wtorek, 6 września 2016

Wszechświat oscylujący A. Ekspansja - inwersja

Wszechświat oscylujacy A.
Ekspansja – inwersja
A.1 Cykliczność

Treść
1. Oscylacje energii potencjalnej (i masy) Wszechświata
2. Oscylujący, ale to  nie wszystko. Pięć poziomów wglądu w
     Przyrodę.
3. Inwersja Wszechświata i jego kontrakcja.
4. Jak to jest z tempem upływu  czasu?     

5. Cykliczność zmian inwariantu c. 
Á propos

1. Oscylacje energii potencjalnej (i masy) Wszechświata
    W artykule poświęconym masie Wszechświata doszedłem do wniosku, że jej sukcesywny wzrost związany jest ze wzrostem globalnej energii potencjalnej. 
Na bazie postulatu o równości promieni Wszechświata: grawitacyjnego i hubblowskiego, otrzymaliśmy chwilową wartość masy Wszechświata:  
Chodzi oczywiście o Umowną Masę Wszechświata (CMU), a nie o wynik bezpośrednich pomiarów, w celu wyznaczenia parametru gęstości.
   Przyjmując wartość H = 20 km/s/Mly (65,2 km/s/Mps), otrzymujemy: M = 0,957·10^53 kg. Zmiana masy równa jest:
Łącząc wzory (1) i (2) otrzymujemy: 
   Zatem grawitacyjna energia potencjalna Wszechświata rośnie proporcjonalnie do czasu, w którym ten przyrost nastąpił. Wzór ten oczywiście nie dotyczy pierwszego okresu ekspansji nieliniowej (Ureli). Obowiązuje od momentu zapoczątkowującego tendencję dzisiejszą, czyli od momentu, w którym masa Wszechświata równa była zeru. Czy w nieskończoność? O tym dalej. W tym momencie włączamy stoper. Ten moment określa zero w skali czasowej.
  I tu pojawia się wątpliwość. Otóż energia potencjalna grawitacyjna jest ujemna. Na początku był też moment, gdy równa była nawet zeru. Jeśli więc rośnie, zgodnie z naszym ustaleniem, nie może być ujemna lub też od razu, skokowo stała się (zaraz po zerze) maksymalnie ujemna. Pomijając nawet problematyczność samego „skoku” i tej maksymalności, zauważmy, że jeśli liczba ujemna rośnie, oznacza to malenie jej wartości bezwzględnej. Nie byłoby to zgodne ze stwierdzonym przez nas w wymienionym już artykule, wzrostem (dodatniej) masy Wszechświata. Zatem: rośnie wciąż ujemna wartość energii potencjalnej, co oznacza, że w rzeczywistości energia potencjalna jest malejącą funkcją czasu. Przyjmijmy wniosek ten za obowiązujący, pomimo, że intuicyjnie” trudno to przyjąć bazując na nawykach wyniesionych ze szkoły. Chociaż właściwie...im dalej od początku, tym mniejsza... Też w porządku. Nie ma więc nieciągłości na samym początku (pocieszająca wiadomość), należy jednak we wzorze (3) uwzględnić to, że energia potencjalna maleje (dostawiając minus):
   Oznaczałoby to, że wbrew oczekiwaniom, energia potencjalna Wszechświata nie dąży do zera wraz ze wzrostem jego rozmiarów, inaczej, niż to jest w przypadku oddziaływania grawitacyjnego dwóch punktów materialnych, choć maleje. Można sobie wyobrazić, że „maleje, to znaczy, w miarę wzrostu rozmiarów „coraz bardziej czegoś jej brak. Czego? Grawitacja jest coraz bardziej rozproszona. Czy maleje dążąc do minus nieskończoności? Moim skromnym zdaniem Wszechświat nie ma zamiaru rozszerzać się w nieskończoność. Argumentacja poniżej.
   Możemy więc oszacować wartość dzisiejszą energii potencjalnej Wszechświata, gdyż wiemy, że był moment, w którym równa była zeru. Wiek dzisiejszy Wszechświata oszacowaliśmy na 15 mld. lat (przyjmując umownie okrągłą wartość parametru: H = 20). Otrzymujemy więc: 
Oszacowaliśmy energię potencjalną dzięki przyjęciu założenia, że w pewnym imomencie równa była zeru. To samo dotyczy masy. Teraz masa grawitacyjna Wszechświata wzrasta dzięki temu, że w miarę jego rozszerzania się, zmniejsza się ubytek masy. Zmniejsza o tyle, o ile wzrasta wartość liczbowa energii potencjalnej. Zważywszy na to, że początkowa masa (a więc i energia potencjalna) była w pewnym momencie równa zeru, całkowita masa (dodatnia) Wszechświata, pod względem wartości liczbowej, równa jest w każdej chwili energii globalnego pola grawitacyjnego, jakie tworzy sobą Wszechświat. Chodzi oczywiście o Umowną Masę Wszechświata (patrz artykuł poświęcony masie Wszechświata). Zanotujmy to znów: całkowita energia globalnego pola grawitacyjnego Wszechświata, w każdej chwili, równa jest pod względem wartości liczbowej, jego masie.

