Kontrowersje wokół czarnych dziur. Rozmyślania w duchu quasi-newtonowskim. Cz. 1.

    Gdy spisywałem swe przemyślenia sprzed lat by opublikować je w postaci książkowej (w roku 2010) sądziłem, że swymi poglądami popełniam świętokradztwo. Gdy przedstawiłem, gdzieś w roku 2007, swe zapiski pewnemu astronomowi z Torunia (bardzo mi życzliwemu), w odniesieniu do czarnych dziur stwierdził, że koledzy jego, badający je, ukamienowaliby mnie.

   A dziś, aż się roi od doniesień wskazujacych na to, że koncepcja czarnej dziury syngularnej zaczyna się walić. Sam Hawking, „firewall”... Nie mam tu zamiaru opisywać tych perypetii. Skromnie przypuszczam, że problemy, z jakimi borykają się dziś naukowcy zajmujacy się czarnymi, cały czas w obrębie jednej i tej samej mega-koncepcji, nie znikną. Będą narastać, aż wszystko pęknie. Winna koncepcja. A jednak brną w niej dalej pomimo, że zdają sobie sprawę choćby z tego, że w osobliwości ogólna teoria względności nie ma racji bytu. To samo dzieje się z mechaniką kwantową. Pisałem już o tym niejednokrotnie. Z góry jednak wiem, że propozycje moje odrzucone zostaną z kretesem. Na ogół mych „impertynencji” nie czyta się do końca poprzestając na pierwszych kilku zdaniach, bo to przecież nie artykuł w szanującym się periodyku naukowym, a autor... Któż to taki? Łatwo przypiąć odpowiednią łatkę, szczególnie, gdy się nie czytało, zgodnie z nakazami „poprawności”. „Jeśli wymyślił coś spoza głównego nurtu, to po prostu jest niedouczonym maniakiem. Nawet szkoda czasu na sprawdzanie tego. W internecie aż roi się od poprawiaczy fizyki.” Co prawda, to prawda (że roi się). W tym kontekście to, że jestem fizykiem nie ma znaczenia. Trzeba czymś okupić tę wspaniałą możliwość upublicznienia wyników badań prowadzonych zdala od reflektorów. Innym plusem jest to, że za wszystko, co popełniłem, odpowiedzialność ponoszę wyłącznie ja.  

   Powoli zbliżamy się do końca. Można już patrzeć na to moje popełnienie z perspektywy setek stron tekstu. Okazuje się, że to dosyć spójny system – antycypujący poprawnie i falsyfikowalny. Nawet ja, autor tego popełnienia, patrząc już z pewną dozą obiektywizmu, stwierdzam, że grawitacja dualna, zmodyfikowana grawitacja newtonowska – na niej wszystko tu bazuje, w zastosowaniu do opisu skondensowanych układów materialnych, może jednak stanowić alternatywę (nawet udaną) dla dzisiejszego widzenia spraw – czy chcą, czy też tego nie chcą sami zainteresowani. A jeśli się mylę w jakimś detalu, będę wdzięczny za szczere uwagi, za krytykę, nawet bezlitosną – jak dotąd, nie miałem z kim konsultować swych rozumowań i ustaleń. Wtedy się czegoś nauczę – i o to mi chodzi cały czas, gdyż kieruję się od samego początku nieposkromioną (przez urzędy i przybytki nauki) ciekawością świata, a nie interesem przyziemnych dóbr, których jako skromny emeryt nie posiadam. 

     Esej ten posiada też cechy podsumowania konkluzji i ustaleń, które nazbierały się w różnych kontekstach tematycznych. To podsumowanie jest niezmiernie ważne u progu rozważań stanowiących swoistą kulminację mego herezjowania. Nieco dalej zajmiemy się bowiem kosmogonią galaktyk (problem do dziś nie rozwiązany do końca, a właściwie od samego początku), a także cząstką neutrino, do dziś najbardziej zagadkowym tworem materialnym. Jak się okaże, droga do zrozumienia poznanych już cech tych cząstek (i przewidywania cech jeszcze nie poznanych), wiedzie przez grawitację dualną.

Treść

Wstęp z podtekstem pedagogicznym.

1. Interpretacja OTW (akceptowana dziś) na cenzurowanym. Uwagi o

    charakterze ogólniejszym, czyli filozofować czas zacząć – kontrowersje. Znow o upływie 

    czasu. Beczka prochu (nie prochów).

2. Promieniowanie: ,,Czarna dziura newtonowska”. Horyzont powierzchnią

     ekwipotencjalną.

Á propos

Wstęp z podtekstem pedagogicznym

      To właściwie pokłosie rozważań prowadzonych w różnych miejscach i przy różnych okazjach. To parę refleksji dopełniających, bazujących na zgoła innym, niż powszechnie dziś przyjęte, podejściu do sprawy. Jest też w tym sporo z mojej „pedagogicznej żyłki”. Sądzę, że studia pogłębione i bardziej profesjonalne zacząć można, jeśli nie należy, od opisu rzeczy, dostępnego każdemu zaciekawionemu sprawą, niezależnie od jego zawodowego wykształcenia. Szczególnie polecam to podejście licealistom, na razie zachwyconym encyklopedyczno-medialnym aspektem badań. Niech porzucą nurt sensacyjny, na rzecz podejścia solidniej nawiązującego do tego, co jest treścią ich dotychczasowej edukacji. Myślę, że warto. To bardzo sprzyja zrozumieniu nowych treści, to także angażuje bardziej aktywność poznawczą i przede wszystkim krytycyzm (Nie mylić z krytykanctwem.). Szczególnie ważne to jest wobec nowości dopiero pretendujących do określenia ich jako istnienie obiektywne. Czarne dziury stanowią najlepszy przykład takiej nowości (nowości z brodą). Nie wolno zakłócać ciągłości procesu poznawczego, a szczególnie zaburzać przyswajania niezbędnych treści podstawowych poprzez narzucanie inności, nawet jeśli interesująco zaskakuje. Sądzę, że dopiero zgłębienie wizji klasycznej, wraz z uświadomieniem (na pewnym etapie) jej ograniczeń i niespełnień, daje podstawę dla dalszych, bardziej zaawansowanych studiów. Nauczanie „na błysk” jest sporym błędem.

   Czarnym dziurom (tym z osobliwością) poświęcona jest bogata literatura. Im rzecz wygląda dziwniej, bardziej zaskakująco i bardziej niezrozumiale, tym lepiej. Tak, jak to lubią dziennikarze. A przecież nie o to chodzi. Mnie osobiście nie interesuje ten sensacyjny nurt przekazu dóbr naukowych. Mi nie zależy na państwowych dotacjach, a naukę uprawiam nie dla miesięcznych poborów. Mam bowiem (poza naturalną ciekawością świata) na myśli młodych, którzy w przyszłości mają być ludźmi myślącymi, a nie istotami uprawiającymi behawior hasłowy. W nich nadzieja. Że to nienormatywne? Że ważniejsza jest telenowela, reality, teleśpierestwo i telepichcenie? Że w demokracji bieg wydarzeń wyznaczać ma stadna bezmyślność, a blichtr elitarności towarzyskiej „wyższych sfer”, celebrity prymitywnych aktoreczek, fotoshopowych modelek prezentujących swe poprawione wdzięki wraz z podkreślającym je opakowaniem – ku rozpaczy zakompleksionych nastolatek, oraz modeli reklamujących portki i maszynki do golenia – stanowić ma strzałkę kompasu? Konsumpcja dla konsumpcji? Demencja cywilizacji? Że jedyną wartością na tym padole ma być mamona, a jedyną motywacją siła? Także do tego potrzebny jest mózg.  Za 6000 lat jakiś Däniken spisywał będzie swoje fantazje. Cóż, cykliczność. 

1. Interpretacja OTW (akceptowana dziś) na cenzurowanym. 

    Ad rem. Zacznijmy od wzoru na prędkość ucieczki: 

Z tą prędkością (początkową) należy wyrzucić ciało „do góry”, by nie mogło już spaść z powrotem. [Dla uproszczenia pomijam tu, jak wszyscy zresztą to, że to ciało należy najpierw przyśpieszyć – nie tak od zaraz.] Formalnie związane to jest z (ujemną) pracą przeniesienia do nieskończoności, wykonaną przez siłę grawitacyjną, hamującą ruch ciała oddalającego się od źródła pola. Patrząc na ten wzór zauważamy, że prędkość ucieczki jest tym większa, im wieksza jest masa źródła M i mniejsza jest początkowa odległość od centrum źródła pola r, punktu, z którego ciało ma być wyrzucane. Istnieje zatem graniczna, początkowa odległość Rs (dla pewności, by nie zagłębiać się w materię substancjalną) od punktowego źródła o określonej masie, taka, że prędkość ucieczki równa jest prędkości światła. Odległości zerowej odpowiadałaby oczywiście nierealna prędkość nieskończona (oczywiście pod warunkiem, że cała zawartość materialna źródła mieści się w tym punkcie, co także nie jest realne). Tę graniczną odległość nazwaliśmy już promieniem grawitacyjnym) Schwartzschilda), a sferę o tym promieniu nazwano sugestywnie horyzontem zdarzeń. Ja, w swych wynurzeniach, nazwy tej stosować nie będę. Już można się domyślić, dlaczego. Dalej ponownie przemyślimy problem tempa upływu czasu (w kontekście grawitacyjnym). Ze wzoru powyższego otrzymujemy:  

Wzorem tym posługiwaliśmy się wielokrotnie. Przedstawia on sytuację graniczną, nawet dla fotonu, który także nie mógłby uciec pomimo, że ma prędkość wystarczającą. Chodzi o to, że fala elektromagnetyczna w polu grawitacyjnym ulega wydłużeniu. Istnieje więc efekt grawitacyjnego przesunięcia ku czerwieni. Przewiduje to ogólna teoria względności. „Nawet foton promieniowania gamma, wysłany ze źródła znajdującego się na powierzchni horyzontu „zdarzeń” (lub poniżej), nie byłby w stanie wydostać się, gdyż długość jego fali dążyłaby do nieskończoności.” Na ogół rzecz tę tłumaczy się zakrzywieniem przestrzeni na tyle silnym, że fotony biegną po krzywej zamkniętej, nie mogąc wydostać się poza horyzont „zdarzeń”. Dla oczu obserwatora (wysługującego się fotonami) z zewnątrz, sam obiekt po prostu nie byłby widoczny. Choć tutaj wzór ten wynika bezpośrednio ze wzoru (1), uwzględnienie wpływu grawitacji na długość fali elektromagnetycznej związane było jednak z zastosowaniem metod ogólnej teorii względności. Interpretacja tego wzoru, dzięki ogólnej teorii względności jest dużo głębsza. Karl Schwarzschild wyprowadził go opierając się właśnie na niej. I to między innymi jest jego zasługą. Nazwany nawet został ojcem czarnych dziur. Jak przystało na prototyp, ta czarna dziura jest statyczna, powiedziałbym: surowiec. To wdzięczny temat dla młodych, radych z licznych możliwości pokombinowania z równaniami. I tak powstały różne odmiany czarnych dziur: rotujące, naładowane; potem Hawking zaczął je odparowywać. Nawet do dziś to wdzięczny temat badawczy, na którym młodzi ćwiczyć mogą swe umiejętności warsztatowe, a przy okazji awansować w hierarchii akademickiej. Tymczasem Hawking jakby się z tego procederu wycofywał...

[Jak zobaczymy później, horyzont grawitacyjny zefiniować też można jako miejsce geometryczne punktów o jednakowym potencjale, równym:

-c²/2.]

     A wracając do światła nie mogącego się wydostać, interesujące, że mowa tu o promieniowaniu elektromagnetycznym nie mającym, zgodnie z tym, co wiemy, wiele wspólnego z grawitacją – chyba, że zechcemy zunifikować. Einstein szukał tego powiązania, ale nie udało mu się. Przypuszczam, ze wiem dlaczego. Myślę, że dla Was czytenicy, też będzie to jasne. Tak, już Einstein... także Kaluza – odkrył ciekawą rzecz... Ale nie traćmy wątku. [Mechanika kwantowa bazuje właściwie na oddziaływaniu elektromagnetycznym, choć poszerzyła dziedzinę swych badań o oddziaływanie silne. Grawitacji nie postrzega, a tu bum, grawitacja przecież działa na promieniowanie elektromagnetyczne. Dylemat, trzeba z niego wyjść: „Ale przecież tu nie chodzi o grawitację, a o zakrzywioną przestrzeń” – powiedziałby ktoś. Przed nauką niejedno wyzwanie. Fenomenologia i zwalanie wszystkiego na przestrzeń, to jednak nie wszystko.] Na unifikację grawitacji z elektromagnetyzmem jednak trochę za wcześnie, więc chodzi o coś innego. W duchu OTW, w skrócie i w daleko posuniętym uproszczeniu, przedstawić to można schematycznie następująco: fala elektromagnetyczna – energia – masa – grawitacja. Ale to schemat blokowy, a nie istota rzeczy.  

     Później zobaczymy, że także zastosowanie podejścia (nazwijmy to) quasi-newtonowskiego przewiduje wydłużanie się fali, w dodatku bez grawitacyjnej dylatacji czasu.

Znów ten upływ czasu...

