
inwersja stanów obsadzeń” w związku z inwersją parametru c (z dodatniego na
ujemny), co automatycznie uczyniłoby materię – antymaterią. Nie potrzebne jest więc żadne uzgodnienie
własności i procesów. Inwersja zachodzi na wszystkich poziomach jako proces globalny, a to oznacza pełne
samouzgodnienie Wszechświata w każdej fazie jego ewolucji. Zmiany w makroukładach lokalnych nie mają na to wpływu.
Zachodzą zresztą w różnych kierunkach, a w skali globalnej kompensują się.
Ta cykliczność zmian, w kontekście powyższych
przypuszczeń kojarzy mi się ze wstęgą Möbiusa. Tutaj
inwersja zachodzi tam, gdzie połączone są ze sobą (obrócone o 180 stopni
względem siebie) końce paska. Po jednej (naszej) stronie mamy materię, po
drugiej zaś antymaterię. Jeśli popuścimy jeszcze
trochę wodze fantazji, zauważymy, że wystarczy nam „igła”, by móc przejść
do świata antymaterii, by znaleźć się w miejscu i czasie, na który byśmy
czekali dosyć długo, tryliony trylionów lat, chyba
nawet znacznie wiecej, niż półokres oscylacji Wszechświata;
we Wszechświecie zapadającym się, powiedzmy, że tylko
15 miliardów lat przed ostateczną zapaścią (i kolejnym Big Bangiem). Na razie
wiemy, że cząstki antymaterii otrzymujemy w pewnych reakcjach (w szczególności
pozytony). Czy właśnie tam otwiera się dziurka we wstędze? My otrzymujemy pozytony,
a oni elektrony. W dodatku przez cały czas powstają wirtualne pary cząstek i
antycząstek, w naszym kwantowym opisie mamy polaryzację próżni. Wstęga nie jest
więc hermetycznie zamknięta. To daje też możliwość wysoko zorganizowanej i
rozwiniętej (u szczytu) „ludzkości”, zamiast czekać na smutny koniec u kresu
kolapsu, możliwość przeniknięcia na naszą stronę, by się dalej rozwijać (albo
zdegradować, gdyby się natknęli na homo sapiens). Może nawet jesteśmy tego
świadkami (trójkąt bermudzki, latające talerze, itp.). Scenarzyści Wojen
Kosmicznych – na start!
Nie ma to
jak dziurka. Zawsze dobrze pofantazjować.
Ad rem. Stwierdziliśmy, że globalna energia potencjalna (a także
masa (CMU) ma swój kres górny – w momencie inwersji. Dotyczy to też energii
potencjalnej w dowolnej skali. W momencie tym kończy się też tendencja zmian
(malenie) inwariantu c, także w dowolnej skali struktur materialnych (także w
skali struktury cząstek). W momencie tym następuje inwersja. Wiemy też, że przez cały czas
trwania ekspansji, im większa jest chwilowa wartość (ujemnej) energii
potencjalnej, a tym samym większa (chwilowa) masa globalna (CMU),
tym mniejsza jest wartość samego inwariantu c.
By pogłębić to spostrzeżenie, można też do sprawy podejść inaczej. W związku z
zapostulowaną tu równością promieni hubblowskiego i grawitacyjnego Wszechświata
i faktem (zaobserwowanym) jego rozszerzania się, wprost naturalną była (już wcześniej) konkluzja o sukcesywnym wzroście
globalnej masy-energii. W kontekście tym przyjęcie hipotezy o maleniu prędkości
światła prowadzi do konkluzji, że szybkość wzrostu masy Wszechświata
stopniowo maleje, dążąc do zera wraz z zerowaniem się inwariantu [Δ(mc^2)/Δt→0].
Do zera tu jednak nie dojdzie,
gdyż nie chodzi o asymptotę. Jak już zaznaczałem, inwersja nastąpi wcześniej,
jako powszechne przejście fazowe, uwarunkowane przez kwantową inwersję na
poziomie struktury cząstek elementarnych. Byłby to
moment zapoczątkowujący kontrakcję Wszechświata. Na tym polegałoby malenie tempa
ekspansji (a po inwersji jego wzrost).
Reasumując
stwierdzamy, że maksymalna wartość inwariantu zależy od
zawartości materialnej Wszechświata. Konkludujemy także istnienie maksymalnych rozmiarów. Wniosek stąd, że
rozmiary te zależą od zawartości materialnej Wszechświata, a więc od maksymalnej, docelowej wartości masy CMU Contractual Mass of Universe (CMU)). Oznacza to
także istnienie zależności okresu oscylacji od tejże masy.