   To by się nawet zgadzało, z innego też powodu. W apendyksie do artykułu piątego (wprowadzającego dualną grawitację) popełniłem hipotezę, że łączna energia pola grawitacyjnego wokół odosobnionego źródła równa jest połowie masy spoczynkowej tego obiektu (z minusem). Wszechświat jest inny, nie istnieje zewnątrz. Wszystko jest w środku – tak materia, jak i przestrzeń (nie trzeba dzielić przez dwa). Przy tym wartość całkowitej energii grawitacyjnej (ujemnej) w każdej chwili równa jest (dodatniej) masie grawitacyjnej Wszechświata. Na tę masę, jak już wiemy, składa się też łączna, stała energia termodynamiczna i kinetyczna obiektów razem ok. 70% – zgodnie z moją konkluzją wcześniejszą). O ciemnej energii pamiętamy („Katastrofa Horyzontalna B”), jeśli interesuje nas historia naukowych pomyłek. To też ważny element postępu.
Na twierdzeniu tym (podkreślonym) bazuje nasz model. Kontynuując tę myśl zauważmy, że energia potencjalna jest ujemna, natomiast masa, dodatnia. Pamiętając o równoważności masy i energii wyciągamy więc wniosek, że łączna masa-energia grawitacyjna Wszechświata równa jest zeru! Wniosek ten nie jest niczym nowym, wcale nie jest moim odkryciem, choć przyznać można, że doszedłem do niego w inny sposób. [W gruncie rzeczy, do tego momentu, mowa o intuicyjnej hipotezie kołatającej się gdzieś miedzy wierszami w pracach niektórych kosmologów. Wśród nich, jednym z pierwszych był Steven Weinberg. Tu jednak mowa o konkluzji bazującej na konkretnej koncepcji grawitacji dualnej.] Ale to też coś mówi. Można sądzić, że tak było (i będzie) zawsze. Czy zatem Wszechświat powstał z niczego, jako wynik nagłej separacji materii substancjalnej i pola, rozszczepienia nicości dającego konkretną namacalność? Tak niektórzy tę rzecz sobie wyobrażają (a inni paplają), a nawet piszą, by zaznaczyć swój udział w debacie. Raczej nie, gdyż materia istniała pomimo zerowej masy grawitacyjnej w pewnym szczególnym stanie. Przecież fotony istnieją pomimo zerowej masy, a niektóre z nich nawet nas opalają (piszę to latem). Zatem Wszechświat nie powstał z niczego. [Niestety zbyt często utożsamia się wielkości fizyczne z bytami materialnymi. Ten oczywisty błąd popełniają nie tylko uczniowie w szkole średniej. Nie powiem kto jeszcze. Stąd „nicość”. Inna sprawa, że wspomaga to utożsamianie zerowej masy z nicością, pokutująca tradycja, a ściślej nieświadomość, że grawitacja ma charakter dualny, że masa grawitacyjna powinna być zdefiniowana inaczej.]
     Tę rzecz można, nawet z łatwością upoglądowić. Spójrzmy mianowicie na krawędź ułożonego poziomo, dwustronnego zwierciadła płaskiego. Krawędź ta wyznacza chwilę, w której masa Wszechświata równa była zeru (po Ureli). Unosimy (rysunek A) strzałkę zwróconą ku górze (symbolizującą masę, tutaj dodatnią) tak, by wyłaniała się spod tej krawędzi. Od razu widzimy, że jej odbicie rośnie ku dołowi. To, co widać w zwierciadle kojarzy się ze wzrostem (ujemnej) wartości energii potencjalnej, w miarę postępu ekspansji.

Krawędź zwieciadła stanowi oś symetrii. Czy miejsce to symbolizuje Pierwsze Pchnięcie? Z całą pewnością nie. 

 „Wszechświat zaczął swe istnienie od punktu-osobliwości. Podejście to zbieżne jest z poglądami sporej liczby badaczy, tym bardziej, że wówczas bez przeszkód stosować można ogólną teorię względności. Jest za co złapać. W dodatku kosmolodzy w sutannach łypią oczętami z zadowolenia. A co na to Przyroda? 