   Skąd właściwie się bierze ten efekt czasowy? Można to w sporym uproszczeniu wytłumaczyć następująco. Otóż grawitacja zakrzywia przestrzeń. Z tego powodu promień świetlny, spełniający rolę pośrednika w przekazywaniu informacji, przebyć musi dłuższą drogę, zanim dociera do odbiorcy (po łuku, a nie wzdłuż cięciwy, tak, jak na powierzchni kuli; ogólniej: wzdłuż krzywej geodezyjnej). Nie musi więc chodzić o wydłużenie czasu jako takiego, lecz o efekt obserwacyjny w związku z paradygmatem łącznościowym, w ramach doktryny lokalności. Doktryna ta wyklucza natychmiastowość w oddziaływaniach między dowolnie odległymi obiektami (nie wyłączając odległości znikomo małej). Nie musi oznaczać więc to także zatrzymania czasu dla obserwatora patrzącego na czarną dziurę (ewentualnie istniejącą) i oczekującego (Ad Kalendas Graecas) na zachodzące w niej widome zmiany. Zgodnie z wyjaśnieniem powyżej, chodzi więc o to, że promień świetlny, biegnący tam gdzieś pod horyzontem po okręgu, nigdy do nas nie dotrze. Będziemy czekali nań dosyć długo, w przypadku skrajnym, nieskończenie długo. To czas mierzony biegiem fotonów, na które czeka obserwator, a nie czas sam w sobie. Czy czas potrzebny fotonom, jeśli potrzeba go więcej dla przebycia dłuższej drogi, płynie z tego powodu w tempie wolniejszym?

    Nie bacząc na tę wątpliwość wiemy, że zgodnie z przyjętą dość powszechnie interpretacją, w dowolnym polu grawitacyjnym tempo upływu czasu jest tym mniejsze, im silniejsze w danym punkcje jest pole grawitacyjne (bo pole określa się w konkretnym punkcie). Zatem w innym punkcie tego pola czas płynie w innym tempie. Wszak nie chodzi o pole jednorodne. Jak pogodzić, uzgodnić ze sobą te punkty? A jeśli punkty te należą do tego samego przedmiotu, na przykład rakiety, której część już wystartowała, a część jeszcze nie? Jej przód już leci, a silnik jeszcze nie zaczął pracować? Każdy wymyślić może inny przykład.

   Kiedyś rzecz odniosłem do Wszechświata oscylującego, którego cykliczna zmienność naruszona zostaje przez nierówne tempo upływu czasu w układach lokalnych. Doszedłem wówczas do wniosku, że upływ czasu nie może być igraszką jakichś lokalnych wydarzeń. Czas jest jeden, globalny kosmiczny. Raz zaistniała niejednorodność czasowa nie może być zlikwidowana. Chyba, że coś może odwrócić rzecz, w dodatku dokładnie w tym samym stopniu. Co to takiego? „Antygrawitacja”? To tylko hasło, słowo bez pokrycia w realiach przyrodniczych. Jeśli grawitacja powoduje lokalną zmianę tempa upływu czasu (zwolnienie), to wszelkie zjawiska zachodzące w układzie już nie nadrobią opóźnienia. Przy tym każdy układ jest elementem układów hierarchicznie większych, a to czyni je niejednorodnymi czasowo – aż do skali Wszechświata. A co z nim?

     Dualna grawitacja nie przewiduje lokalnych zmian tempa upływu czasu.  To też warunek dla istnienia oscylacji Całości, na które nie mogą mieć wpływu lokalne wydarzenia (chodzi wyłącznie o lokalne tempo upływu czasu). Dodam, że model Wszechświata oscylującego ze stałą częstotliwością jest zatem modelem najbardziej koherentnym. Czy chodzi o „Wszechświat totalny”? Chodzi o Wszechświat obiektywny, niezależny od ludzkch słabości kognitywnych. Podałem przecież sporo nietuzinkowych argumentów na poparcie tezy, że jedynym czasem jest czas globalny Wszechświata. Właśnie zmienność Wszechświata stanowi o istnieniu czasu. A sama zmienność ma charakter cykliczny. Oto jeszcze jedna cecha istoty bytu nazywanego czasem, gdy mowa o skali globalnej, kosmologicznej. Dla przypomnienia, ten czas globalny, kosmiczny, to nasz czas, gdyż jesteśmy najdalej od początku. Jeśli mimo wszystko miałoby się zmieniać tempo upływu czasu, to tylko czasu globalnego, wszędzie w tym samym stopniu. Wtedy musielibyśmy zapytać: Czy w tej sytuacji możliwe byłoby wykrycie tego? A jeśli nawet tak, to jaka byłaby przyczyna takich zmian?]

     Jak już siedzimy w problematyce związanej z upływem czasu, powróćmy do rozważań, które już dawniej prowadziliśmy przy innej okazji. W ten sposób zbierzemy w jednym miejscu argumentację wskazującą na potrzebę innego, alternatywnego spojrzenia na problem. Być może po to, by łatwiej było tę potrzebę wyeliminować. Może dzięki temu przyczynię się do lepszego zrozumienia i do akceptacji dzisiejszego widzenia spraw. Warto też dla pełniejszego obrazu zerknąć do artykułu pt. Upływ czasu, a lokalność i splątanie w aspekcie kosmologicznym.

   Á propos, spowolnienie czasu... Jeśli już czas ulega spowolnieniu, to co należałoby powiedzieć o promieniowaniu wysłanym z miejsca o silnej grawitacji? Czy w promieniowaniu tym zachowane jest „piętno” tego opóźnienia także wtedy, gdy już ośrodek, przez który przechodzi, praktycznie pozbawiony jest grawitacji? Jeśli pociąg z opóźnieniem opuszcza stację, to najczęściej już nie zniweluje tego opóźnienia. Jeśli opóźnimy wyjazd do pracy o dziesięć minut, to do pracy przyjedziemy z co najmniej półgodzinnym opóźnieniem (z powodu narastających z czasem korków). Kto tego nie zna? Czy światło opuszczając obszar o silnej grawitacji powraca do stanu sprzed wtargnięcia w ten obszar? Nie? Czy odpowiedź przecząca jest odpowiedzią właściwą? A może istnieje jednak jakiś czynnik przyśpieszający (kontrakcja czasu), dzięki ktoremu fotony wracają do swego naturalnego stanu? Nic takiego nie znamy, w każdym razie w lokalnych układach grawitacyjnych. Może jakaś antygrawitacja?... Tak by mogło wynikać (tak można by zaspekulować), ale to mnożenie bytów. Co to takiego antygrawitacja? Skonkretyzujmy pytanie. Czy światło z obiektu bardziej odległego, przypadkowo przechodzące w pobliżu obiektu bardzo masywnego (silna grawitacja), zmienione zostaje na zawsze (w procesie nieodwracalnym)? Tak by mogło wynikać, jeśli zmiana ta uwarunkowana jest przez zmianę tempa upływu czasu. Jednak obserwacja zdaje się wskazywać na to, że raczej nie. Znamy bowiem obiekty będące źródłem promieniowania rentgenowskiego i gamma, obiekty skondensowane, których pole grawitacyjne jest bardzo silne; to promieniowanie mimo wszystko bardzo krótkofalowe. Przyjmijmy, że to promieniowanie źródłowe, takie powstało. A teraz, jeśli to promieniowanie dostaje się do (innego) obszaru o silnej grawitacji, jego fala wydłuża się. Po drodze, dosyć długiej ku nam jest sporo grawitacyjnych niespodzianek – obszarów o stosunkowo silnej grawitacji. Jeśli zachodzi nieodwracalny proces wydłużenia fali wskutek dylatacji czasu, to w zasadzie nie możemy oczekiwać promieniowania rentgenowskiego (lub gamma) z obiektów odległych, tym bardziej, że opóźnienia (po drodze) dodają się. W tej sytuacji powinniśmy widzieć generalnie obiekty dalsze jako bardziej czerwone. Bardziej odległe kwazary powinny być widoczne tylko w podczerwieni. Jakoś nie stwierdzamy tego. Przeciwnie, promieniowanie docierające do nas, to przecież promieniowanie rentgenowskie lub gamma, docierajace z obiektów nawet bardzo odległych. Zatem wydłużenie fali jest procesem odwracalnym. Warto tę rzecz zbadać. Ja tu nie roztrzygam. Dylatacja czasu, czy też tylko uwarunkowane energetycznie (lokalne i odwracalne) wydłużenie fali? Oto (o to) jest pytanie. W drugiej części tego eseju zajmiemy się tym.  

  A jednak na bazie OTW twierdzi się, że grawitacyjna dylatacja czasu jest faktem przyrodniczym, bez zastrzeżeń (i bez refleksji), a nawet prowadzi do zatrzymania upływu czasu w czarnej dziurze dla obserwatora zzewnątrz. Dla obserwatora. Obserwator siedzący w środku stwierdza coś zupełnie innego. Czy chodzi więc o faktyczną, obiektywną zmianę tempa upływu czasu pod działaniem grawitacji? Przecież ważny jest układ odniesienia, ważne jest to, skąd patrzymy. Zatem to także rzecz o charakterze lokalnym. Trochę podobna była sytuacja z kinematyczną dylatacją czasu. A jednak, jeśli mowa o grawitacyjną dylatację czasu, to lokalne zakłócenienie może decydować o całości – w wymiarze globalnym.

     A same czarne dziury, wraz ze swoją ewolucją zatopione są przecież w czasie globalnym. Cały czas coś się z nimi dzieje. Oddziaływują z otoczeniem, a materia w środku, nawet jeśli nie jesteśmy w stanie jej dostrzeć, nie powinna się różnić od materii nam znanej. Ale cóż, to tylko zdroworozsądkowe patrzenie na „rzeczywistość bardziej złożoną” –  dziś nie w modzie.

   Ale nie tylko o czas chodzi. W herezjowaniu można pójść dalej. Sądzić można nawet, że samo zakrzywienie toru fotonu wcale nie musi być spowowodowane przez „krzywiznę przestrzeni”, pomimo, że ta zyskała już (w świadomości badaczy i młodych miłośników wiedzy) cechy bytu ontologicznie autonomicznego w stosunku do materii, stała się czymś oczywistym. Wystarczy bowiem przyjąć, że foton jest bytem grawitacyjnym (o zerowej masie), układem złożonym i dlatego reaguje na pole, w którym znajduje się – indukcja grawitacyjna. Wybaczcie! To jedna z możliwych interpretacji. Kwestia ta omówiona została w artykułach poświęconych modelowi plankonowemu. Nie zapominajmy też, że nasze modelowanie bazuje na koncepcji, powiedzmy, że quasi-newtonowskiej, a nie na interpretacjach ogólnej teorii względności, którą dziś traktuje się wprost automatycznie jak punkt wyjścia, wprost jak aksjomat –  (wraz z całą problematyką konsekwencji wynikających stąd, problematyką, wbrew pozorom otwartą. Przykładem jest choćby kwestia tempa upływu czasu w polu grawitacyjnym – patrz powyżej.

   Jak już wyżej stwierdziłem, także wydłużenie się fali elektromagnetycznej, emitowanej radialnie w stosunku do źródła pola grawitacyjnego wcale nie musi oznaczać, że przyczyną tego jest lokalnie inne tempo upływu czasu. W dodatku zauważmy, że im bliżej centrum (źródła pola), tym czas płynąć powinien wolniej (silniejsze pole grawitacyjne). A sam obiekt jako całość? Którą ma godzinę? W odniesieniu do całości obiektu, w pełnym zasięgu jego pola grawitacyjnego, bałagan murowany, bo przecież chodzi o czas, o następstwo zdarzeń. Wyżej podałem poglądowy przykład (rakieta).  Tutaj możemy sobie nawet podarować krzywą geodezyjną. Nie można wykluczyć przypuszczenia, że wydłużenie fali elektromagnetycznej w polu grawitacyjnym jest „prozaicznym” efektem energetycznym, a nie czaso-przestrzennym. Przykład: Wzbudzony atom emituje foton w wyniku przejścia elektronu na niższy poziom energetyczny, uwarunkowany przez oddziaływanie elektromagnetyczne. Ale dzieje się to w polu grawitacyjnym, nie ważne, że bardzo słabym w przypadku atomu. Z tego powodu de facto foton ten ma nieco mniejszą energę, niż by to miało wynikać z obliczeń na bazie elektromagnetyzmu – jego długość fali jest w tym miejscu większa. Chodzi o to, że grawitacyjna energia potencjalna jest ujemna. Trzeba przyznać, że efekt ten w pojedyńczym atomie jest niemierzalnie słaby. Czy naprawdę niemierzalny? A jeśli mamy układ złożony, krystaliczny, na przykład tworzący zegar atomowy? Czy tym razem zewnętrzne dla niego pole grawitacyjne nie modyfikuje w jakimś, choćby w niewielkim stopniu jego działania? Czy ktoś dałby głowę? Niewątpliwie, zmiany w układzie stają  się wyraźne i mierzalne jeśli materia (atomy) znajduje się w bardzo silnym polu grawitacyjnym. Wówczas widmo promieniowania emitowanego w tym polu powinno być, nawet wyraźnie, przesunięte ku czerwieni. Nie znaczy to, że czas tam płynie wolniej. Na ten temat więcej pod koniec tego eseju.