Jednak sama inwersja
nastąpić może dopiero przy ściśle określonej (dziś nie do określenia),
minimalnej wartości inwariantu. Ważne, że nastąpi niezależnie od zawartości
materialnej (ilościowo) Wszechświata – wcześniej lub później, bo to przecież
przemiana uwarunkowana przez określone wartości parametrów stanu,
charakteryzujące najniższy poziom kwantowy. Jeśli tak, to będzie można w
przyszłości pokusić się o opis tej inwersji w skali znanych nam cząstek
elementarnych, nawet abstrachując od zagadnień kosmologicznych. Wystarczy,
bagatela, przyjąć za możliwe, malenie inwariantu. Młodzi, macie na tacy kolejny
temat badawczy.
Od
razu narzuca się też (dla upoglądowienia sprawy) skojarzenie z życia, jakby
uzasadniające przypuszczenie o ciągłym maleniu prędkości światła. Prędkość
dźwięku jest tym mniejsza, im mniejsza jest gęstość ośrodka, w którym dźwięk
rozchodzi się. Rozszerzający się Wszechświat jest coraz rzadszy. W części pierwszej
pisałem o globalnej sieci plankonowej, która utworzyła się zaraz po przemianie
fazowej. To daje do myślenia, a powyższe spostrzeżenia
stanowią wprost poważny argument (nie tylko myślową przesłankę lub hipotezę
galopującego SF) na poparcie tezy o cykliczności Wszechświata. Ma to też spory
potencjał heurystyczny. Wszystko to podpowiada mi dziś intuicja. Dla
znalezienia odpowiedniej formuły, czuję, że na razie za wcześnie z powodu braku
odpowiedniej bazy poznawczej. Przyjdzie i na to czas, na
przykład na obserwacyjne obalenie wszystkich tych fantazji. To by niestety pogrzebało
szansę na przetrwanie kosmicznej inteligencji. Jestem mimo wszystko optymistą, bo przecież latające talerze
zdarzają się.
Model
Wszechświata oscylującego jest znany i dość popularny, gdyż odpowiada potrzebom
naszej intuicji. Nie warto jej lekceważyć. Z tego powodu na przykład
intensywnie poszukuje się brakującej masy na to, by uzasadnić krytyczność
rozwoju Wszechświata i na to, by nawet uzyskać podstawę dla sądu o możliwości zapaści w
drugiej części cyklu rozwojowego. [W dalszym ciągu
myśli się jednak kategoriami kamienia podrzuconego do góry.] Nie
przeszkadza to jednak w prowadzeniu badań, na przekór temu,
zbieżnych z przypuszczeniem o nieskończonej ekspansji. A jednak uczeni gorczkowo
poszukiwali dodatkowej masy. Znaleźli (?) ten dodatek jako ekwiwalent ciemnej
energii. Jej rzekome
odkrycie – stwierdzone
niedawno obserwacyjnie „przyśpieszenie” stanowi doskonały bodziec dla intensyfikacji tych badań. Powodzenia!
[Proszę bardzo. Właśnie (2011) dostali Nobla. Patrz „Katastrofa
Horyzontalna”.] Jak już wiadomo,
pogląd o możliwości nieskończonej ekspansji nie stanowi opcji rozważanej w tej
pracy, jako nierealny. Decydują o tym przede wszystkim względy filozoficzne.
One zresztą mogą być, wbrew pozorom, nawet ważniejsze, niż poglądy dotyczące
jakichś fizykalnych konkretów będących najczęściej tworami abstrakcyjnych
równań matematycznych, niekoniecznie całkowicie zbieżnych z empirią. Swoją drogą,
obserwacja zdaje się potwierdzać, wbrew pozorom, słuszność tych względów filozoficznych.
3. Poglądowy
model Wszechświata oscylującego.
I tak, bez fanfar stworzyliśmy
racjonalną bazę dla modelu Wszechświata
oscylującego. Do koncepcji tej wracają co jakiś czas sfrustrowani badacze.