 Zamiast zagłębiać się w konsekwencje filozoficzno-światopoglądowe „pierwszego pchnięcia”, zauważmy, że naturalna potrzeba symetrii kieruje naszą uwagę także na możliwość istnienia masy ujemnej wraz z dodatnią energią potencjalną (jeśli patrzeć będziemy na to samo zwierciadło, ale nie od góry, lecz od dołu) – rysunek B. Tutaj, na początku mamy maksymalną wartość liczbową masy (ujemnej) i maksymalną wartość energii potencjalnej (dodatniej). W tym momencie panelsymon gotów jest do przyśpieszonej ekspansji (Urela). Z chwilą jej rozpoczęcia i w miarę jej postępu, długość strzałek stopniowo maleje do zera będącego punktem wyjścia dla ekspansji hubblowskiej (po drugiej stronie). Po iluś tam eonach Wszechświat zapadając się wraca do stanu o zerowej masie (i energii potencjalnej). W tym momencie prędkość kontrakcji (c) jest maksymalna, bo dalej ma miejsce hamowanie (wykładnicze), aż do zatrzymania (maksymalna energia potencjalna dodatnia, a masa maksymalna ujemna, czyli minimalna). Chyba nie mniej poglądowy, przykład stanowić może sprężyna modelująca oscylacje Wszechświata. Tu warto przypomnieć sobie serię artykułów o dualności grawitacji. Zatem, mimo wszystko, Wszechświat nie powstał z niczego, w dodatku oscyluje swymi rozmiarami.
2. Oscylujący, ale to nie wszystko. Pięć poziomów wglądu w Przyrodę.
   Jeśli już oscyluje, zapytajmy arogancko: Jaka ma być końcowa wartość energii potencjalnej, w chwili inwersji, gdy ekspansja przejdzie w kontrakcję? Jeśli konkretna maksymalna wartość liczbowa, to jaka? Jeśli taka, to dlaczego nie inna? W każdym razie energia ta odpowiadałaby określonej masie. Mimo wszystko istnienie oscylacji byłoby spójne już z faktem (bezspornym) zajścia Wielkiego Wybuchu, co świadczyłoby przecież o ograniczoności ilościowej Wszechświata. Czy w związku z tym, w pewnym momencie wzrost masy nie będzie możliwy? Tak by wynikało. To nie beczka bez dna. Chyba zatem także nie będziemy czekali na to Wielkie się Spełnienie do nieskończoności (asymptotycznie). Wszak masa rośnie proporcjonalnie do czasu, ale wzrost ten kiedyś powinien się skończyć. Intuicja podpowiada też, że wzrost masy z czasem powinien być coraz wolniejszy – stopniowy i gładki, w miarę zbliżania się do inwersji, a tam zerować się. Nie byłoby to spójne z wymową poniższego wzoru (z początku pierwszego rozdziału):  
Rozwiązaniem by było przyjęcie tezy, że zmniejsza się też stopniowo prędkość ekspansji c. Wystarczy, że się zmniejsza bardzo powoli w związku z trzecią potęgą. Masa byłaby funkcją dwóch zmiennych, a właściwie złożoną funkcją czasu, w związku ze zmianami w czasie prędkości ekspansji c. To trop, którego nie należy lekceważyć. Podkreślam, trop, a nie wzór końcowy.
     Przyjmując, że dziś część masy jest zamknięta (dlatego może masa wzrastać, uwalniać się w miarę rozszerzania się Wszechświata), dojdzie kiedyś do maksymalnego rozrzedzenia materii i w tym właśnie momencie nastąpi inwersja. Nie ma tu jednak mowy o czymś w rodzaju rozproszenia gazu w nieograniczonej próżni. Ograniczoność przestrzeni nie pozwoli na dalsze szaleństwa? Nie w tym rzecz, chciaż.... Chodzi o to, że wreszcie defekt masy równy będzie zeru. W nieskończoności? Otóż nie, a to z powodu przyjętej za fakt ograniczoności ilościowej materii stanowiącej Wszechświat. „Ale przecież zasięg oddziaływania grawitacyjnego jest nieskończony”. W przestrzeni nie uwarunkowanej przez istnienie Przyrody, przestrzeni matematycznej, wymyślonej przez człowieka, owszem (tak się dziś te rzeczy postrzega), ale topologia Wszechświata jest widocznie taka, że chodzi o „niekończenie się”, tak, jak linia biegnąca wzdłuż wstęgi Möbiusa, albo tak, jak przy obieraniu jabłka równoleżnikowo od bieguna do bieguna i dalej, by wrócić do punktu wyjścia, by znów... Tak to sobie można wyobrazić. To oczywiście nie „ostatnie słowo”. To raczej początek, nawiązanie do badań poważniejszych. A masa maksymalna? To chyba nowa stała uniwersalna, której na razie jeszcze nie znamy, choć bazując na artykule wstępnym (poprzednim) można ją oszacować na 10^62 kg (przy nieuwzględnieniu ewentualnych zmian (malenia) inwarianu c). A po uwzględnieniu? W następnym artykule zasugeruję coś, co może ewentualnie pomóc w poszukiwaniach (choćby przez dowód na wykluczenie proponowanego rozwiązania).
   Zatem dalszy rozwój będzie powrotnym „zwijaniem się”. Nastąpi to gdy masa będzie maksymalna (albo: masa będzie maksymalna, gdy to się stanie). Maksymalna wówczas będzie także wartość liczbowa energii potencjalnej (zgodnie z tym, co ustaliliśmy powyżej), wbrew temu, co do niedawna mogło wydawać się zrozumiałe samo przez się (w początkach przemyśleń), że ekspansja zakończy się wraz z wyzerowaniem się energii potencjalnej gdzieś tam bardzo daleko. Czyż można bowiem zawrócić, by podążać w przeciwną stronę, mając zerową energię? W dodatku w sytuacji tej także masa musiałaby być równa zeru, wbrew temu, co ustaliliśmy przed chwilą.
   Pozostańmy więc przy maksymalnej masie i maksymalnej wartości liczowej ujemnej energii potencjalnej w momencie inwersji. A co z fotonami? W tył zwrot i naprzód marsz? Bezmasowym fotonom nie śniłoby się coś tak karkołomnego..., chyba, że jakieś lustro... Otóż to. Przecież Wielki Powrót to właściwie zwierciadlane odbicie ekspansji. [Modelem znów może być wstęga Möbiusa – napis na niej, po drugiej stronie (patrząc pod światło) jest lustrzanie obrócony.] Zatem także fotony... rolę antyneutrin przejmą neutrina, cząstki staną się antycząstkami [Widocznie, sądząc po tym, ładunki elektryczne przeciwnego znaku różnią się (strukturalnie) tylko tym, że jedne są (np.) lewoskrętne, a drugie prawoskrętne.] Á propos, warto zajrzeć, już nawet teraz, do eseju poświęconego neutrinom.
   W przypadku układu dwóch ciał zerowanie się defektu masy „teoretycznie” ma miejsce w nieskończoności, tam, gdzie energia potencjalna równa jest zeru. W przypadku układu bardzo złożonego jakim jest Wszechświat, może być zupełnie inaczej, szczególnie jeśli jest On Wszystkim, a przy tym jest przestrzennie ograniczony. Notabene oznacza to, że także energia potencjalna układu dwóch ciał jest z góry ograniczona (przez ograniczoną wielkość maksymalną Wszechświata), a nieskończoność, to wyłącznie matematyka. Zatem brak zgodności jest pozorny. Do tego, zgodnie z hipotezą wysuniętą w jednym z artykułów omawiających dualną grawitację, Wszechświat jest obiektem wysyconym, podobnie, jak atom helu, z tym, że grawitacyjnie. [Na temat wysycenia układów grawitacyjnych pisałem w artykule szóstym. Spójne z tym wysyceniem jest stwierdzenie powyższe, że łączna masa-energia Wszechświata, w każdej chwili, równa jest zeru. Sama energia potencjalna, jak już wiemy, w momencie inwersji, nie będzie zerowa, lecz minimalna (maksymalnie ujemna). Czy dlatego, gdyż jest układem złożonym? Jak wiadomo, nawet układ trzech ciał nie daje się opisać tak, by zachowanie się ich było przewidywalne jednoznacznie. To brzmi pesymistycznie, chociaż, Wszechświat jest jednak na tyle złożony, że właśnie On (o dziwo) powinien posiadać cechę jednoznaczności. W pierwszej chwili może się to wydać dziwne, a nawet nielogiczne (już trzy ciała, a co dopiero więcej, bardzo, bardzo dużo...). A jednak. To tak, jak pod mikroskopem widzimy komórki, skrawek jakiejś tkanki, skrawki różnych tkanek i na tej podstawie próbujemy poznać prawa ogólne. Czy wydedykujemy stąd wygląd ludzkiego ciała w całości? [Może kiedyś w przyszłości odtworzy się w pełni istotę ludzką, konkretną osobę, na podstawie pełnej znajomości genomu.] Chyba z Wszechświatem jest trochę prościej.