   A wracając do fotonowego okręgu w czarnej dziurze, zauważmy, że taki tor byłby naprawdę rzeczą wyjątkową. [Zakładamy, że materia tego obiektu znajduje się poniżej by nie przeszkadzać, dla uproszczenia przyjmijmy, że obiekt ten jest punktem materialnym.] Rozważmy to „mechanistycznie”. Jeśli przyjmiemy (tylko dla testowania), że foton jest punktem materialnym poruszającym się z prędkością c (powiedzmy, że prawie), to rozważając równość siły dośrodkowej i grawitacyjnej (jak przy pierwszej prędkości kosmicznej), otrzymujemy, że promień takiej orbity równy jest połowie promienia grawitacyjnego – pod warunkiem, że cała masa obiektu znajduje się poniżej. Dla cząstek masywnych (jeśli mogą tam poniżej horyzontu sobie krążyć), promień orbity kołowej jest (choćby tylko nieznacznie) większy. Pod koniec tego eseju okaże się, że foton wysłany, także radialnie, z punktu właśnie o tyle odległego od centrum (a nie z powierzchni horyzontu grawitacyjnego), nie może ujść na zewnątrz obiektu, gdyż częstotliwość jego, z powodu grawitacji, dąży w tym wypadku do zera (taki w każdym razie będzie wynik obliczeń, bazujących zresztą na innym modelu i procedurze energetycznej, w ramach podejścia quasi-newtonowskiego). Przy tym nader interesujące jest to, że wyprowadzony tam wzór (bez poprawki na grawitację dualną) pokrywa się z przybliżonym wzorem wyprowadzonym na bazie ogólnej teorii względności. Zaiste rzecz godna uwagi.            Zastanawiające, tak mi się skojarzyło, jest to, że jeśli odległość między środkami dwóch plankonów równa jest połowie promienia grawitacyjnego jednego z nich, to masa układu równa jest masie (tylko) jednego z nich. To samo, jak już wiemy, dotyczy układu dwóch punktów materialnych, zatem rzecz ma charakter jak najbardziej ogólny. Z całą pewnością to nie przypadek. To się jakby zazębia. Oczywiście to jeszcze nie roztrzyga kwestii. To jednak zachęca do drążenia, nawet po to, by odkryć, że nie tędy droga. Błądzenie na rzecz prawdy, to rzecz chwalebna. Roztrzygnąć powinno doświadczenie lub obserwacja astronomiczna (a nie interpretacja, taka, czy inna, tej, czy innej teorii).  

   Tak to jest, gdy stosujemy podejście „siłowe” (newtonowskie). Dziś uważa się (może i słusznie), w odniesieniu do obiektów o znaczeniu kosmologicznym, że chodzi o nieruch, czyli „ruch” w związku ze zmianą krzywizny przestrzeni (pochodna czynnika skali). W przypadku ciała próbnego natomiast, poruszającego się w dominującym polu grawitacyjnym mamy ruch, którego tor wyznacza krzywizna przestrzeni. Czy dlatego właśnie parametry ruchu tego ciała nie zależą od jego masy? Nie koniecznie dlatego. Wszak to samo ma miejsce przy opisie newtonowskim, a doświadczenie to potwierdza. Ogólnie jednak, obydwa oddziaływujące ciała, zgodnie z OTW, poruszają się w przestrzeni zakrzywionej ich wspólną grawitacją, a gdy ich masy są porównywalne ze sobą, trudno któreś z nich traktować oddzielnie jako „ofiarę wymuszenia”.

     A jeśli nie chodzi o zakrzywienie przestrzeni? To chyba należałoby uwzględnić to, że ciała te, jeśli tworzą ciasny układ, mają masę grawitacyjną mierzalnie mniejszą, niż suma ich mas z osobna. Wtedy powinna być pełna zgodność z obserwacjąº (modelu, który tu próbuję przeforsować).

[Ostatnio (doniesiono w lutym 2016) przeprowadzono doświadczalny test ogólnej teorii względności, potwierdzający przewidywania tej teorii w odniesieniu do fal grawitacyjnych. Chodzi o doświadczenie w urządzeniu LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory). Tym razem mowa o odległym, ciasnym układzie dwóch czarnych dziur – sądząc z analizy danych, gdyż obiektów tych oczywiście nie dostrzezono. Gdy te czarne dziury zlały się w jedną, to znamienne, jej masa stała się mniejsza, niż łączna masa obiektów przed tym wydarzeniem. Według mnie potwierdzałoby to wydatnie, dziś nie znane, istnienie grawitacji dualnej. Opisałem to po krótce (i skomentowałem) w uzupełnieniu Á propos¹ pod koniec tego artykulu. Aktualnie to rzecz bardzo swieża, piszę to 27.02.16. Śmiem przypuszczać, że po wydaniu książki opisane tu odkrycie będzie już jednym z przyczynków do bogatej historii badań, które nie miały znaczenia decydującego o postępie naszej wiedzy. Kiedy wreszcie będę mógł wydac tę książkę? Wciąż coś dopisuję, jakby to była jakaś kronika.]

   „...pełna zgodność z obserwacjąº”.. No właśnie, tym bardziej, że to polowe-geometryczne podejście stwarza („dla niewyrobionego amatora”) problem: „Jak pogodzić to z zasadami dynamiki?”. Z jednej strony bowiem z zasady obowiązuje równoważność ciał współuczestniczących w oddziaływaniu (III-cia zasada dynamiki, co wyraża też iloczyn mas w prawie powszechnego ciążenia), z drugiej zaś ruch w zakrzywionej przestrzeni jakby oddala sens tej równoważności, jakby niweluje jej istotność: „Ciało porusza się w zakrzywionej przestrzeni pola i w pewnym sensie nie obchodzi je co zakrzywia to pole”. W dodatku, jeśli czujemy, że działa na nas jakaś siła, to w rzeczywistości może być tak, że to, co czujemy, jest rezultatem tego, że znajdujemy się w układzie nieinercjalnym (np. w skręcającym autobusie). Siła niesiła... „Odrzucamy podejście newtonowskie, opisujemy rzecz zgodnie z OTW i kwita” – ktoś mógłby powiedzieć. Zakrzywienie toru światła w polu grawitacyjnym zdawałoby się to potwierdzać, gdyż masa fotonu równa jest zeru. Chodzi więc nie tyle o grawitację (siły), co o przestrzeń odpowiednio zakrzywioną. Czy to w pełni przekonuje? Odpowiedź twierdząca jest natychmiastowa. A jeśli przypomnimy sobie, że, sądząc po treści artykułów poświęconych grawitacji dualnej, także foton ukształtowany jest w wyniku grawitacyjnego oddziaływania plankonów i oddziaływuje grawitacyjnie („indukcja grawitacyjna”) – czy w dalszym ciągu przekonani będziemy bez zastrzeżeń, że źródłem odchylenia jest wyłącznie zakrzywienie przestrzeni?  Już zwróciłem na to uwagę powyżej.  

   Szczególną podstawę dla obaw co do zasadności stosowania OTW (w aktualnej postaci jej interpretacji) stanowi jednak pewien przypadek szczególny: Wszechświat. Przede wszystkim wiadomo (nie tylko ja to stwierdziłem), że Wszechświat jest tworem nielokalnym, natomiast teoria względności zakłada lokalność – stąd między innymi paradygmat łącznościowy, wysłany już przeze mnie w zaświaty. Mamy tu rodzaj niekonsekwencji. Warto zerknąć do artykułu sygnalizującego problem lokalności i splątania w aspekcie kosmologicznym. Dziś modeluje się Wszechświat (z grubsza) za pomocą sferycznego balonika, pomimo stwierdzonej obserwacyjnie płaskości (geometria euklidesowa, a nie riemanowsko zakrzywiona). Przy tym, dla przypomnienia, płaskość ta nie jest, wbrew temu, co wynika z równania Friedmanna, jakimś balansowaniem na cieniuteńkiej linie, lecz jest cechą Wszechświata – niezmienną, wprost immenentną. Właściwie stąd (z rzekomej konieczności balansowania) bierze się tzw. problem płaskości, który jest, niejako siłą rzeczy, wbudowany w kosmologię bazującą na OTW. 

     Dziś, po odkryciu ciemnej energii, wolno stwierdzić, że przestrzeń Wszechświata ma krzywiznę nie dodatnią, lecz ujemną hiperboliczną. A jednak jest płaska. Dlaczego? W pierwszym artykule poświęconym neutrinom, na pytanie to odpowiedziałem, chyba w sposób dość przekonywujący. Podałem tam przypuszczalną przyczynę faktycznej płaskości przestrzeni Wszechświata. Ale cóż, przyzwyczajenia, nawyki myślowe i to, czego nas uczono, przekonują bardziej, niż argumenty. „Ale przecież dzięki temu, że materia znajduje się na powierzchni balonika, nie można mówić o istnieniu centrum Wszechświata – to ważna zaleta propagowanej konepcji. Mamy tu też zgodność z zasadą kosmologiczną.” Jednak także Wszechświat, będący ekspandującą Wszystkością, też nie posiada wyróżnionego punktu, gdyż poza Wszechświatem przestrzeń nie istnieje.  

  Zgodnie z aktualnym podejściem, zgodnie z modelowaniem za pomocą OTW, to sama przestrzeń rozszerza się czyniąc ruchy względne galaktyk „nieruchami”. Ta zakrzywiona przestrzeń świadczy samym istnieniem zakrzywienia, także o istnieniu grawitacji powszechnej, spowolniającej ekspansję (zostawmy w spokoju ciemną energię). Jeśli spowolnienie, to znaczy, że działa siła. W jakim kierunku? Co z zasadą kosmologiczną? (Tu warto przypomnieć sobie ponownie pierwszą część eseju poświęconego neutrinom.) Na domiar złego „Dlaczego ekspanduje?” Dla OTW to stan zastany (Jak już tak jest, to trzeba sobie jakoś z tym radzić. Wszechmogące równania OTW uwzględniają tę możliwość.), to z całą pewnością nie wynik grawitacji – tej wyłącznie przyciągającej. Moje rozwiązanie kwestii podaje jednoznaczną przyczynę ekspansji, tkwiącą w grawitacji dualnej, bez uciekania się do mnożenia bytów – bez łamania symetrii, bez supersymetrii, bez ciemnej energii i bez sakramentalnego stwierdzenia, że tak to już jest. Rozważania te prowadziliśmy już niejednokrotnie. Czy nie lepiej, w tym kosmologicznym przypadku wrócić do starego, klasycznego, faktycznego ruchu, w którym zakrzywienie toru powoduje prozaiczna siła dośrodkowa? Czy nie lepiej ekspansję Wszechświata uznać za uogólniony ruch względny (z kresem górnym prędkości) w przestrzeni euklidesowej (płaskiej)? „Krytyczność” odkrytyczni się, stanie się wtedy jedynością, jedynym możliwym stanem.

     Co do układów lokalnych – dziś OTW opisuje je najdokładniej. OTW jako procedura obliczeniowa, a nie jako istota ontologiczna bytu materialnego. Złożone relacje w układach grawitacyjnych najlepiej opisać z zastosowaniem rachunku tensorowego (tensor metryczny) i w ramach geometrii różniczkowej. A może grawitacja dualna prowadzi do tych samych wyników? Prowokator ze mnie, co? Mimo wszystko jestem pełen podziwu dla Einsteina, który już sto lat temu... (Dokładnie. Gdy piszę te słowa uzupełniając tekst starszy, mamy październik roku 2015). Swoją drogą, gdyby żył dłużej, to kto wie... [Warto dodać, że za wszystkie skomplikowane konstrukcje matematyczne wyrażające zamysły Einsteina, za aktualny wygląd formalny jego teorii odpowiedzialni są wybitni matematycy z jego otoczenia. Ja pod tym względem jestem na straconej pozycji. Pewien skądinąd wybitny topolog, pomimo, że znajomy jeszcze z lat szkolnych, na moje propozycje odpowiada milczeniem.] 

   Dodajmy do tego, że „ortodoksyjne” pojmowanie ogólnej teorii względności, absolutyzowanie jej interpretacji (nadinterpretacja?), ontologizowanie matematycznych modeli prowadzić może między innymi do wniosku, że pole grawitacyjne, jako byt samoistny i pierwotny jest polem „bezźródłowym”; przynajmniej w odniesieniu do badanego konkretu, którego ruch wymuszony jest przez zakrzywioną przestrzeń, w której znajduje się. Czym w tej sytuacji jest ten „badany konkret”? Załóżmy, że ma prawo istnieć, nawet jeśli sam nie wytwarza pola grawitacyjnego. To stawia pod znakiem zapytania „ruchowość” tego ruchu. W konsekwencji także pod znakiem zapytania jest faktyczność istnienia oddziaływań siłowych, jako zjawisk warunkujących zmianę względnego ruchu ciał. Á propos, względność jest jak nieoznaczoność. W każdym razie oddziaływanie jako zjawisko polegające na obopólności, zepchnięte byłoby na dalszy plan, przez niektórych nawet unieważnione („Bo jeśli względne, to czy istnieje?”). „To wcale nie opcja. To nawet rodzaj imperatywu, to fakt. W przyrodzie realnej nie ma kompromisów.” Czy miałoby to nawet być pole wirowe, na podobieństwo pola magnetycznego? 

   A tak na marginesie, jeśli „pod znakiem zapytania jest faktyczność istnienia oddziaływań siłowych”, to co powiedzieć o oddziaływaniach elektromagnetycznych i silnych? Tu przecież posługujemy się siłami. Chyba właśnie w tym tkwi przyczyna niepowodzenia w próbach unifikacji grawitacji z pozostałymi oddziaływaniami... Zaraz, przecież zasady dynamiki dotyczą wszystkich oddziaływań, w tym grawitacyjnych. I masz babo placek. Sceptyków nie sieją.