Model ten, mniejsze o szczegóły, odpowiada potrzebom naszej intuicji,
chroni też przed frustrującą nieskończonością zapoczątkowaną przez
osobliwość (trochę mniej, widocznie, frustruje nieskończona liczba
oscylacji, które czekają nas, choć my ich nie doczekamy się). Należy
przyznać, że modeli oscylującego Wszechświata nazbierało sie już trochę. Jednak
ich podstawowym mankamentem jest brak podstaw fizycznych dla opisu inwersji. Co
najwyżej chodzi o coś, co powoduje, że Wszechświat jednak mimo wszystko rozwija
się według modelu zamkniętego (a nie krytycznego), jak podrzucony kamyk, że w
pewnym momencie krzywizna przestrzeni ma wzrastać. Czy teraz jest
zerowa pomimo, że galaktyki w
dalszym ciągu oddalają się od siebie wskutek nadymania się balonu? Jak już wiemy, nie tędy droga.
Model,
który tutaj prezentuję to dość znany model cykloidalny, pozbawiony
osobliwości. Dla wyjaśnienia,
cykloida jest linią bardzo interesującą, jest krzywą tautochroniczną, czyli
krzywą jednakowego czasu. Na rysunku widzimy dół mający w przekroju kształt
cykloidy. Umieszczamy na powierzchni tego dołu ciało i zakładamy, że zsuwa się bez tarcia. Okazuje się, że niezależnie od jego położenia początkowego
(punkt A czy też punkt B), czas, po
którym nasze ciało dociera do położonego najniżej punktu P, jest jednakowy. Jest to bardzo interesująca
właściwość w związku z rozwojem Wszechświata i jego opisem. Rzeczywiście, dwa ciała, znajdujące się w chwili startu
do swobodnego ruchu, w różnych odległościach od centrum (punkt P), spotkają się
dokładnie w tym właśnie punkcie, niezależnie od początkowej odległości między
nimi. Po minięciu się oddalać się będą jak galaktyki w rozszerzającym się
Wszechświecie, by się równocześnie zatrzymać (oczywiście
w różnych odległościach o punktu P) i od razu rozpocząć nowy cykl. Otrzymaliśmy tak model (w rzucie na
płaszczyznę) Wszechświata oscylującego. Należy wspomnieć, że model ten spełnia
zasadę kosmologiczną. To ciekawy pomysł, do którego co jakiś czas astronomowie
powracają. Warto zauważyć tu, że ruch ciała w naszym
modelu cykloidalnym, jest przyśpieszony lub opóźniony. Pozornie przeczy to
mojej kopncepcji. A jednak nie chodzi tu o ruch względny galaktyk, lecz o
prędkość ekspansji, o niezmienniczą (choć nie koniecznie stałą w czasie)
prędkość c. Chodzi przecież o Wszechświat jako całość, a nie o jakąś lokalną
zmienność. [Właśnie
na tym oparłem się w poszukiwaniu wzoru wyrażającego zmienność inwariantu c – w
artykule drugim poświęconym oscylacjom Wszechświata.] Model ten jest
oczywiście uproszczeniem w związku z bardziej złożoną topologią Wszechświata
rzeczywistego, jest ideą, jest surowcem dla pogłębiających rzecz badań. Odnoszę
wrażenie, że ten właśnie kierunek myślenia rezonuje z obowiązującą tu ogólną koncepcją.
Na
ogół wyobrażeniowy model Wszechświata przedstawiany jest jako powierzchnia
nadymającego się jednostajnie (ewentualnie coraz
wolniej lub coraz szybciej), kulistego balonu. Na nim kropki
symbolizujące galaktyki oddalają się wzajemnie z prędkościami proporcjonalnymi
do ich wzajemnej odległości. To upoglądowienie nie jest jednak doskonałe. Gdzie
bowiem umieścić na nim horyzont Wszechświata tak, by każdy obserwator, niezależnie od tego, gdzie się znajduje, z każdego punktu patrząc najdalej,
nie widział tam nic (bo
materia tak odległa nie może jeszcze swiecić swiatłem gwiazd)? Mógłby
ktoś rzec: „Model ten jest koherentny pod warunkiem, że dostrzegamy tylko część
przestrzeni, tylko część spośród istniejących galaktyk; widzimy więc tylko
część kuli, jak byśmy patrzyli ze startującej rakiety kosmicznej ku poszerzającemu się horyzontowi ziemskiemu. Widzimy dzięki fotonom, które właśnie stamtąd docierają.
W miarę upływu czasu dostrzeżemy więcej, choć widzialność tych najdalszych z
powodu wielkiej odległości jest coraz mniejsza.” Tak, ale
drugiej strony „Księżyca” już nie zobaczymy, bo jak? W tych
warunkach jednak widzieć powinniśmy galaktyki aż po horyzont (łącznościowy), nie zaś tylko
„aż do kwazarów”. To, między innymi stanowiło
przesłankę dla przyjęcia hipotezy, że
horyzont nie ma charakteru łącznościowego, że to
horyzont grawitacyjno-hubblowski,
że zamyka on absolutną wszystkość, którą jest Wszechświat, w dodatku oscylujący.