     Zauważmy, że wśród układów fizycznych wyszczególnić można w sensie ilościowym (a ilość, jak wiadomo przechodzi w jakość), pięć poziomów, różniących się cechami (nie tylko opisu):
1) Poziom układów elementarnych, dwuelementowych. Tu zmiany w układzie są w pełni przewidywalne.
2) Poziom układów o liczbie elementów n > 2, ale przeliczalnej. Ścisły i jednoznaczny opis dynamiki zmian w takich układach jest właściwie najtrudniejszy. Wymaga nierzadko specjalnych metod zaburzeniowych i aproksymacji. Mówić już nawet można o prawach chaosu. Także na tym poziomie opis ma charakter deterministyczny.
3) Poziom układów nieprzeliczalnych mnogością elementów. Przy opisie układów tego poziomu stosuje się metody fizyki statystycznej. W tym sensie zmiany w układach sa przewidywalne w swych cechach dynamicznych. Nasz wgląd w cechy układów ma charakter fenomenologiczny. Same elementy układu, cząstki, są nierozróżnialne. Mowa więc o termodynamice, a także mechanice kwantowej. Przykładem najprostszym takiego układu jest w idealizacji gaz doskonały. Także tymi układami rządzą, ze zrozumiałych względów, prawa chaosu. Na ogół najprostsze elementy takiego zbioru, cząstki, traktuje się jako punkty materialne i nie wnika się w ich ewentualną strukturę. W klasycznej termodynamice i fizyce statystycznej, oddziaływania między cząstkami tworzącymi układy makroskopowe nie stanowią czynnika istotnego. Rzecz sprowadza się do drgań i zderzeń sprężystych elementów punktowych, bez wnikania w fizyczną istotę zderzeń.
   Głębiej w strukturę materii wnika mechanika kwantowa. Tutaj oddziaływania między cząstkami tworzącymi określoną zbiorowość są istotnym elementem wglądu badawczego. Chodzi o trzy rodzaje oddziaływań – bez grawitacji. Jednak także tu cząstki określonego rodzaju są nierozróżnialne, a leptony traktuje się jak punkty materialne.Określonego rodzaju – tu cząstki są zróżnicowane, a samo zróżnicowanie wynika z charakteru oddziaływań, w jakich uczestniczą  W dodatku poznanie tego świata ograniczone jest przez nieoznaczoność, w szczególności w odniesieniu do cząstek subatomowych, a właściwie do skali bezpośrednich oddziaływań między nimi. Inną cechą mechaniki kwantowej jest jej podmiotowość (obserwable).  Stąd indeterminizm mechaniki kwantowej, stąd fluktuacje rosnące w miarę zagłębiania się w strukturę materii, ograniczające lub wręcz uniemożliwiające wgląd w jej cechy na poziomie struktury cząstek.
4) Poziom absolutnie elementarny. Dotyczy między innymi struktury cząstek. To świat plankonów i elsymonów. Mowa o nim w trzech artykułach poświęconych plankonom, w pierwszej części, a także dwóch w części trzeciej. Opis świata plankonów i elsymonów ma charakter deterministyczny.  
5) Poziom najwyższy – Wszechświat, byt będący zintegrowaną całością, stanowiącą istotę obiektywnej jednoznaczności. To tak, jak próba poznania organizmu żywego, na przykład zwierzęcia w całej pełni pomimo patrzenia przez mikroskop, przy badaniu różnych tkanek tworzących je. Oczywiście dziś cechy Wszechświata zgłębione są w stopniu pozwalającym na to, by następne pokolenia miały jeszcze sporo do zrobienia. Czy zechcą się tym zajmować zamiast szykować dzidy do polowania na szczury i jaszczurki, bo zwierza już nie zbędzie? [Wtedy też postawa wyprostowana nie będzie biologicznie korzystna. Najbardziej ucierpią koszykarze. Mi to nie grozi. Swoją drogą, wszyscy jesteśmy równi...na podłodze.]
     To już inna sprawa. Problem w tym, że na ogół Wszechświat traktuje się z pozycji badań nad układami poziomu trzeciego. Być może w tym tkwi jedna z zasadniczych przyczyn trudności, a także desperackich prób na przykład kwantowania Wszechświata. W kontekście naszych rozważań są to nawet próby dziwaczne (jeśli nie żałosne).  
   Reasumując stwierdzić możemy, że nie będziemy chyba czekali w nieskończoność by wreszcie doszło do zatrzymania się ekspansji i rozpoczęcia zapadania się...Tym bardziej, że, sądząc po tym co się dzieje na świecie, jesteśmy już dość blisko zapaści. Co będzie „u kresu dni?” W Pismach Świętych różnych religii wyrażenie to często powraca. Czy starożytni coś wiedzieli? Widocznie znali lepiej, niż my ludzką naturę. A fortuna kołem się toczy. Nie dziw. Cykliczność jest cechą powszechną całej przyrody. Ta cykliczność, fizycznie, związana jest być może z niezgłębioną dziś topologią Wszechświata. Tym sądem skwitować można naszą (a właściwie moją) niewiedzę. Pocieszam się, że nie jestem osamotniony w swych poszukiwaniach. Weźmy choćby słynną już „ciemną energię”, będącą nazwą rzeczy, na której istnienie wskazuje określona interpretacja pewnych specyficznych danych obserwacyjnych (Patrz szczególnie artykuł: „Katastrofa horyzontalna B (Twierdzenie TET. Ciemna energia? To nie to), rzeczy zupełnie dla astrofizyków niezrozumiałej. Najważniejsze, by ta niezrozumiała rzecz miała swoją nazwę. Wtedy (szczególnie dla dziennikarzy) będzie rzeczą oczywistą. Jak widać, niewiedza nie jedno ma imię. Tu warto przestrzec przed próbami, podejmowanymi (na ogół) bezwiednie, podporządkowywania Przyrody naszym potrzebom poznawczym, narzucania Przyrodzie cech wymyślonych przez nas. Wszak kognitywność nasza, z natury rzeczy jest ograniczona. Z całą pewnością nie pomoże nawet najdziksze pragnienie zgłębienia, pełnego i natychmiastowego, Jej tajemnic, nie pomogą najchytrzejsze zabiegi (i wybiegi) naszych myśli, nie pomoże najbujniejsza wyobraźnia. Wszystko ma swój czas (napisane w Biblii). Tak więc jedni miotani dziką żądzą poznania, nawet wynaturzają Naturę swymi myślami, by uczynić Ją zrozumiałą (...). Czy to grzech? A inni, znakomita większość? Ci mają nie mniej człowieczą przyjemność w niemyśleniu. Mogą więc się pławić w hedonistycznym samouwielbieniu oddając się atawistycznej konsumpcji, zaprogramowani na nieświadomość tego, co właściwie robią na tym padole, na wiarę we Wszechmogącego, który dla nich... Najważniejsze, by oddawali swe głosy na tych, którzy chcą nimi rządzić, a mogą, gdyż są tacy sami jak oni. A ci pierwsi (socjomaci)? Właściwie niewiele się różnią od tamtych. Po prostu walka o byt na różnych arenach. Ale cyrk jest jeden i oczywiście kołem się toczy.  