   Mimo wszystko pole grawitacyjne, dla konkretnych ciał w naszej skali, jest polem źródłowym, centralnym, potencjalnym. Istnieje wyłącznie tam, gdzie istnieje masa. „A czysta energia nie posiada masy?” – zapytałby ktoś. Ale nie rozpraszajmy się, by się w manowce nie wpakować (szczególnie przy definiowaniu „czystej energii”). „Zakrzywiona przestrzeń (samoistna) narzucająca ciału kierunek przemieszczania się” godziłaby w sens dotychczasowej edukacji, bazującej na zasadach dynamiki. Dydaktycznie nie byłby to efekt pożądany. Niezależnie od tego geometria to jeszcze nie wszystko. Nie koniecznie chodzić więc musi o zakrzywienie przestrzeni, które może być też jedynie modelem operacyjnym, a nie faktycznością przyrodniczą. Tę ewentualność mimo wszystko należałoby wziąć pod uwagę (nie tylko z powodów pedagogicznych). Herezje? Nie po raz pierwszy i nie ostatni. Czy także herezją jest to, że warto zatrzymać się na chwilę (w tym wyścigu) i spojrzeć do tyłu? A nuż coś zgubiliśmy po drodze...Newton, oddziaływania... Warto się zatrzymać zanim przestrzeń wykrzywi wszystko do tego stopnia, że zostaniemy zamknięci w sytuacji bez wyjścia. „Katastrofa horytontalna”, to także horyzont sprowadzający się do punktu, syngularności. Pojęcie to wprowadziłem w eseju traktującym o problemie horyzontu. „Jego horyzonty myślowe sprowadzają się do punktu widzenia.”  

   Sprawa zatem jednak nie jest chyba taka „prosta”. Samo rozwiązanie może być nawet dużo prostsze... Przyjęliśmy bowiem za możliwe istnienie odpychania grawitacyjnego. Część centralna obiektu (skolapsowanej masywnej gwiazdy lub jądra galaktyki) nie przyciąga. Można więc przypuszczać, że natężenie pola grawitacyjnego na powierzchni obiektu, wskutek znaczącego (w centrum) defektu masy grawitacyjnej, jest mniejsze, niż by to wynikało z opisu tradycyjnego, bazującego na OTW. Do sytuacji takiej prowadzi kolaps grawitacyjny (w przypadku jądra galaktyki) lub napór dośrodkowy materii wskutek wybuchu supernowej. W obydwu tych przypadkach mowa o olbrzymiej koncentracji materii, a więc o wydatnym ubytku masy, osłabiającym znacznie grawitację całości. Warto dodać, że w tym drugim przypadku, tak powstały supergęsty twór, gwiazda neutronowa, powinien oscylować dzięki dynamice zmian. Powinien też rotować (gdyż sama gwiazda przed wybuchem jakoś rotowała), rotować, wirować nawet z bardzo dużą częstotliwością (zasada zachowania momentu pędu). Obiekty takie znamy.   Przypuszczać można, że w przypadku jądra galaktyki, jakąś rolę odegrywać może w tym, co się dzieje, także ciemna materia. W dodatku, w odniesieniu do pozostałości po wybuchu supernowej, do przyjęcia jest przypuszczenie, że radialny gradient gęstości w takim sprasowanym siłami zewnętrznymi obiekcie, jest stosunkowo niewielki (nie biorąc pod uwagę warstwy powierzchniowej – „atmosfery”). Zgodnie z tym znaczący defekt masy ma miejsce prawie w całej objętości. Czy zatem przewidywany efekt likwidacji fali elektromagnetycznej, mający czynić dany obiekt czarną dziurą, ma rzeczywiście miejsce? Należałoby to sprawdzić, ewentualnie znaleźć kryteria ilościowe... Tak na marginesie, jądra galaktyk świecą i to dość jasno pomimo, że są de facto obiektami zmkniętymi grawitacyjnie. [Tu zachęcam młodych, by znaleźli zależność masy grawitacyjnej obiektu od jego rozmiarów, jeśli jest nim kula pyłowa o radialnie wzrastajacej ku środkowi koncentracji materii, zapadajaca się grawitacyjnie – z uwzględnieniem niedoboru masy grawitacyjnej i bez uwzględnienia uwarunkowań o charakterze termodynamicznym.]    

   Istnieje więc dodatkowa motywacja dla innego podejścia do kwestii (...). W naszym badaniu sprawy, efekty opisane przez ogólną teorię względności nie stanowią, jak widać, istotnego faktoru. Nie będziemy więc bazować na równaniach ogólnej teorii względności, tym bardziej, że są one równaniami pola zakrzywionej czasoprzestrzeni, a my zadowolimy się (prostszym) opisem oddziaływań. W innych sytuacjach (dotyczących układów ciał, a nie skrajnych gęstości wewnątrz określonych struktur) opis bazujący na ogólnej teorii względności jest jak najbardziej miarodajny, pomimo filozoficznych niejasności, którym dałem wyraz powyżej, choćby we fragmencie zapisanym kursywą. Potwierdziły to obserwacje astronomiczne i pomiary z użyciem satelitów. Nieuwzględnienie ich byłoby nawet nieroztropne. Z drugiej strony, nie mniej nieroztropne byłoby też odrzucanie faktów, spostrzeżeń, za nieistniejące i hipotez za nierealne lub sprzeczne, tylko dlatego, gdyż nie mieszczą się w przyjętym aktualnie schemacie poznawczym. Inna sprawa, że często nie rozróżnia się metody, procedury badawczej i matematycznego modelowania od tego, co stanowi istotę ontologiczną bytu materialnego. I tu pogrzebano pieska.

Teoria, każda, jest modelem adekwatnym z ludzką świadomością bytu (przyznać trzeba, że zmienną w czasie). O tym wielu zapomina. Nie przewiduje więc wszystkiego, co obiektywnie istnieje, a przy tym uznaje za możliwe to, co nie może być faktycznym istnieniem. Nie wszystko, co z teorii wynika lub tym bardziej nie jest z nią sprzeczne, od razu musi być prawdą objawioną. Nie może więc być też odrzucone wszystko, czego ta teoria nie przewiduje, nawet jeśli jest to teoria względności. Określenie zakresu stosowalności teorii (każdej) nie zawsze jest łatwe, jednakże właśnie to stanowi o faktycznym postępie. Wszak naturalnym porządkiem rzeczy w nauce, jest nieustające poszerzanie zakresu teorii (ogólniej: systemu poznawczego). Właśnie tam (w tym poszerzeniu) należy poszukiwać odpowiedzi na nurtujące pytania zasadnicze. Warto o tym przypomnieć w kontekście naszych rozważań.

    Wiadomo na przykład, że w osobliwości ogólna teoria względności załamuje się. Załamuje się dużo wyżej. Opis odpychania grawitacyjnego w odpowiednio krótkim zasięgu, mógłby chyba stanowić dopełnienie tej teorii. W kontekście tym poszukiwania kwantowej teorii grawitacji na bazie dzisiejszego pojmowania spraw, są raczej bezzasadne, będąc właściwie przejawem konceptualnej inercji. Czy koniecznie należy podporządkować deterministyczną grawitację kwantowym nieoznaczonościom? A może odwrotnie? Możliwe to jest dzięki istnieniu (na razie tylko w tej książce) bytu absolutnie elementarnego, utożsamianego z plankonem, a także dzięki temu, że grawitacja ma charakter dualny i jest pierwotnym żywiołem – innym, niż te przypisywane greckim filozofom szkoły Jońskiej (przynajmniej w moich pracach). Zatem pierwotnym jest kwant bytu materialnego, co czyni grawitację, gdzieś tam głęboko, oddziaływaniem o charakterze kwantowym (w sensie dyskretności na przykład poziomów energetycznych, ograniczoności ilościowej możliwych połączeń w układach plankonowych i istnienia wysycenia grawitacyjnego – patrz artykuły pierwszej części). Dzisiejsze usiłowania połączenia grawitacji ze skwantowaniem w jego klasycznej postaci, na ogół kończą się granicą niewłaściwą, czyli prowadzą do rozbieżności. Nic dziwnego. Pragnie się połączyć dwie rzeczy z góry uznawane za sprzeczne ze sobą. A jednak sprzeczność w rzeczywistości nie istnieje – pod warunkiem uznania przez mechanikę kwantową grawitacji za istniejącą. Cóż, mechanika kwantowa u swych podstaw nie uwzględnia grawitacji z powodu jej słabości gdzieś tam wysoko w skali atomowej, w dodatku grawitacji będącej nie tyle oddziaływaniem, co miarą krzywizny przestrzeni („Jak się to ma do sił elektromagnetycznych i jądrowych?”); a swym rozpędem w głąb zapomniała, że ta sama grawitacja w innej skali (piętro niżej), stanowić może czynnik decydujący. Chodzi oczywiście nie tylko o słabość oddziaływań grawitacyjnych, lecz także o to, że w dzisiejszym ich pojmowaniu nie są one renormalizowalne, a to właściwie wyklucza ich uwzględnienie przy stosowaniu tradycyjnych procedur obliczeniowych w ramach kwantowej teorii pola. Dlaczego nie są renormalizowalne, możemy się domyslać. Poszukiwanie kwantowej grawitacji na tej bazie nie ma więc sensu. Zwrócilem na to uwagę już kilkakrotnie.

   Niezależnie od tego znów paść mogą pytania: Czy te dwa niekonsystentne ze sobą systemy (OTW i mech. Kw.) w istocie ich modeli i działań, są jedynymi możliwymi tworami formalnymi? Czy do tego stopnia jedynymi, że cechy opisu są równocześnie cechami ontologicznymi, stanowiąc tym jedyną możliwość fizycznego istnienia, jedyny możliwy warunek poznawalności? Czy granica między ontologią, a epistemologią zatarta jest do tego stopnia, że są sobie nawet tożsame? Czy nieoznaczoność i jej probablistyczna interpretacja, to obiektywne, immanentne cechy bytu przyrodniczego, a nie opisu? Czy zakrzywienie przestrzeni, to fakt przyrodniczy, a nie „patent” formalny? Czy „dokooptowanie” czasu do wymiarów przestrzennych stanowi konieczność obiektywnego bytu? A może to tylko formalny zabieg, „patent”, który dobrze działa w zakresie percepowalnym?         Pytania takie (i podobne) zadawane były zawsze. Tu aktualność ich jest szczególnie wyraźna. Mimo wszystko prawda jest jedna, a jej opis zależy od kognitywnych możebności i jest zmienny w czasie.

   A odpychanie? O odpychaniu dziś rzeczywiście wiele się mówi, z tym, że w tym przypadku mowa o jakiejś ,,piątej sile” (brzytwa) i przede wszystkim (w odniesieniu do całego Wszechświata) ciemnej energii, stanowiącej w gruncie rzeczy (w opinii badaczy – nie koniecznie słusznej) dopełnienie zjawiskowe dla przywróconej do łask stałej kosmologicznej, najpierw przyjętej, a potem odrzuconej z kretesem przez samego Einsteina (też brzytwa).  Cóż, Wszechświat statyczny do dziś ma swój urok, tym bardziej, że kosmologia bazująca na równaniu Friedmanna nie w pełni spełnia oczekiwania. Jakoś trzeba wszystkie te niedoroby pogodzić ze sobą... dla stworzenia czegoś konsystentnego... poprzez dopasowywanie nowych bytów ad hoc. Á props, każdy model, każdy pomysł, nawet absurdalny, posiadać może swą reprezentację matematyczną. Wtedy posiada też wszelkie cechy naukowości...   

   Właściwie jedynym bodźcem dla tych najnowszych badań jest wynik jakiejś obserwacji, a przede wszystkim jego interpretacja (w chwili zaskoczenia nikt nie wpadł na lepszy pomysł). To nie wyraz lekceważenia z mojej strony. Po prostu jak na razie za mało jest danych jednoznacznych i nie było odpowiedniego pomysłu, na bazie aktualnego systemu i obowiązujących paradygmatów. Zaskakujące wyniki obserwacji, a właściwie istnienie zaskoczenia, mogłoby świadczyć o tym, że ten system nie jest pełny (lub nawet adekwatny) – to już herezja. Wynik obserwacji  jednak, wcale nie musi świadczyć o istnieniu ciemnej energii. Raczej jedynie o tym, że jej ewentualne istnienie można wcisnąć (ze sporą dozą determinacji) w dzisiejsze modelowanie Wszechświata. Już samo „zaskoczenie” świadczy o tym, że system, stanowiący bazę dla tego modelowania, a przy tym zaskoczony, nie jest adekwatny z rzeczywistością obiektywną. I to, o dziwo, wystarczy (między innymi komisji przyznającej Nobla), pomimo, że jak na razie nie jest ten wynik obserwacji w pełni miarodajny, choćby tym, że jego interpretacja może być zupełnie inna. Przykład stanowić może moja interpretacja (uwzględniająca aspekt ilościowy wraz z przykładem obliczeniowym, dającym wynik w zasadzie zbieżny z obserwacją) opisana w eseju z ,,Katastrofą horyzontalą” w podtytule (część druga). To wcale nie dowodzi, że właśnie ja mam rację. Ważne jest istnienie alternatywy, a wynik obserwacji (lub doświadczenie) rostrzygnie. A jednak określone paradygmaty, choćby ten absolutyzujący ogólną teorię względności wraz z mechaniką kwantową, wskazują jedyny nurt badań, oczywiście w obrębie jednej, jedynej mega-koncepcji. Być może słusznie, chociaż... A teoria superstrun i M-teoria? Z całą pewnością stanowi dość istotny postęp konceptualny (choć w ramach tejże megakoncepcji). Stanowi też (drepcząc w ślepym zaułku) dowód na to, że tak w standardowej kosmologii, jak i w opisie materii w skali mikrostruktury bytu, istnieją naprawdę poważne luki. Sądzi się, że to obiecująca perspektywa, a nawet superspektywa (w związku z supersymetrią), bazująca zresztą na zaakceptowanych powszechnie paradygmatach fizyki dwudziestego wieku.  

Otóż to. 