Przyjmując, dla
uproszczenia, cykloidalny model rozwoju Wszechświata oscylującego,
zakładamy tym, że rozmiary jego (promień horyzontu) oscylują między pewnym
minimum, a pewną skończoną, choć w gruncie rzeczy nie
znaną nam liczbą miliardów lat świetlnych (Oszacowanie okresu oscylacji
przeprowadzone w artykule wstępnym eseju o oscylacjach Wszechświata: 10^20 lat,
nie może być zobowiązujące.). Zakładamy,
że okres oscylacji nie ulega zmianie. [Nie odpowiada to modelowi Zeldowicza, w
którym kolejne okresy są coraz dłuższe, a rozmiary maksymalne Wszechświata –
coraz większe. Model ten respektuje prawo wzrostu entropii. Osobiście nie uważam, aby to było
słuszne. Z różnych zresztą powodów. Zwróćmy uwagę na to, że gdy cofniemy się w
czasie, dojdziemy do absolutnego początku oscylacji, początku wszechistnienia. „A co było wcześniej?” Zatem to tylko dodatkowa komplikacja wobec modelu z osobliwością
(bez oscylacji – raz a dobrze), który odrzucam, komplikacja nie wnoszaca nic
nowego do istoty rzeczy. W
poprzednim eseju przedstawiłem cykliczną zmienność entropii. Problem wynikający
z jej wzrostu więc nie istnieje.] Można upoglądowić ten model rysunkiem poniżej. Rozmiary Wszechświata określa na nim
odległość (w pionie) między dwiema krzywymi. Czas płynie na prawo. Można to
sobie też wyobrazić jako „balon kulisty, oddychający” tak, że punkty na jego
powierzchni z upływem czasu tworzą cykloidę. Nie jest to jednak balon
riemanowsko zakrzywionej przestrzeni.
Co zobaczymy w chwili inwersji, to znaczy w
chwili rozpoczęcia się kontrakcji? O tym zafantazjujemy innym razem.
A jednak już zdążyliśmy wyciągnąć pierwsze
wnioski, nawet daleko idące. Wszechświat posiada określone cechy topologiczne. Można je nawet
przedstawić w sposób poglądowy. Przyjęliśmy, że ekspanduje on z prędkością niezmienniczą c, bo
każda inna prędkość byłaby elementem nieskończonej mnogości, a tego należy
unikać z przyczyn już wysłowionych. Czy to idealizacja? Tak powinno być gdy
chodzi o twór autentyczny i obiektywnie istniejący. Zbieżne to jest z
twierdzeniem, chyba słusznym, że prawa przyrody, te nieliczne podstawowe,
stanowiące o jej cechach w niezliczonej mnogości zjawisk i form, cechuje
zadziwiająca prostota i jednoznaczność. Nauka, jak zwykle zresztą, kałapućka
się w rozlicznych komplikacjach, modeluje swe niezrozumienie za pomocą uczonych
i elitarnych teorii, by co jakiś czas odkrywać: „To przecież takie proste”,
dzięki temu, że co jakiś czas pojawiają się wystarczająco zwariowane pomysły. I
znów w szkołach uczniowie uczą się prawdy (tego, co okazało się „takie proste”),
a uczeni (nie wyłączając mej skromnej osoby, już choćby
w związku z pracą badawczą, której się podjąłem i dzięki której sporo się
nauczyłem) dalej błądzą w gąszczach i chaszczach. [Dla mediów i sponsorów
mamy szeroką autostradę, na której co jakiś czas pojawiają się nowe pasy
ruchu.]
Tak to już jest.
Jak widać
próbujemy zgłębić cechy topologiczne Wszechświata. Oto model poglądowy oddający
w jakimś stopniu te domniemane cechy (tak, jak ja to dziś widzę). Wyobraźmy
sobie jabłko (oczywiście kuliste). Kiedyś jabłko to spadło komuś ważnemu na
głowę. Ja zaś upadłem na głowę, by dla uczynienia to jabłko strawniejszym,
obrać je. Zaczynam od jego bieguna. Jako leworęczny, zaczynam z pomocą kciuka
obierać w prawą stronę, wokół osi jabłka. Pasek skórki powinien być wąski,
dzięki temu jest płaski... Kontynuuję obieranie podążając w prawo. Dochodzę do
równika, przekraczam go i... stwierdzam, że zbliżając się do drugiego bieguna
(cały czas obieram w kierunku równoleżnikowym), ku wystającej łodyżce, obieram
w kierunku lewym! Kierunek ruchu odwrócił się. Kto chce niech sprawdzi. A
przecież cały czas podążałem naprzód. Jeśli kontynuować będę obieranie (po
ominięciu bieguna łodyżkowego, bo nie ma mowy o osobliwości), wrócę do bieguna
wyjściowego znów obierając w prawo i zamykając tym cykl. Oto prawdziwy (?)
model Wszechświata. Nie ma to jak jabłko...