 3. Inwersja Wszechświata i jego kontrakcja.

    Kontynuujmy. Pragniemy, by Wszechświat oscylował. Nie jest to kaprys. To zaspakaja przecież potrzebę piękna. Wierzymy bowiem, że taka jest Przyroda. Wiara bezgraniczna, nieteologiczna... Jednak chodzi nie tylko o estetykę. Sprzyjają temu modelowi wysłowione już wcześniej przesłanki, a także szereg argumentów, które już padły. Jeszcze dołożę do tego coś w kontynuacji naszych rozważań. Zatem prędzej czy później dojdzie do zatrzymania ekspansji (a właściwie odwrócenia jej kierunku). Dawniej sądziłem, że energia potencjalna w momencie inwersji równa będzie zeru. Podpowiada to wiedza dotychczasowa: gdy odległość wzajemna oddziaływujących ciał jest bardzo wielka, praktycznie nie oddziaływują one ze sobą. Zgodnie z moją decyzją jednak, jak już wiemy, z całą pewnością do takiego (ad infinitum) zerowania się energii potencjalnej w momencie inwersji, nie dojdzie. Wprost przeciwnie, wartość liczbowa energii potencjalnej będzie wówczas maksymalna. „Może nastąpi ten przewrót w wyniku jakiejś przemiany fazowej, w wyniku skokowego uwolnienia się sporej masy, jak na razie zamkniętej w strukturach subcząstkowych (lub w fałszywej próżni)”...To jeszcze jedna spekulacja, która właściwie bardziej oddala niż przybliża, jako mentalny nawrót do friedmanizmu. Nie, nie uważam, aby była słuszna. I nie chodzi o zmianę tendencji rozwojowej (model krytyczny przechodzi w model zamknięty). Tu nie ma OTW. Także nie przez przymus, bo to kojarzyłoby się z istnieniem czynnika transcedentalnego. Właściwie chodzi o coś innego.
   Rzecz już zdążyłem opisać. W pewnym momencie dojdzie do przemiany fazowej. Po prostu, energetycznie korzystniejszy będzie inny stan. Stała c zmieni znak na przeciwny (na podobieństwo inwersji spinów w materiale przechodzącym ze stanu antyferromagnetycznego w stan ferromagnetyczny – to tylko przykład), materia stanie się antymaterią. W jednej chwili. Przemiana fazowa dotyczyć będzie całej materii, w każdej skali rozmiarowej, dotyczyć będzie przede wszystkim struktury cząstek elementarnych, a to oznaczać będzie przemianę globalną Wszechświata, w jednej chwili, z obiektu ekspandującego w obiekt zapadający się w sobie. Rozpocznie się faza kontrakcji.
   Wracając do głównego wątku, stwierdzić możemy, że docelowa energia potencjalna rzeczywiście zeruje się, z tym, że nie w nieskończoności i nie w chwili inwersji, choć po upływie konkretnego czasu. To czasowe ograniczenie wynika, jak wiadomo, stąd, że zawartość materialna Wszechświata jest skończona, przez sam fakt zajścia Wielkiego Wybuchu (patrz artykuł poświęcony masie Wszechświata). Cykliczność zmian Wszechświata jest z tym faktem związana bezpośrednio. Zrozumiałe, że wraz z energią potencjalną zeruje się też masa. Gdzie (kiedy) to ma miejsce? To oczywiste: u początków ekspansji i tuż przed zakończeniem kontrakcji. A między tymi zerami? Najpierw kontrakcja z gwałtownym opóźnieniem (Anty-Urela), do zatrzymania się i natychmiast po tym Urela, przemiana fazowa, po prostu Wielki Wybuch i ekspansja.
   Zatem, u szczytu wartości liczbowych masy i energii potencjalnej grawitacyjnej dojdzie do inwersji, po której dominować będzie antymateria, a prędkość niezmiennicza kontrakcji (ekspansji ujemnej) będzie wzrastała. Masa (i wartość energii potencjalnej) będzie malała, aż do zera. Powyżej zwróciłem uwagę na to, że w przypadku układu punktów materialnych wartość energii potencjalnej dąży do zera wraz ze wzrostem ich wzajemnej odległości. Z Wszechświatem jest trochę inaczej, nawet jeśli zaczniemy to dążenie do zera od momentu inwersji. Wiąże się to ze specyficzną topologią Wszechświata. Układ punktów materialnych jest na to zbyt prosty. Chociaż, w przypadku Wszechświata, po prostu, to docelowe zero energii potencjalnej (a także masy) pojawia się przed samym zakończeniem kontrakcji.
   Wreszcie mamy zero. Zerowa masa całego Wszechświata i zerowa masa nawet najmniejszych układów elsymonowych (bo konkretnych cząstek już nie będzie).  Materia rozpędzona w całej swej objętośći, każdym najmniejszym układem i zgodnie z prawem Hubble'a (przy H < 0), przekracza granicę między przyciąganiem, a odpychniem. Na każdy, nawet najmniejszy element materii działa siła hamująca ruch. Anty-Urela. Odległość między sąsiednimi plankonami osiąga minimum. Tworzy się monolit panelsymonu, napięty w maksymalnym stopniu. Jak w sprężynie do granic ściśniętej. Na mgnienie, gdyż monstrualna siła odpychania wszystkich przez wszystkich, rozsadza ten byt (jak go nazwać?). I mamy Wielki Wybuch i kolejny cykl zaczyna się. 