     Ale wielu stara się za wszelką cenę złamać consensus omnium – to od razu ich wyróżnia (czynnik ludzki jest nie mniej ważny) pomimo, że poza megakoncepcję nie wychodzą. Oto przykład jednego z wielu doniesień naukowych, tym razem z dnia 2.11.2015. Wielki nagłówek w mediach: Czy czas cofa się? W Physical Reviev Letters ukazał się artykuł podważający pewne wnioski z ogólnej teorii względności, dotyczące upływu czasu. Z badań autorów artykułu wynikać ma, że entropia wewnątrz czarnej dziury nie wzrasta, lecz maleje. Wywnioskowali więc, że tam czas płynie do tyłu. Szybko opublikowali (by ich nie uprzedzono), a szacowny periodyk od razu przyjął i zatwierdził publikację. Cuda niewida. Wolę flogiston.

     Czarna dziura... jeszcze nie udowodniono jej istnienia (sporo miałaby tu do powiedzenia grawitacja dualna), a mimo to liczba prac na jej temat dawno przekroczyła sto tysięcy. Skorzystała na tym przede wszystkim matematyka. Mamy znów dzielenie skóry na żywym niedźwiedziu.

     Dziś niewiele zostało z tego sensacyjnego doniesienia. Kto je pamięta? Marzenie o Nobelku prysło. Zamiast trzymać się obłędnie (nie bacząc na rozsądek) błędnych interpretacji w ramach megakoncepcji, która kruszy się u samych podstaw, warto spojrzeć na rzecz trzeźwiej i mniej dogmatycznie. Te ciagłe kombiny, to wyraźny znak schyłku. A przecież wiek XXI zaczął się dosyć dawno. Dalej kombinują, a poważny i szacowny periodyk naukowy... tam czas nie płynie do tyłu (...). Po prostu zatrzymał się. Ja już dawno przestałem myśleć o wysyłaniu do periodyków. Czas coś zmienić w tym systemie naukowych doniesień. Czas uniezależnić się od widzimisię redaktorów i recenzentów. Czas uniezależnić wymianę myśli naukowej od wszechwładnych mediów. Popularyzacja, owszem ważna, ale nie jako tania sensacja. Szkoda, że w czasach łatwości i powszechności przekazu istnieć musi drugi obieg. Niestety, przez gąszcz swiatowej sieci, tworzącej gętniejącą chmurę, przebić się coraz trudniej. Pisząc to trafiam do jednostek. Mogę tylko w naiwności liczyć na to, że z czasem liczba czytelników przekroczy ,,masę krytyczną”. Niech się to to zacznie od krytyki. Jestem przekonany, że jeśli sama koncepcja w ogólności (bez szczegółów) jest słuszna, to sama się wybroni.     

2. Promieniowanie. ,,Czarna dziura newtonowska”.

   Przetestujmy więc rzecz, nie bazując w zasadzie, może w naiwności ducha, na ogólnej teorii względności. Nie ma w tym krzty pretensji do ,,noszenia nowych prawd”, a reakcja spontaniczna znawców (odrzucanych tu koncepcji), nawet symptomatyczna i niezbyt przychylna, stanowić powinna tu nawet dopełnienie sprawy. Nie dziw. Naturalne mechanizmy obronne. Otóż, mówiąc o czarnej dziurze, wcale nie musimy mieć na myśli osobliwości, a obiekt, o którym mowa, jest po prostu na tyle masywny, że w całości zamknięty jest przez horyzont grawitacyjny. Pamiętamy przy tym, że w przypadku wielkiej koncentracji materii (w pewnej klasie gwiazd) grawitacja ulega osłabieniu, co oddala możliwość pojawienia się horyzontu. Ale dajmy na to, że się pojawia. Podejdźmy jednak do sprawy bardziej po newtonowsku. Ktoś mógłby to nazwać astrofizyką naiwną. Niech więc w jego oczach rozgrzeszy mnie moje nauczycielskie powołanie. Liczę na wyrozumiałość, a także na cierpliwość. Dość często zresztą infantylność jest bardzo odkrywcza. Dla przykładu przypomnijmy sobie chłopca, który jako jedyny dostrzegł wspaniałe szaty pewnego króla (co za natrętne skojarzenie).

   Horyzont grawitacyjny, w każdym zresztą przypadku, nie stanowi nieprzebywalnej granicy (w obie strony...), przełomu, czy skorupy. Zatem „wyskoczyć” ponad horyzont może każde ciało, z tym, że w skończonym czasie powróci ono, jak wyrzucony do góry kamień (jeśli w pobliżu nie ma innego silnego źródła pola opóźniającego powrót). Chodzi o to, że prędkość ucieczki odpowiada energii kinetycznej jaką należy nadać ciału, by oddaliło się do nieskończoności. Nasze potrzeby, jeśli chodzi o zasięg erupcji materii, są jednak dużo skromniejsze. W dodatku, jak zaznaczyłem wcześniej, zgodnie z zastosowanym tu podejściem, nie ma mowy o zapaści ku osobliwości, a więc o istnieniu próżni poniżej horyzontu. Wiąże się to też z ograniczonością wzrostu gęstości, z istnieniem granicznej koncentracji materii, postulowanym w związku z zakładanym istnieniem odpychania grawitacyjnego w odpowiednio krótkim zasięgu. [Tu warto zaznaczyć, że Einstein nie godził się z możliwością singularnego zapadania się materii. Wzbogacacze jego teorii kombinują do woli, nawet sądzą, że się mylił. W swej pracy z roku 1939 pisał: Osobliwość Schwarzschilda nie może się pojawić, ponieważ materii nie można dowolnie zgęścić. A nie można, ponieważ cząstki wchodzące w jej skład musiałyby osiągnąć prędkość światła. (Cytat ten znalazłem w „Posted on Grudzień 8, 2013 by jkierul”) To uzasadnienie sądu w ostatnim zdaniu podpowiadała mu wyłącznie intuicja – nie poparł żadnym obliczeniem. My już wiemy, że rzeczywiście osobliwość nie jest możliwa, dzięki wprowadzonej w mych pracach, prawie sto lat po ogłoszeniu OTW, grawitacji dualnej. To znamienne.] Warunek ten dotyczy szczególnie obiektów o małych masach (gwiazdy). W przypadku jąder galaktycznych, przypuszczać można, że skoncentrowana w granicznym stopniu materia zajmuje obszar (może nawet dużo) mniejszy, niż kula o promieniu grawitacyjnym odpowiadającym masie obiektu. Chodzi o to, że gęstość średnia obiektu zamkniętego przez horyzont grawitacyjny jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu jego masy (stwierdziliśmy to już dawno.). To jedna z możliwych opcji. Omówię ją później. Złośliwie zastanawia to, że jeśli już dany obiekt zapadł się i stał się czarną dziurą, to (zgodnie z często przytaczanym mniemaniem) cała jego materia „zbiera się” w osobliwości, czyniąc próżnią prawie całą kulę ograniczoną przez horzyzont zdarzeń. Wraz z tym, dla obserwatora zzewnątrz, to skupianie się w osobliwości trwa wieczność. Nawet częstotliwość najbardziej energetycznego fotonu (g) dąży więc do zera (ponoć w związku ze spowolnieniem czasu). Jak to jest w rzeczywistości?²   

   Wracając do naszej czarnej... Równocześnie zwraca się uwagę na zakrzywienie przestrzeni powodujące zakrzywienie (i zamknięcie) toru (ewentualnie) emitowanych tam fotonów. Krążą więc one pomimo, że z powodu wydłużenia fali już nie istnieją... Czy jednak ma to miejsce jeśli istnieje defekt masy grawitacyjnej w układach o wielkiej koncentracji materii, jeśli grawitacja ma mimo wszystko charakter dualny? Raczej wątpliwe. A tak wracając do kwestii czasu, można by nawet pokusić się o stwierdzenie, że efekt spowolnienia jego upływu (i z tego ponoć powodu wydłużenie fali promieniowania elektromagnetycznego), choć (ew.) istnieje, nie prowadzi do zasadniczego skoku jakościowego, którym byłoby w granicy (praktycznie nieosiągalnej, jak np. nieosiągalna jest prędkość światła) zatrzymanie upływu czasu. Kuszenie licha. W dodatku twierdzenie to (..„choć (ew.) istnieje”..) byłoby przecież rodzajem kompromisu, którego realna przyroda nie znosi.

 

   W podsumowaniu przyjąć można tezę (Herezja?), że nawet w bardzo silnym polu grawitacyjnym nie ma żadnego spowolnienia upływu czasu, że czas płynie w tempie stałym, a wolniejsze tempo jego upływu jest (spodziewanym) efektem energetycznym fenomenologicznym, bezpośrednio związanym z wydłużeniem się fali. Bez spekulacji (jak powyżej). Na temat „wydłużenia się” czasu wypowiedziałem się zresztą już wcześniej patrząc na to bardziej filozoficznie. Czyżby istniał newtonowski czas absolutny? Może nie całkiem newtonowski i nie całkiem absolutny. Byłby to raczej Uniwersalny Czas Kosmiczny, którego tempo upływu wskazują nasze zegary (bez krzty antropocentryzmu). Zatem, sądząc po tym, nie wydłużanie się interwałów czasowych w silnym polu jest przyczyną wydłużania się fali (malenia częstotliwości), pomimo, że tak to może wyglądać (sądząc po rozpowszechnionym mniemaniu). A co jest? Otóż pole grawitacyjne mające bezpośredni wpływ na (lokalną) energię fotonu. Zajmiemy się tym w drugiej części tego eseju. W tej sytuacji zmodyfikowany opis newtonowski może być nawet miarodajny. Właściwie już była o tym mowa. Warto zajrzeć do „Á propos” w zakończeniu tego artykułu.

   A co z potencjałem pola? Jego wielkoć ma wpływać na długość fali. Nie natężenie pola, gdyż chodzi o energię właściwą danemu fotonowi.  Łatwo wykazać, że horyzont grawitacyjny jest powierzchnią ekwipotencjalną, a wielkość tego potencjału nie zależy od masy obiektu, a nawet jest stałą uniwersalną. Oto, dowód tego (bazujący na opisie quasi-newtonowskim):

Z tego zresztą powodu, właśnie potencjał grawitacyjny czyni horyzont granicą stanowiącą o przyjętych za obowiązujące (i zobowiązujące) cechach czarnych dziur (singularnych). Stanowi bowiem powierzchnię wyjątkową. W każdym razie jest w tym coś. Dla przypomnienia, taki jest też potencjał grawitacyjny Wszechświata. Opisałem rzecz w artykule pt. „Grawitacja Wszechświata”.  Przypadek? Chyba nie. Łączy się to w ciekawy sposób z hipotezą wyrażoną w artykule wprowadzającym pojęcie grawitacji dualnej (piątym), a dotyczącą łącznej energii pola grawitacyjnego wokół źródła o symetrii kulistej, hipotezą wychodzącą zresztą z innych przesłanek:

   Wracając do sedna sprawy, czyli do obiektu zamkniętego przez horyzont grawitacyjny, zapytajmy: Czy zatem mimo wszystko jakieś promieniowanie, generowane w obiekcie zamkniętym horyzontem grawitacyjnym, może dotrzeć do obserwatora odległego, dając świadectwo temu, co dzieje się w środku? W kontekście powyższych uwag pytanie to zyskuje konkretny sens, a odpowiedź twierdzącą czuje się w powietrzu.

   Spróbujmy na pytanie to odpowiedzieć, a właściwie „twierdzącą odpowiedź” uzasadnić. Oczywiście w ramach określonej koncepcji. Chodzi więc o próbę testowania tej koncepcji (a nie próbę przeforsowania nowej „prawdy” i narzucania przekonań). Jeśli dzisiejsze pojmowanie sprawy jest w pełni słuszne, to rozwinięcie „kontrargumentów” tylko je wzmocni. Sądzę, że tak należy sprawę traktować. Nie tylko w tym miejscu. Mowa więc o materii substancjalnej, która ewentualnie mogłaby być wyrzucana na zewnątrz, ponad horyzont*. 

     Mamy mówić o obiekcie zamkniętym. „Być może materia w nim posiada cechy nam nieznane. Być może nawet  nie ma sensu próba precyzowania tych cech.” Nierzadko stykamy się z taką opinią, bo „przecież nie jesteśmy w stanie zbadać zawartości: składu, własności, tego, co znajduje się pod horyzontem.” Rzeczywiście, nie jesteśmy w stanie. Mamy tu klasyczny przykład fizyki podmiotowej. Sądzę, że takie podejście jest fałszywe. Dlaczego materia o cechach niewątpliwie znanych miałaby się zmienić z chwilą, gdy obiekt zostaje w pewnej chwili zamknięty horyzontem? W dodatku jego gęstość średnia jest przecież odwrotnie proporcjonalna do kwadratu masy. Także, wobec przyjętego już (tutaj) za bazę, istnienia odpychania grawitacyjnego, oczekiwanie istnienia materii egzotycznej, innej, niż znana nam, nie ma zbytniego uzasadnienia. Nie tylko by unikać brzytwy. Aprioryczne założenie, że „nic się nie może wydostać i dlatego nic nie możemy wiedzieć co jest w środku”, nie może oznaczać, że jest tam materia nieokreślona lub jakaś inna, egzotyczna. To byłby nawet błąd logiczny. Inna sprawa, że zgodnie z rozpowszechnionym sądem, grawitacja, to tylko i wyłącznie przyciąganie, a w przypadku czarnej dziury nie ma siły, która mogłaby wyhamować zapadanie się materii. W tej sytuacji jej „egzotyczne” cechy nie mogą być znane. Horyzont byłby granicą poznawalności. To horyzont wglądu dzisiejszej nauki w byt materialny, horyzont dla OTW (w jej aktualnej interpretacji) i dla mechaniki kwantowej pospołu. Katastrofa Horyzontalna. Za to grawitacja dualna ma tu jeszcze sporo do powiedzenia. A tak swoją drogą, gdyby głębiej nie istniało odpychanie, to i my nie istnielibyśmy, nawet nie moglibyśmy zaistnieć. Oczywiście nie o ciemną energię chodzi.   