Jeśli ktoś z (nowoczesnych) czytelników uważa, że mimo wszystko jabłko
się już przejadło, pozwalam sobie naciągnąć go na kupno mandarynki, albo klementyny. Obierzmy ją. Jeśli obierać ją będziemy umiejętnie, zachowując skórkę w
jednym kawałku, to zaczynając od bieguna, otrzymamy kształt
stylizowanej litery S (patrz rysunek poniżej), coś
podobnego do
symbolu całki – model uspłaszcznionej przestrzeni
Wszechświata. Tak kiedyś geografowie uspłaszczniali (dla celów
kartograficznych) Kulę Ziemską. Jak widzimy, bieguny nie są tu punktami.
To oczywiste, tak samo, jak oczywistym jest to, że Wszechświat nigdy nie był i
nigdy nie będzie osobliwością... Jedna mandarynka daje nam jeden półokres. Samą cykliczność wyraża poniższa
sinusoida. Aby skórki utworzyć mogły tę piękną sinusoidę,
powinny być kładzione na przemian stroną zewnętrzną i wewnętrzną
(kup co najmniej dwie mandarynki). Symbolizuje to odwrócenie jakie nastąpić
powinno w chwili inwersji, na przykład materia – antymateria. Dwie strony
medalu, dwie strony lustra...
*) Wypowiedź tę niektórzy przypisują
średniowiecznemu filozofowi katolickiemu, Alanowi z Lille (1128 – 1202), inni
Blaise Pascalowi (1623-1662). Sprawa jest jednak bardziej złożona. Otóż pewne
świadectwa archeologiczne zdają się świadczyć o istnieniu jakichś związków
pomiędzy Egiptem predynastycznym, przed dziesiątkami tysięcy lat, a
cywilizacjami Ameryki Południowej i Środkowej (jeszcze przed biblijnym
Potopem). Pomimo dużej ostrożności, z jaką traktować należy doniesienia
dotyczące tak odległych czasów, warto zwrócić uwagę także na to, wbrew
dzisiejszym, „klasycznym” poglądom archeologów. Oto cytat z książki Edwarda F.
Malkowskiego: „Przed faraonami” (Wyd. Amber). (...) „Według Augusta Le
Plongeona Majowie... wierzyli też, że w przyrodzie koło jest ostatecznym
źródłem wszelkiego życia, więc wyobrażali sobie „Wolę”, Wieczną Jedyną Istotę
jako koło, zwane również Uol, którego środek jest wszędzie, a obwód nigdzie.”
[Le Plongeon: Queen Moo and the Egyptian Sphinx]. Można
przypuszczać, że Alan z Lille miał dostęp do nieznanych nam źródeł. Tak przy
okazji zauważmy, że również według starożytnych, czas ma naturę cykliczną, a
nie liniową, sugerowaną przez tradycyjną, chrześcijańską bazę myślową.
Przypuszczam, że stąd też biorą się kłopoty dzisiejszej nauki. Ta tkwiąca w
naturze czasu cykliczność dotyczy losów ludzkich, świata, a także Wszechświata.
Przytoczona sentencja, niezależnie od jej autorstwa, wskazuje niedwuznacznie
także na specyficzne cechy topologiczne Wszechświata, sugerowane w tej pracy.
Na tę sentencję natknąłem się stosunkowo
niedawno (kilka lat temu, gdy książki moje*** były prawie gotowe do
wydnia). To był dla mnie rodzaj szoku w konfrontacji wynikami mych
przemyśleń.
**) Polecam mą książkę: „Elementarne
wprowadzenie do szczególnej teorii względności, nieco... inaczej”.
***) „Pofantazjujmy o Wszechświecie. Oscylujący? To nie takie proste”
(ISBN
978-83-62740-06-2), oraz:
„Pofantazjujmy o Wszechświecie.
W głąb materii: grawitacja w
podwymiarach”
(ISBN 978-83-62740-13-0) – Wyd. Druktor
- Toruń 2010.