    Wszechświat oscyluje. Aktualnie masa jego i wartość energii potencjalnej rośnie, a wraz z tym, zgodnie z moim modelowaniem, maleje wartość inwariantu c. Co jest przyczyną oscylacji? Nie można wykluczyć sądu, że przyczyną pierwotną jest ograniczoność ilościowa Wszechświata. Wszak, jeśli BB miał miejsce, to zawartość materialna obiektu tuż przed zajściem zdarzenia nie mogła być nieskończenie wielka. Wynikałoby stąd, że wzrost masy kończy się w pewnym momencie. Być może właśnie wtedy dojdzie do inwersji, do przemiany fazowej, po której rozpocznie się druga połowa cyklu –  zapaść. [Nie traćmy przy tym z pola widzenia zakładanej tu dualności grawitacji, a więc istnienia odpychania w przypadku odpowiednio dużej koncentracji materii.]
     Jednak, czy to pewne, że do inwersji dojdzie? Istnieje bowiem opcja asymptotycznego w czasie zerowania się niedoboru masy, co oznaczałoby nieskończoną w czasie ekspansję. To by pasowało do modelu krytycznego wynikającego z modelu Friedmanna. Jednak wówczas nie byłoby mowy o oscylacjach. Z drugiej strony dualność grawitacji wskazuje na konkretną przyczynę ekspansji, na istnienie konkretnych sił, z początku odpychania, a potem przyciągania (w zasięgu lokalnym). Tak, jak sprężyna, z tym, że spełniona być powinna równocześnie zasada kosmologiczna powodująca zerowanie się natężenia pola w skali globalnej, niezależnie od czasu. Przy tym Wszechświat jest układem zamkniętym. Już to wskazuje na cykliczność jego globalnych zmian (patrz wypowiedź na samym wstępie do poprzedniego artykułu). Zatem układ taki powinien oscylować. A jeśli jest układem otwartym? To jak tę otwartość pogodzić z taką, a nie inną temperaturą promieniowania reliktowego, możliwą do przewidzenia pod warunkiem, że mowa o zamkniętej wnęce, którą ma być Wszechświat?  
   Myślę, że powoli, mimo wszystko, zbliżamy się do modelu, który matematycznie, w przyszłości, skonkretyzuje cechy czasoprzestrzenne Wszechświata. Już teraz można na przykład myśleć o parametrze, którego zmiany w czasie zbieżne są z cyklicznymi zmianami Wszechświata. Wzór (3­­’) sugeruje, że może to być stała grawitacji (tej bym jednak nie ruszał, gdyż uważam grawitację za „praprzyczynę”, za bazę dla wszystkich oddziaływań) lub inwariant c, najczęściej nazywany prędkością światła.
   Powinna więc istnieć jakaś funkcja okresowa c(t). W tym miejscu nie podejmuję próby odgadnięcia jej kształtu. Myślę, że za podstawę do poszukiwań służyć powinna cykloida (Dlaczego cykloida? Uzasadnienie tego znajdziecie w artykule poświęconym topologii Wszechświata.         Jednak „cykloida”, to tylko rodzaj sugestii co do kierunku myślenia. Formę matematyczną tej sugestii przedstawię w artykule następnym.            
   Reasumując stwierdzić można, że w rozważaniach nad całością uwzględnić należy cykliczność zmian rozmiarów Wszechświata, a w bezpośrednim związku z tym, domniemane istnienie cykliczności zmian inwariantu c. Co do rzeczywistego, matematycznego charakteru tych zmian na razie się nie wypowiadam w sposób jednoznaczny. To wymaga dalszych badań, których kierunek sugeruje hipoteza o zmienności cykloidalnej (jeśli w ogóle jest sens się tym zajmować). Na razie wiemy, kiedy wartość inwariantu jest maksymalna, a kiedy minimalna (zerowa?). Za sprawą tej cykliczności dojdzie (jak można przypuszczać) do odwrócenia kierunku rozwoju. Określone zmiany inwariantu c zbieżne są ze stopniowym zahamowaniem (aktualnie) wzrostu masy i liczbowej wartości energii potencjalnej (patrz wzór (3’)). Byłoby to zbieżne z przypuszczeniem, że w momencie (planowanej) inwersji wartość liczbowa masy i energii potencjalnej Wszechświata  przechodzić powinna przez swoje maksimum. To by mogło sugerować pani Intuicji, że aktualnie inwariant powinien maleć (coraz wolniejszy przyrost masy i wartości energii potencjalnej, aż do maksimum). Tak można przypuszczać. [Do tego dojdzie jeszcze, zobaczymy później, przypuszczalny związek (na razie jakościowy) pomiędzy temperaturą promieniowania tła, a prędkością ekspansji.]

4. Jak to jest z tempem upływu czasu?
    Tuż powyżej stwierdziłem, że „w momencie (planowanej) inwersji masa Wszechświata przechodzić powinna przez swoje maksimum”. W pobliżu punktu inwersji, wzrost masy powinien być bardzo powolny. Narzuca się więc pytanie: Czy szybkość upływu czasu (chodzi o czas globalny) zmienia się? Czy nasz czas jest wyjątkowy? Z całą pewnością nie, choć na roztrzygnięcie spraw należy jeszcze poczekać trochę czasu (...). Na razie zauważmy, że na dwóch końcach prawie pełnego zakresu zmienności, mamy zerową masę i energię (w początkach ekspansji i pod koniec kontrakcji),  a w dodatku w całym tym przedziale (od góry – patrz  rysunek) energia potencjalna jest ujemna. Widocznie jej zmienność jest bardziej 
skomplikowana, niż by to miało wynikać bezposrednio ze wzoru (3). Jej proporcjonalność do czasu (co wyraża wzór (3)) jest (być może) pozorna przez to, że, jak już przyjęliśmy za możliwe, inwariant c jest okresową (nie liniową) funkcją czasu. Mielibyśmy więc do czynienia z jakąś funkcją złożoną. Prosta proporcjonalność energii potencjalnej do czasu byłaby zresztą dość kłopotliwa, gdyż to implikowałoby stopniowe zmiany tempa jego upływu (przy założeniu, że Wszechświat oscyluje). Tempo upływu czasu, być może nawet asymptotycznie, malałoby wówczas do zera. Musiałoby to jednak trwać nieskończenie długo, a to byłoby sprzeczne z tym, że wielkość Wszechświata jest ograniczona (fakt Wybuchu), a przede wszystkim sprzeczne z założoną (i w pełni uzasadnioną) cyklicznością.

  Zerowe tempo oznacza właściwie brak upływu czasu, czyli jego nieistnienie, a to oznacza przecież nieskończoną statyczność absolutnego niedziania się. Musiałby więc Ktoś sam osobiście wybrać moment w ponadczasowym dzianiu-niedzianiu się, w czasie-nieczasie, moment-niemoment, w którym „jak coś nie pie...nie” (jak na wojnie)...Czy ta teologia coś wnosi do sprawy? Czy nie lepiej poszukiwać, jak to człowiek naprawdę potrafi, a nie iść na łatwiznę zwalając na Boga Bogu ducha winnego, na Jego barki, całą swą niemoc wraz z brakiem cierpliwości? To nawet grzech wciąż tylko prosić, żądać i oczekiwać. Ale dać Mu coś – nigdy. Ofiary z owieczek, grosiki na tacę, biczowanie się? Po co Mu to? To przecież łapówka, korupcja. Handlować z Nim? Chyba by poniżyć Go przez sprowadzenie do poziomu ludzików. A ci, którzy pośredniczą w kontakcie? Kto? Pedofile?                      