   Powyżej stwierdziłem, że możliwa jest ograniczona (w stosunkowo małym zasięgu) erupcja materii (masywnej) ponad horyzont grawitacyjny. A co z promieniowaniem? Jeśli mimo wszystko istnieje, to dotrze nawet do obserwatora odległego, o wiele lat świetlnych. Skąd ma się wziąć to promieniowanie? Otóż źródłem promieniowania może być sama materia substancjalna ze wspomnianej wyżej erupcji. Możliwość erupcji ponad horyzont grawitacyjny, jak wcześniej stwierdziliśmy, istnieje dzięki bezwładności materii substancjalnej (nie fotonów). Fotony takowej nie posiadają, więc nie mają szans (Tak można by sądzić. A może jednak jest inaczej? Nie rozpraszajmy się!). Uznać więc można za możliwe (wszak to tylko testowanie) istnienie protuberancji materii z powierzchni takiego obiektu. Nie jest to przecież materia zdyscyplinowana jednorodnością absolutną. Także możliwa jest emisja przez tę materię, promieniowania elektromagnetycznego – już sponad horyzontu. Może więc promieniowanie bez problemów wydostać się i dać świadectwo istnieniu takiej „czarnej dziury”. Trzeba tylko wiedzieć, że takie coś jest możliwe. Jakie cechy powinno to promieniowanie posiadać? To sprawa dalszych badań, choć już teraz przypuszczać można, że powinno mieć ono widmo ciągłe i tworzyć na powierzchni obiektu poświatę podobną do księżycowego światła popielatego. To w każdym razie podpowiada wyobraźnia. Oczywiście tak wyglądałby obiekt z bliska. Z odległości setek, tysięcy lat świetlnych, przedstawiałby już praktycznie jasność zerową, a badanie jego widma związane byłoby ze sporymi trudnościami natury technicznej. „Mielibyśmy więc dowód istnienia czarnej dziury”...                        

   By uczynić rzecz bardziej strawną, przynajmniej z klasycznego punktu widzenia, rozważmy możliwość takiej erupcji pod względem ilościowym. Oczywiście oprzemy się na newtonowskim modelu grawitacji, uwzględniając jednak ograniczenie prędkości do wartości c. Obliczmy natężenie pola grawitacyjnego na linii horyzontu, czyli w odległości promienia Schwartzschilda od centrum źródła pola. Dlaczego natężenie pola, a nie potencjał? Otóż natężenie pola określone jest przez siłę, która tutaj działa hamująco na wznoszącą się materię z erupcji. Najlepiej przyjąć to źródło za punktowe, by rozciągłość przestrzenna materii nie stanowiła dodatkowego czynnika komplikującego sprawę. Nie narusza to istoty rzeczy, tym bardziej, że chodzi o oszacowanie ilościowe, a nie o profesjonalne obliczenia, uwzględniające wszelkie okoliczności i warianty. Oto obliczenie:

Widzimy, że natężenie pola grawitacyjnego na linii horyzontu (liczbowo równe, jak wiadomo, przyśpieszeniu w polu ciężkości), jest odwrotnie proporcjonalne do masy źródła pola. Dla obiektu o masie Słońca (2·10^30kg), gs = 1,52·10^13m/s². To dosyć dużo. Jeśli jednak masa obiektu jest odpowiednio duża, porównywalna z masą jądra dużej galaktyki, na przykład rzędu 10^40kg, otrzymujemy natężenie znacznie mniejsze:  gs = 3ּ·10³m/s.

Warto przy okazji zauważyć rzecz nader interesującą. Otóż iloczyn: 

jest wielkością stałą, nawet uniwersalną, o wymiarze siły. Jeśli istnieje taka siła, to jest ona ogromna. Wynosi:≈ 3·10^43N. Już wiemy, że jest to absolutnie maksymalna siła przyciągania grawitacyjnego. Z taką siłą (na przykład) przyciągałyby się wzajemnie dwie identyczne czarne dziury (obiekty zamknięte przez horyzont grawitacyjny), gdyby odległość między ich środkami równa była ich promieniowi grawitacyjnnemu (ich powierzchnie stykałyby sie ze sobą w punkcie odległym od ich środka o połowę promienia grawitacyjnego). Nie jest to możliwe jeśli są to obiekty przestrzennie rozciągłe. (Chyba, że prawdziwy horyzont znajdowałby się w odległości połowy promienia Schwartzschilda. To także siła, z jaką przyciągają się wzajemnie dwa punkty materialne, odległe od siebie właśnie o połowę promienia grawitacyjnego. To odległość szczególna. Mowa o tym w artykule piątym, poświęconym dualności grawitacji. Tam też po raz pierwszy otrzymaliśmy wzór na siłę maksymalną, czasami, choć nie słusznie, nazywaną siłą Plancka. Była już o tym mowa. 

   Czy zatem dostrzec powinniśmy krótkotrwałe impulsy pojedyńczych protuberancji? Raczej nie. Wszak protuberancje mają charakter losowy, chaotyczny. Nie są też zjawiskiem odosobnionym, jednorazowym, jednowymiarowym. Zachodzą nieustannie na całej powierzchni gwiazdy. Wynikałoby stąd, że czarna dziura, jak bardzo czarną by nie była, świecić powinna charakterystyczną, „czarnodziurową” poświatą (jeśli nie optyczną, to radiową). Przypuszczenie to wysunąłem już powyżej, choć zwróciłem też uwagę na to, że dostrzeżenie obiektu o tak małej luminancji byłoby niezmiernie trudne. [Nie mylić tego z promieniowaniem Hawkinga.] Chyba, że w takim obiekcie nie uświadczysz materii mogącej świecić (promieniować). Czy rzeczywiście? Może tak będzie za sto miliardów lat. Dziś temperatura powierzchniowa nawet najstarszych gwiazd wcale nie jest niska. Horyzont grawitacyjny, jeśli w wyniku zapaści grawitacyjnej pojawia się ponad taką powierzchnią, nie może tej wysokiej temperatury likwidowac. Słuszne to powinno być tak w odniesieniu do gwiazd, jak i w odniesieniu do jąder galaktyk. [A jak to jest z entropią  w tej sytuacji (warto przypomnieć sobie definicję źródłową tej wielkości)?] Chyba, że mamy do czynienia z obiektem zaawansowanym ewolucyjnie do tego stopnia, że jego temperatura powierzchniowa jest już bardzo niska. W dzisiejszych czasach to raczej niemożliwe. Wszechświat jest po prostu zbyt młody. Czy taka świeżo upieczona czarna dziura może stygnąć? Chyba raczej tak. Ale dosyć powoli. Wprost może być rezerwuarem ciepła na czasy powszechnego mrozu poprzedzającego inwersję Wszechświata. To ważne z myślą o naszych potomkach.

   Właściwie co się dzieje z materią takich erupcji? Raczej powraca, jak protuberancje słoneczne, choć możliwa jest też opcja, że zawsze coś zostaje. Tworzyć więc może ta pozostała materia, na przykład w warunkach szybkiej rotacji obiektu i silnego pola magnetycznego, dysk akrecyjny. W sytuacji tej gwiazda może być źródłem promieniowania, nawet krótkofalowego.³ Inna sprawa, że w przypadku co masywniejszych gwiazd (ew. jąder gwiazd wybuchających) mamy właściwie do czynienia raczej z gwiazdą neutronową lub jako taki sam obiekt, z tym że zamknięty przez horyzont grawitacyjny. Jeśli tak, to w jakim stopniu może taka czarna być rezerwuarem ciepła? Może to nawet interesujący temat badawczy, ale wracajmy do meritum.

   Zgodnie z tym wszystkim, trudno mówić o czarnych dziurach o dziś akceptowanych cechach (w szczególności tych powstałych z gwiazd), a osobliwość jest fantazją nie mniejszą (jeśli nie większą), niż moje sugestie. Do przekonania o istnieniu odpychania grawitacyjnego doszliśmy w wyniku analizy faktów, bazując na quasi-newtonowskim modelu oddziaływania, a przede wszystkim na określonych przesłankach filozoficznych. W kontynuacji rozważań będzie jeszcze o tym mowa.

   Sądzę, że możliwość istnienia obiektu zamkniętego przez horyzont jednak istnieje, z tym, że utworzył się on w dawnych czasach w centralnej części kwazara, czyli obiektu o bardzo dużej masie. Dziś (tak się przypuszcza i chyba słusznie), obiekty zamknięte przez horyzont grawitacyjny znajdują się w jądrach galaktyk. Gęstość średnia tych obiektów, jak już wielokrotnie wspominałem jest niewielka, a materia w górnych warstwach może być jak najbardziej normalną i nie wiedzieć nawet o tym, że zamyka ją horyzont grawitacyjny – to jedna z możliwości. (Inna sprawa, że jej ruch wokół środka masy powinien być bardzo szybki.) Także o Wszechświecie można powiedzieć, że jest (dość swoistą) czarną dziurą. Stwierdziliśmy to już wcześniej, w innym artykule. Nasz obiekt nie jest jednak wysyconym tworem o specyficznych cechach topologicznych (jak Wszechświat)). Możliwość istnienia „protuberancji" w tym przypadku istnieje. Wszystko jednak pod warunkiem, że materia nie zapadła się do gęstości maksymalnej i nie tworzy małego jądra otoczonego rozległą sferyczną warstwą pustki, ograniczoną przez horyzont grawitacyjny. O opcji tej (dość prawdopodobnej zresztą) wspomniałem już powyżej. Do kwestii tej powrócę w drugiej części tego eseju.

   Wróćmy do naszego obiektu. To, że wystrzeliwać mogą z niego protuberancje, nie stanowi już problemu. Można przyjąć, że cały czas ponad horyzontem znajduje się jakaś materia. Wynika stąd, że sam horyzont (jeśli już istnieje) znajduje się nieco (właściwie pomijalnie) niżej, gdyż obejmuje masę nieco mniejszą, niż łączna masa jaką posiadał obiekt przed grawitacyjną zapaścią. Jak wyżej wspomniałem, obiekt taki jest źródłem raczej charakterystycznego promieniowania o widmie ciągłym. W niektórych przypadkach promieniowanie to może też stanowić tło dla biegunowo skierowanego promieniowania krótkofalowego, istniejącego prawdopdobnie w skutek szybkiej rotacji obiektu. Jeśli chodzi o natężenie promieniowania (tego głównego), to sądzić można, że zależne jest od masy obiektu. Z dwóch powodów. Po pierwsze, dłuższy czas emisji w pojedyńczym akcie, w przypadku obiektów bardziej masywnych (natężenie pola mniejsze), oznaczać może większe natężenie promieniowania, większą luminancję obiektu (jeśli bez tego ma być czarny). Po drugie, powierzchnia horyzontu, a więc i powierzchnia, sponad której emitowane jest promieniowanie, większa w przypadku obiektu o większej masie, daje większą jasność ogólną. Może właśnie to (nie tylko otaczające gwiazdy) jest zasadniczą przyczyną świecenia jąder galaktyk? (Poniżej zwrócę uwagę na jeszcze jedną możliwość, może nawet bardziej istotną.) Jak to jest w istocie rzeczy, na ile słuszna jest taka, czy inna koncepcja, roztrzygną dalsze badania.

   Na razie, wnioski, do jakich już doszliśmy, dają określony kierunek dalszym badaniom, wskazują na określone oczekiwania obserwacyjne, dają też wskazówkę na indykację takich obiektów, gdyż świecenie to posiadałoby określone cechy charakterystyczne, przy czym jego natężenie zależałoby, jak zauważyłem, bezpośrednio od masy (nie uwzględniając oczywiście jego odległości od nas). Można przypuszczać, że od masy zależałby także częstotliwościowy rozkład widma. To istotne, gdyż jasność może być zmniejszona na przykład wskutek pochłaniania światła przez materię, przez którą przechodzi. Kryterium częstotliwościowe w tej sytuacji byłoby decydujące. Dzięki temu, tak przy okazji, można by badać materię międzygwiazdową lub niędzygalaktyczną, pochłaniającą i rozpraszającą promieniowanie biegnące do nas. Z drugiej strony, sama ekstynkcja** międzygwiazdowa i międzygalaktyczna może być przyczyną niepewności w badaniach samego promieniowania. Mimo wszystko, wykrywając większą liczbę takich obiektów, w zestawieniu statystycznym, moglibyśmy wyznaczyć ich masę ze stosunkowo niewielkim marginesem niepewności. Otrzymalibyśmy także dodatkowe narzędzie do pomiaru odległości. Pokusa bardzo duża, jeśli to wszystko ma w ogóle jakiś sens. Wszak, dla przypomnienia, tylko fantazjujemy. W każdym razie, wykrycie czegoś takiego jest jak najbardziej możliwe, szczególnie dla optymisty mojego pokroju. Być może chodzi tylko o określoną interpretację znanych już (lub jeszcze niedostrzeżonych) faktów obserwacyjnych. Wykrycie czegoś takiego potwierdzałoby też, przy okazji, samą koncepcję. O naiwności...

   Dla upoglądowienia sprawy oszacujmy na jaką wysokość wznieść się może ciało (z powierzchni horyzontu jądra galaktyki, przy założeniu, że jakaś materia tam, nieco poniżej, znajduje się) jeśli jego początkowa prędkość v = 1000 km/s (jak najbardziej do przyjęcia). Przyjmijmy w tym celu, że w warstwie określonej przez tę wysokość pole jest jednorodne. To ułatwi niepomiernie nasze obliczenia, gdyż zastosować możemy szkolny wzór (przypominam, że to tylko testowanie, a nie wyrażanie jakiejś prawdy):

Otrzymujemy więc: 

Dla jądra galaktyki, wspomnianej wyżej (przy założonej masie 10^40 kg), otrzymujemy: h = 164.691 km. Inna sprawa, że warstwa, w której to odbywa się jest, jak widać, względnie cienka. Łatwo wyliczyć stąd czas trwania erupcji. Wynosi on ok. 666 sekund nawet przy upraszczającym założeniu o jednorodności pola. To właściwie wystarczy. Dodajmy do tego, że średnia gęstość materii w takim obiekcie nie jest zbyt duża (na podstawie wzoru (4) poniżej, wyprowadzonego jeszcze w jednym z pierwszych artykułów (traktujacym o grawitacji Wszechswiata), bo wynosi ok. 0,733 kg/m³, co oznacza, że jej cechy nie odbiegają od cech materii nam znanej z obserwacji gwiazd. Może więc sobie promieniować. Także prędkość początkowa może być dużo większa. Jeśli na przykład równa jest 10.000km/s, wyrzucona materia mogłaby się wznieść na odległość 16.469.100 km.

   Przejdźmy do obiektów mniejszych, gwiazdowych. Niektóre z nich mają posiadać cechy czarnych dziur. Co się dzieje w ich środku? Na pytanie to nie ma jednoznacznej odpowiedzi, gdyż jak dotąd nie mieliśmy okazji naocznie i namacalnie sprawdzić. Niech za wskazówkę jednak posłuży proste obliczenie. Obliczymy mianowicie gęstości średnie obiektów, których rozmiary ogranicza promień grawitacyjny, posiadających masy Ziemi i Słońca. Następnie porównamy wyniki (czy jednakowe?) z gęstością neutronu, w przybliżeniu równą gęstości materii jądrowej. Obliczenia wykonamy w oparciu o wspomniany powyżej wzór (4). 

W odniesieniu do masy Ziemi i Słońca otrzymujemy odpowiednio:                    

Jak widać gęstość materii w takim obiekcie byłaby stosunkowo duża, większa (w przypadku Ziemi nawet znacznie) niż gęstość materii jądrowej (gęstość neutronu wynosi około 4·10^17kg/m³). Wynikałaby stąd hipoteza, że nawet Słońce nie będzie mogło stać się obiektem ograniczonym przez promień Schwarzschilda, jeśli przyjąć, że materia jądrowa jest (praktycznie) nieściśliwa, na podobieństwo cieczy. A Ziemia może być zupełnie spokojna. Jeśli jednak masa gwiazdy (Słońce jest jedną z nich) jest kilkakrotnie większa, możliwość taka już istnieje (sądząc po powyższych przesłankach). Tego rodzaju rozumowanie prowadzić może do pojęcia „newtonowskiej” czarnej dziury. 

   Kontynuując powyższą myśl, obliczyć można masę obiektu zamkniętego horyzontem grawitacyjnym, którego gęstość średnia równa jest gęstości materii jądrowej. Obiekty o mniejszej masie nie mogą samorzutnie, spokojnie, samym tylko grawitacyjnym kolapsem (być może w ogóle), zamknąć się pod horyzontem (tak można by przypuszczać, czy słusznie?). Okazuje się, że masa ta równa jest ok. 7 mas Słońca (sądząc na podstawie wzoru powyższego). Choć mowa tu o gęstości średniej, obecność osobliwości raczej bym wykluczał. Swoją drogą, taka gęstość średnia nie oznacza, że w centrum może być gęstość znacznie większa, pomimo większej koncentracji materii (gęstość, to masa właściwa). To nie zwykły gaz, szczególnie gdy chodzi o obiekty małe (gwiazdy). Przypomnijmy sobie o odpychaniu grawitacyjnym, o istniniu deficytu masy grawitacyjnej. Obiekt taki jest więc dość jednorodny pod względem koncentracji materii. Przypomina to gwiazdy neutronowe.

   Sądząc na podstawie dzisiejszych poglądów, stwierdzić można, że do zgęszczenia materii gwiazdy i w rezultacie tego do powstania obiektu zamkniętego horyzontem grawitacyjnym, dojść może także w wyniku wybuchu supernowej. Podczas takiego wybuchu część zewnętrzna gwiazdy ulega rozproszeniu, a część wewnętrzna, samo jądro, ulega zgnieceniu. Można przypuszczać, że powstały tak obiekt, pod warunkiem, że ma odpowiednio dużą masę, gęstością swą spełnić może warunek na to, by być zamkniętym przez horyzont grawitacyjny, nie mówiąc o jego ewentualnej zapaści zmierzającej ku osobliwości (jak to dzisiaj przyjęte). Czy rzeczywiście? Że może stać się gwiazdą neutronową, wskazują dane obserwacyjne. Czy czarną dziurą? Można powątpiewać, choćby w świetle powyższych (zawartych w tym eseju i w rozważanich poprzedzających go) konkluzji. Przypomnijmy też sobie, że przy gęstościach (choćby nawet nieznacznie) przekraczających gęstość materii jądrowej, zgodnie zapatrywaniami, których wyrazem jest zawartość już artykułu piątego w pierwszej części, do głosu dochodzi odpychanie grawitacyjne, uniemożliwiające zapaść singularną (z docelową osobliwością). [Już fakt (doświadczalny), że jądro atomowe jest nieściśliwe, świadczyłby o tym wprost niezbicie.] Zauważmy też, że gęstość taką może posiadać materia nie koniecznie pod czarnodziurowym zamknięciem, choćby ta w jądrze wybuchającej supernowej, nie będąc wcale ani czarną, ani dziurą. Niezależnie od tego, sam wybuch powoduje w następstwie drgania radialne zgęszczonego jądra bez względu na to, czy jest (czy też nie jest) czarne. 

   Te drgania w przypadku obiektów o stosunkowo małych masach (gwiazd) powinny mieć stosunkowo dużą częstotliwość. Z moich oszacowań wynika, że okres drgań nie przekracza kilkudziesięciu godzin. Drgania te mogą dać znać o sobie jako okresowe zmiany pola grawitacyjnego, mogące mieć wpływ na materię otaczającą dany obiekt. Takie otoczenie stanowić może na przykład dysk akrecyjny, jaki tworzy materia ściągana ku gwieździe przez jej bardzo silne pole grawitacyjne. Okresowa (cykliczna) zmienność promieniowania dysków akrecyjnych została już zaobserwowana. Dziś wiąże się to oczywiście z obecnością czarnej dziury. Ma to być nawet dowodem jej obecności.

   W maju 2007 w portalu ESA (European Space Agency) ukazał się artykuł pt. „Nowa technika ważenia czarnych dziur”, którego autorzy (Shaposhnikow i Titarchuk) przedstawili metodę wyznaczania masy przez wykorzystnie do tego celu znanych już dawniej oscylacji promieniowania rentgenowskiego, tak zwanych „kwazi” (Quasi-Periodic Oscilations – QPO). Chodzi o periodyczne zmiany jasności. Częstotliwość tych oscylacji zależna jest, zgodnie z przyjętym modelem, od masy czarnej dziury, przy czym im mniejsza jest jej masa, tym większa częstotliwość. Samo zjawisko tłumaczy się tym, że spiralnie opadająca (na czarną dziurę) materia, gdzieś w pobliżu horyzontu, tworzy zgęszczenia (jak w korku samochodowym), a masa czarnej dziury ma decydujący wpływ na odległość tych zgęszczeń od samego obiektu. Ma więc także wpływ na dynamikę ruchu materii. Intensywe badania w tej kwestii możliwe były dzięki orbitalnemu obserwatorium XMM Newton (ESA 1999). Oczekiwać można dalszych wyników tych badań. Tak nawiasem mówiąc, to „komunikacyjne” tłumaczenie wydaje mi się dość sztuczne i naciągane (z braku laku dobry kit). Model pulsacji bazujący na odpychaniu grawitacyjnym, wspomniany tuż powyżej, jest chyba bardziej spójny. W dodatku, czy rzeczywiście chodzi o czarne (singularne) dziury? Przecież same „kwazi” obserwowane są także, gdy obiektem ściągającym materię i powodującym powstanie dysku akrecyjnego, jest niewątpliwie gwiazda neutronowa. Jej działanie (grawitacyjne) zresztą jest identyczne z działaniem czarnej dziury (powyżej horyzontu). Czy także neutronowa powoduje korki komunikacyjne? Jak je wyjaśnić? Wadliwie działającą sygnalizacją świetlną, czy też nierozróżnianiem barw? Oczywiście. W silnym polu grawitacyjnym nietrudno o daltonizm. A tak poważnie, sądzę, że obserwowany efekt związany jest jednak z odpychaniem grawitacyjnym (zgodnie z antycypacją bazującą na zapatrywaniach przedstawionych w mych pracach). Może nawet jest obserwacyjnym dowodem istnienia odpychania grawitacyjnego... Nie sądzę, aby (dziś, a może nawet w ogóle) możliwe było w pełni uzasadnione wykluczenie takiej właśnie opcji wyjaśnienia kwestii. A sprawa szacowania masy gwiazd neutronowych (a nie czarnych dziur), na podstawie odkrytego efektu („kwazi”) jest oczywiście aktualna. Sprawdzianem poprawności takiego oszacowania powinien być wynik obliczeń bazujących na obserwacji ruchów w obrębie układów, w których skład wchodzi gwiazda neutronowa. I to się oczywiście robi.

   Niezależnie od tego w samym układzie istnieją czynniki osłabiające pole. Takim czynnikiem może być bliska obecność gwiazdy-towarzysza. Nie można też lekceważyć szybkiej (na ogół) rotacji obiektu, a także zjawisk w związku z tym zachodzących. Szczególne znaczenie ma tu bardzo silne pole magnetyczne, które zakrzywiając tor ruchu cząstek obdarzonych ładunkiem, powoduje generację promieniowania o dużej energii. Dzisiaj jednak obowiązuje (i zobowiązuje) powszechnie niepodważalny (prze-)sąd, że promieniowanie to jest dowodem istnienia czarnej dziury. Warto w tym momencie powrócić (asocjacyjnie) do jednej z dygresji pod koniec refleksji trzeciej – Á propos – (Q).          

Á propos

¹) Chodzi o doniesienie z dnia 11.02.16 o wykryciu fali grawitacyjnej, o wyniku pomiaru, z pomocą urządzenia LIGO, wyniku zgodnym z przewidywaniami OTW. Wyniki uzyskane w urządzeniu rozpracowano za pomocą symulacji komputerowych. Opracowywanie wyników trwalo dosyć długo, gdyż sama rejestracja miała miejsce 14 września 2015. Wynikałoby z nich,  że zarejestrowana fala pochodziła z dwóch czarnych dziur, z których masa jednej wynosiła 29, a masa drugiej 36 mas Słońca. Obiekty te krążyły wokół siebie z początku w odległości 210 kilometrów i w końcu połączyły się ze sobą. W wyniku tego powstała czarna dziura o masie 62 razy większej niż masa Słońca, czyli mniejsza od sumy mas obydwu o trzy masy Słońca. Energia równoważna tej brakującej masie, zdaniem uczonych, wyemitowana została w formie fali grawitacyjnej. [Jeżeli już to się stało (z tymi czarnymi), to mniejsza masa po ich połączeniu, wskazywać może na istnienie deficytu masy. Ale mniejsze o to, gdyż w tym fragmencie tylko relacjonuję rzecz.]  

 Istnienie fal grawitacyjnych przewiduje ogólna teoria względności. Chodzi o przemieszczające się z prędkością światła zmarszczki czasoprzestrzeni, których źródłem są ciała poruszające się z przyspieszeniem. Obserwowalne fale grawitacyjne powinny powstać, jeżeli ciało, które jest ich źródłem ma ogromną masę i przyspieszenie. Dotychczas, to znaczy, przed doświadczeniem LIGO, o istnieniu fal grawitacyjnych świadczyła pośrednio obserwacja poczyniona przez dwóch uczonych amerykańskich:  Russella A. Hulse i Josepha H. Taylora. Odkryli oni po raz pierwszy podwójnego pulsara. Stwierdzili, że odległość między pulsarami stopniowo maleje, że okrążają wspólny środek masy po coraz ciaśniejszej orbicie. Za jedyną przyczynę malenia energii układu uznano emisję fal grawitacyjnych. W roku 1993 uczeni ci otrzymali za to nagrodę Nobla. Obserwacja odkrytego przez nich układu podwójnego  pozwoli między innymi na testowanie (ilościowe) ogólnej teorii względności, w szczególności ewentualne potwierdzenie istnienia fal grawitacyjnych, choć w tym przypadku bezpośrednia detekcja (i pomiar) tych fal nie jest możliwa.  Tak na marginesie warto zauważyć, że obserwacja tego układu dałaby też okazję dla potwierdzenia (lub obalenia) istnienia grawitacji dualnej. 