   Można z wnioskowaniem pójść dalej (nie chodzi o celebrytów). Otóż, każda zmiana tempa upływu czasu prowadzi do możliwości (powiedzmy, że „teoretycznej”) jego zatrzymania, a więc nieskończonego zastoju, czyli wprost nieistnienia. Chyba, że jakiś Ktoś znów się obudzi. Wniosek stąd, że także nie istnieje grawitacyjna dylatacja czasu (de facto), wbrew powszechnej opinii, nawet jeśli ma charakter lokalny. Była już o tym mowa w innym kontekście. Natomiast dylatacja czasu jako efekt obserwacyjny (i lokalny) w związku z niezmienniczością prędkości (c) i zróżnicowaną prędkośćią względną obiektów, przewidywana przez szczególną teorię względności, jest jak najbardziej obiektywnym faktem, potwierdzonym wielokrotnie. To immanentna właściwość względności ruchu wobec istnienia niezmienniczej prędkości granicznej. Efekt ten nie może jednak mieć wpływu na to, jak zmienia się sam Wszechświat jako całość. Gdyby można było patrzeć zzewnątrz Wszechświata, efekt ten nie istniałby, gdyż wszystkie obiekty byłyby absolutnie równoważne sobie. Ta równoważność jest obiektywna, powiedziałbym nawet: niezmiennicza.
   Dodatkowo zauważmy, że byłby ten czas różny niż liniowy czas globalny, co w odniesieniu do Wszechświata jako całości (tym się przecież zajmujemy), w dodatku oscylującego, byłoby rodzajem sprzeczności. W konkluzji przyjmujemy więc, że jedynym czasem istniejącym obiektywnie jest czas globalny Wszechświata, jak wiemy, czas własny rejestrowany przez obserwatora. Coś innego czas obiektywny i jednakowy dla każdego już choćby dlatego, że kiedyś, gdy to wszystko się zaczynało, wszyscy byliśmy razem, a coś innego subiektywna relacja obserwatora obiektu poruszajacego się względem niego, wskazująca na opóźnienie zegara w tym obiekcie. W tym kontekście zaryzykować można twierdzenie (tak by wynikało), że u szczytu (masa maksymalna, energia potencjalna minimalna), za sprawą wspomnianej cykliczności inwariantu c (czy też w powiązaniu z nią), nastąpi, w pełnym samouzgodnieniu i w każdej skali, odwrócenie kierunku rozwoju i zacznie się kontrakcja, w wyniku której masa zdążać będzie do zera. Przy tym nie miałoby to żadnego wpływu na tempo (niezmienne) upływu czasu globalnego. W podsumowaniu można by rzec, że cykliczność świata i przyrody wyklucza istnienie lokalnej i uwarunkowanej grawitacyjnie, zmienności tempa upływu czasu. Zakłada też istnienie czasu globalnego, płynącego jednostajnie. To by warunkowało stałość okresu oscylacji Wszechświata. Ewentualna globalna zmienność tempa upływu czasu, byłaby cechą opisu, cechą proceduralną, a nie ontologiczną.
   Przy próbie opisu ekspansji Wszechświata, szczególne znaczenie ma niezmiennicza wielkość c. Sądząc na podstawie wzoru (3') wybieram właśnie tę wielkość jako zmienną. Możliwe jest też uznanie za zmienną, stałej grawitacji G. Opcję tę jednak odrzucam (wspomniałem o tym wyżej). Uważam bowiem (jak już wiadomo) grawitację za „praprzyczynę”, za bazę dla wszystkich oddziaływań. [W innym miejscu (poszukajcie gdzie) uznałem za możliwą, także stopniową, zmianę stałej Plancka – sukcesywny jej wzrost aż do inwersji.]
  By wyczerpać wszystkie nasuwające się opcje dotyczące czasu, można też rzecz zinterpretować inaczej. Można sądzić, że tempo upływu czasu globalnego ulega cyklicznym zmianom, a temu odpowiada cykliczna zmienność inwariantu c. Tempo upływu czasu (globalnego) byłoby funkcją intensywności zachodzenia zjawisk. Na tym można by było oprzeć inną procedurę badawczą. Na samym początku tempo zachodzenia zjawisk było bardzo wielkie – czas płynął więc bardzo szybko, a inwariant był dużo większy niż dziś. Od razu padają jednak pytania: Jaka była jego maksymalna wartość? Jak się mają te zmiany inwariantu do wielkości c stanowiącej parametr określający cechy fizyczne plankonu, ktory powinien być przecież byten stałym? Nie da rady, chyba trzeba dołożyć jeszcze jeden wymiar przestrzenny (niezależny od czasu). W takiej czterowymiarowej przestrzeni iwariant byłby stały, natomiast w rzutowaniu go na przestrzeń trójwymiarową, byłby zmienny – to, co my ewentualnie jesteśmy (będziemy) w stanie stwierdzić na podstawie obserwacji. 
5. Cykliczność zmian inwariantu c. 
    Ta cykliczność wartości c bezpośrednio wiąże się z określoną (nie zgłębioną jak na razie) topologią Wszechświata lub jest jej indykacją. Nie zważając na dotychczasowe przemyślenia, a nawet roztrzygnięcia, rozważmy dwie opcje zmian inwariantu, opcje godne szczególnej uwagi. [Rozważanie opcji z góry skazanej na odrzucenie ma sens, szczególnie w kontekście dydaktycznym, ważne też jako wzmocnienie rozwiązania akceptowanego – nie tylko w tym konkretnym przypadku, nie tylko w tej kwestii.] Chodzi o to, w jakiej fazie cyklu wartość prędkości ekspansji jest minimalna (lub zerowa), a w jakiej osiąga wartość maksymalną. Zatem do zerowania (lub minimalizowania) się wartości c dojdzie bądź dopiero u kresu zapaści, bądź też w połowie cyklu, w momencie inwersji. [Przemyślmy tę sprawę pomimo, że już kości zostały rzucone.] Dostrzegamy tu więc dwie możliwości. Otóż, jeśli już inwariant c zmienia się, to aktualnie bądź maleje, bądź też rośnie. Nie zważając na to, do czego już doszliśmy, warto rozważyć tę kwestię dla wzmocnienia argumentacji na korzyść jednego z rozwiązań. Roztrzygnięcie obserwacyjne nie będzie łatwe wobec niepewności wyników pomiaru efektów bardzo słabych. Ja osobiście wolałbym opcję pierwszą, to znaczy wolałbym, by prędkość światła aktualnie malała dążąc do zera w momencie inwersji (przy maksymalnej wartości liczbowej pozostałych dwóch parametrów). Dałem już temu wyraz wcześniej. Zresztą wskazywałaby na to niedawna obserwacja – zmiana stałej struktury subtelnej na podstawie obserwacji kwazarów. Ale rzecz trzeba sprawdzić. Było już o tym. Samo to odkrycie było zresztą niespodzianką, nie jestem więc pewny, że stanowić będzie poważną zachętę do zintensyfikowania badań, tym bardziej, że dzisiejsze przekonania (nie korespondujące z tutejszymi) są dość niezłomne. To „malenie” podpowiada mi intuicja, bazująca zresztą na wielu faktach przyrodniczych. Przykładem takiego faktu może być istnienie w autonomicznym układzie nerwowym, nie tylko człowieka, podukładów: sympatycznego (współczulnego) i parasympatycznego (przywspółczulnego), działających w stosunku do siebie antagonistycznie. Innym przykładem, bliższym naszym rozważaniom, może być reguła Lenza dotycząca kierunku prądu indukcyjnego, wzbudzonego przez zmienne pole magnetyczne. Ogólniej, mówić też można o zasadzie przekory.
   Bazując na tym będę mógł  zajrzeć (rozpędem maksymalnej prędkości) w głąb skolapsowanego bytu, tam, gdzie się wszystko zatrzyma i od razu po tym ruszy przyśpieszoną ekspansją, by rozpocząć nowy cykl. Sądząc po tym moim życzeniu, cykl zmian masy i energii byłby w przeciwnej fazie (o 180 stopni) w stosunku do cyklu zmian inwariantu c. Czy to pasuje?
   Być może było jednak inaczej (rozważamy możliwość drugą): wszystkie trzy rozważane tu parametry, tuż po wybuchu, równe były zeru. Która z tych dwóch opcji jest lepsza? [Innych, nieskończenie wielu możliwości nie rozważam, gdyż oczekuję symetrii. Wszechświat nie jest (z założenia) układem poddawanym (i poddawalnym) jakimś zewnętrznym (i różnorodnym) wpływom, gdyż jest autonomiczną Wszystkością. Nie może więc istnieć dowolne przesunięcie w fazie.] Wszystkie trzy równe zeru? W chwili zerowej (początek przemiany fazowej zaraz po Ureli), jeśli także inwariant c równy był zeru, to musiał nastąpić całkowity zastój. Przecież prędkość względna wszystkich ciał masywnych (właśnie wtedy zaczynały się wyodrębniać cząstki) jest mniejsza od prędkości światła. A przecież dopiero co miała miejsce przyśpieszona ekspansja, a jej prędkość nawet wielokrotnie przekraczała c. To przecież niemożliwe, aby w tej sytuacji ekspansja nagle zachodzić miała z zerową prędkością. Podczas przemiany fazowej pojawiły się cząstki o niezerowej (dodatniej)  masie. Ciała o niezerowej masie posiadają bezwładność (posiadały nawet wtedy), a prędkość ich względnego ruchu musiała być mniejsza od c (oczywiście większa od zera, w związku z panującym chaosem i niezerową masą. Sama prędkość ekspansji nie mogła być zerowa (jako większa od niezerowej prędkości cząstek), ba, nawet stanowić musiała kres górny tych prędkości.
   Bardziej do przyjęcia jest więc teza, że wartość inwariantu w chwili zerowej była największa. Już w innym miejscu wypowiedziałem się (nieco inaczej) na ten temat. Ale przed nami jeszcze jeden argument, bardziej znaczący i heurystycznie bogatszy.
      Spójrzmy na rzecz inaczej. Zadajmy pytanie: A co z temperaturą?

Á propos
¹) Á propos bezwładność, pozwalam sobie na stwierdzenie, że źródłem bezwładności jest grawitacja. Już postulat równoważności Einsteina sugeruje to (jeśli abstrachować będziemy od ustaleń bazujących na kwantowej teorii pola – Higgs). Spójne to jest także z grawitacją dualną. Grawitacja będąc też jedynym oddziaływaniem podstawowym, jest też w ogóle uwarunkowaniem istnienia ruchu. Zasady dynamiki stanowią immanentną jedność z prawem grawitacji, a dotyczą pozostałych oddziaływań dlatego, gdyż oddziaływania te są jakością wtórną, są manifestacją (w oczach badacza) grawitacji w określonych układach elsymonowych, dotyczą konkretnych rodzajów cząstek. Einstein, w jego dawnych czasach, utożsamiał siłę bezwładności istniejącą w układzie nieinercjalnym, z grawitacją. Genialna intuicja coś mu podpowiadała. Dziś wiąże się bezwładność cząstek (a więc ich masę), z polem Higgsa. Czy to ostatnie słowo nauki? Podejście kwantowe jakoś nie dostrzega grawitacji, a mimo to chcą ją kwantować...
[Mechanika kwantowa stroni od grawitacji, a jednak stosuje (bo nie może być inaczej) wielkości zależne od masy, której istnienie oznacza przecież istnienie grawitacji. Pęd, moment pędu i energia, to podstawowe wielkości służące opisowi bytów atomowych i subatomowych. Czy oznacza to, że jednak można kwantować grawitację? Czy chodzi wyłącznie o jej słabość, a więc o zaniedbywalność? Ale przecież grawitacja w skali piętro niżej, jest wyjątkowo silna. Obawiam się,  że chodzi tu o rodzaj niekonsekwencji, która nie wszędzie daje o sobie znać. Tę niekonsekwencję usuniemy przyjmując grawitację za oddziaływanie podstawowe, w gruncie rzeczy jedyne oddziaływanie bazowe. Wówczas wszystkie opisy, dotyczące różnych skal rozmiarowych, będą ze sobą konsystentne.]






Brak komentarzy:

Prześlij komentarz