    Wróćmy do doświadczenia LIGO. Oto artykuł (jeden z wielu) informujacy o tym sensacyjnym odkryciu: http://agnieszkaveganowak.blogspot.co.il/2016/02/ligo-potwierdzi-istnienie-fal.html

Wraz z podziwem dla pomysłowości uczonych i inżynierów, nasuwają się liczne pytania, już choćby to: Skąd się wzięły te dwie czarne dziury? Są bardzo odległe, gdyż, sądząc po doniesieniu, fale grawitacyjne wyemitowane zostały 1,3 miliarda lat temu. Dziś znajdują się w odległości ok. 6 mld lat świetlnych od nas (na podstawie obliczenia na bazie twierdzenia TET). Dostrzeżenie tych obiektów oczywiście nie jest możliwe (i długo nie będzie). Nie są one źródłem jaskrawego światła. Z tej odległości widoczne mogą być wyłącznie całe galaktyki i supernowe wybuchające w nich, a w dodatku czarne dziury są po prostu czarne. Chodzi więc wyłącznie o symulację komputerową na podstawie uzyskanych danych. Zadziwiajace, że doszli do tak zadziwiajacych wniosków. Należą im się gratulacje. Czy jednak każda symulacja komputerowa mówi prawdę? Przecież to, co komputer wykombinuje zależy od treści programu, a ten bazuje na tym, co dziś uznane za wiadome, bazuje na aktualnie obowiązujących przekonaniach. Do tych przekonań należy istnienie singularnych czarnych dziur, co do którego istnieją poważne wątpliwości, nie tylko w mojej pracy. Ale dajmy na to.

     Zdaniem interpretatorów wyników doświadczenia, energia emitowanych fal grawitacyjnych była równoważna trzykrotnej masie Słońca. Moja interpretacja jest inna. Masa układu zmalała, jeśli w ogóle chodzi o dwie czarne dziury, które się ze sobą zlały, zmalała, gdyż razem zajęły mniej miejsca – utworzyły układ bardziej zbity. A sam wykres? Tu sprawa nie jest do końca jasna. Po prostu, nie znam szczegółów dotyczących samej symulacji komputerowej, która na podstawie wykresiku wymalowała dwie łączące się ze sobą czarne dziury. Z całą pewnością za mało wiem, by stawiać kropkę nad i, ale rzecz zastanawia – z całym szcunkiem dla zaangażowanych w eksperyment. Przyznać trzeba, że wynik medialnie nośny. Sądząc po wykresie, stwiedzić można, że nie był to jednorazowy akt zapaści, że miały miejsce drgania. Czy chodzi więc o to, że okrążając wspólny środek masy zbliżały się do siebie, przy czym amplituda drgań rosła (wzrost amplitudy fali)? Poniżej ustosunkuję się do tego pytania. Znamienne jest to, że bardzo podobny i zsynchronizowany rozkład otrzymano w urządzeniu bliźniaczym, odległym o tysiące kilometrów. Chodzi więc o zjawisko, które zaszło poza Ziemią, w dodatku dość daleko. Czy jednak chodzi koniecznie o dwie czarne dziury, w dodatku odległe dziś o 6 miliardów lat świetlnych? Tu mam spore wątpliwości. Już kształt krzywej zastanawia. Dlaczego drgania? Przecież odległość między nimi powinna monotonicznie maleć. Wykres natężenia pola grawitacyjnego powinien wyglądać jak klif nad brzegiem morza.   Zjawisko dające taki sam wynik opisać można też inaczej. Owszem fale grawitacyjne (jako impulsy zmian natężenia pola grawitacyjnego, a nie jako „zmarszczki” czasoprzestrzeni), ale na przykład w związku z kolapsem grawitacyjnym zapadajacego się obiektu, znajdujacego się dużo bliżej, w naszej Galaktyce. Bliżej, bo należałoby uwzględnić oscylujący deficyt masy grawitacyjnej (drgania objętościowe, a więc i drgania natężenia pola grawitacyjnego). W skali czasowej wyniki byłyby zbliżone.

     Jeśli rzeczywiście odległość tych dwóch czarnych jest tak wielka, to energia wyzwolona w tym zjawisku była monstruala, w wymiarze niejednej galaktyki, porównywalna z wybuchem kwazara. Wybaczcie, ale to się już w pale nie mieści, to przesada. W dodatku, autorka wskazanego artykułu napisała: brakujące 3 (masy Słońca) zostały przekształcone w fale grawitacyjne w ułamku sekundy, z energią pięćdziesięciokrotnie przekraczającą energię całego Wszechświata. Z pewnością chodziło jej nie tyle o energię, co o moc promieniowania. Energia, moc – wsio ryba.

     Sądząc po tym wszystkim pozwolę sobie na wyrażenie przypuszczenia, że to właściwie potwierdzenie moich założeń o istnieniu grawitacji dualnej. „Optymista”. 

     Można też na to spojrzeć inaczej, mianowicie, czy naprawdę trzeba czekać na dwie czarne dziury, w dodatku wymodelowane w symulacji, czy koniecznie trzeba i budować przemyślne (i dosyć drogie) urządzenia mające wykryć fale grawitacyjne z całym pakietem niepewności nawet po ich wykryciu? Przecież cały czas żyjemy w zmiennym środowisku grawitacyjnym (Księżyc, ruchy planet). O istnieniu zmian pola grawitacyjnego świadczyć mogą np. ruchy tektoniczne w skorupie ziemskiej. Choć są to zmiany bardzo słabe, dają o sobie znać w zjawiskach na skalę całej Ziemi. Natężenie pola tła grawitacyjnego wciąż się zmienia. Jednak badanie tych wszystkich zjawisk nie daje możliwości potwierdzenia (lub obalenia) jednego z przewidywań ogólnej teorii względności. Dodatkowo, chodzi bowiem nie tyle o natężenie pola, wielkość określoną przez wielkość siły, co o zmiany w zakrzywieniu czasoprzestrzeni. Pomiar powinien być też precyzyjny, w odniesieniu do układu wyróżniajacego się na tle pozostałych, mocą zachodzacych zjawisk, układu stosunkowo prostego (dwa ciała). A może chodzi o zjawisko tektoniczne, które miało miejsce w przybliżeniu w jednakowej odległości od obydwu bliźniaczych urządzeń? „To już zakrawa na trywialną złośliwość”.

     A teraz, jeśli gwiazda zapada się, to, czy od razu mamy fale grawitacyjne? O czym świadczy ich istnienie? O zmianach natężenia pola grawitacyjnego w określonym punkcie. [Co, nie chodzi o zmarszczkę czasoprzestrzenną? W tym momencie nie.] Natężenie pola w danym punkcie zależy od masy źródła pola. Dzisiaj nie rozpatruje się zmian masy obiektu pulsującego, gdyż nie rozważa się istnienia deficytu masy. [Grawitacja dualna przewiduje istnienie oscylacji objętościowych i wraz z tym cyklicznych zmian natężenia pola grawitacyjnego. Warto pokusić się o sprawdzenie tego.] Sądząc po dzisiejszych zapatrywaniach, trudno więc oczekiwać emisji fal grawitacyjnych przez obiekty pulsujące. Jeśli mamy obserwować zmiany natężenia pola grawitacyjnego, to pod warunkiem, że zmienia się masa układu, nawet jeśli odległość nie ulega zmianie.

     A zgodnie z dzisiejszym podejściem? Jaki byłby mechanizm zmiany masy układu? Jak to jest więc z masą układu naszych CzD? Co sprawia, że ich łączna masa ulega jednak zmianie, wbrew temu, że nie istnieje deficyt masy grawitacyjnej? Czy tylko dlatego, gdyż wyemitowana została fala grawitacyjna? A dlaczego została wyemitowana? Nie, to nie problem jajka i kury. A może jednak mimo wszystko chodzi o prozaiczny niedobór masy grawitacyjnej – niedobór zmienny, oscylujący, a więc zmienne w danym punkcie natężenie pola grawitacyjnego? Ale tego przecież OTW nie przewiduje, a mimo to ubytek masy został stwierdzony w opisanym pomiarze. Czy koniecznie chodzi czarne dziury, w dodatku bardzo odległe? Może źródłem jest układ znacznie bliższy? Na przykład, jakiś bardzo masywny zapadający się obiekt gdzieś w pobliżu jądra Galaktyki? Nasz interferometr nie rejestrował wszystkiego – filtr odrzucał wszystko, co uznał za szum: samochody, samoloty, tąpnięcia gruntu, itp. Umożliwiło to sprzężenie z identycznym interferometrem odległym o ok. 3000km. Obydwa zarejestrowały prawie to samo, w pełnej synchronizacji czasowej.

     Czy chodzi więc o falę grawitacyjną – zmarszczkę czasoprzestrzeni, czy też o oscylację zmian natężenia pola grawitacyjnego, wskutek zapaści masywnego obiektu? W drugim przypadku miałyby miejsce oscylacje – może właśnie te zauważone, te zarejestrowane w układzie LIGO i... uwarunkowane przez dualną grawitację. Dualna grawitacja nie przewiduje wysyłki fali grawitacyjnej, unoszącej energię równoważną zmianie energii wiązania grawitacyjnego. Fale grawitacyjne musiały być wymyślone, by spełniona była zasada zachowania energii. By oddalić od siebie ciała, trzeba zainwestować energię, a gdy się one zbliżają, energia powinna być zwrócona. Jak? Oczywiście w postaci fali grawitacyjnej. Jak widać, nie trzeba do tego OTW. Fala grawitacyjna została przylepiona do pierwotnych równań teorii. A deficyt masy? Warto powrócić do artykułu poświęconego dualnej grawitacji.

     Jak na razie sprawa jest otwarta, chyba jednak nie zaklepana. Otwarta dlatego, gdyż jak na razie, jest za wcześnie, by zamknąć.

²) Oto przebieg rozumowania (nie ostateczny werdykt), w którym ustosunkuję się (znów) do sprawy grawitacyjnej dylatacji czasu. Jeśli już mowa o fotonach, zauważmy, że fenomenologicznie można na rzecz spoglądać różnie.

Po pierwsze, wstępnie można założyć, że prędkość fotonów nie zależy od parametrów pola grawitacyjnego. „To przecież prędkość niezmiennicza, a przyczyną tego, że nie dotrą do obserwatora znajdującego się na zewnątrz od czarnej dziury (jeśli nie dotrą) jest, jak wyżej wspomniałem, wydłużenie fali wskutek grawitacji, na tyle duże, że fala ta, choćby była (u jej źródła) najkrótszą z możliwych, wprost przestaje istnieć (jej długość teoretycznie dąży do nieskończoności).” W każdym razie, nie rozważamy ewentualnego związku prędkości rozchodzenia się promieniowania elektromagnetycznego z potencjałem grawitacyjnym. Wychodzimy z założenia, że prędkość ta jako stała uniwersalna, nie jest zmienna w przestrzeni (jej gradient w każdym kierunku równy jest zeru). Chodzi więc o wydłużenie fali promieniowania elektromagnetycznego. Czy to automatycznie implikuje wydłużenie interwałów czasowych (bez związku z promieniowaniem)? Również to uważa się za pewnik. Stosowanie (dla sprawdzenia) superprecyzyjnych zegarów, np. atomowych jednak nie do końca przekonuje. Grawitacja może przecież modyfikować przebieg zjawisk (periodycznych) w samych zegarach. To, że w mechanice kwantowej grawitacja jest pomijana, nie znaczy, że nie odgrywa żadnej roli. Oto wzór bazujący na OTW, a wyrażający względną zmianę częstotliwości promieniowania (fotonu) w różnych punktach tego samego pola grawitacyjnego, przedstawiający grawitacyjne przesunięcie widm ku czerwieni.

Jeśli wyrazimy częstotliwość za pomocą okresów fali, to otrzymamy:

Dotyczy to fal elektromagnetycznych. Czy także dotyczy to wskazań zegarów (chodzi o zegary absolutne)? Tak się sądzi. Czy słusznie? Formalnie, tę zmianę wskazań zegarów zapisać można tak:

w odniesieniu do dwóch punktów o różnych potencjałach tego samego pola grawitacyjnego. Czy wzory (*) i (**) są tożsame? Okres fali, to nie upływ czasu poza tą falą. A tak właśnie sobie poczynają autorzy podręczników. Nie dosyć na tym. Powyżej, w poprzednim rozdziale, przedstawiłem logiczne argumenty, wskazujące na to, że grawitacyjna dylatacja czasu nie powinna istnieć. Nie można ich lekceważyć, choć można rzecz sprawdzić (empirycznie, a nie na bazie interpretacji teorii). A wracając do fotonów...

Wydłużanie się fali w coraz silniejszym polu grawitacyjnym ma charakter ciągły. Nie liczy się ze strukturalnością materii mającą miejsce w skali elementarnej par excellence. W skali tej także fotony są złożonymi układami plankonów i nie ma mowy o promieniowaniu. Stanowi to o nieadekwatności OTW tam, gdzie strukturalność zyskuje na znaczeniu. Oznacza to ograniczenie zakresu adekwatności teorii. Poparciu tej tezy niech służą artykuły pierwszej serii, poświęcone plankonom.

Po drugie, przyjąć można, że „wydłużenie się interwałów czasowych” w polu grawitacyjnym jest jedynie werbalizowaniem zmniejszania się fenomenologicznej prędkości światła. Czy tak, jak podczas przejścia światła do ośrodka gęstszego? Á propos, może nasze zwykłe załamanie światła, tam gdzieś w głębi struktury materiału (zmiana prędkości światła), uwarunkowane jest grawitacyjnie... Czy zatem w ogóle chodzi o wpływ pola grawitacyjnego na lokalną prędkość światła, a nie o jakąś dylatację czasu (tempo upływu czasu byłoby nienaruszone)? Byłoby to po części zbieżne z rozumowaniem przedstawionym w poprzednim rozdziale tego artykułu. A co z Wszechświatem? Rzadsza grawitacja oznaczałaby większą wartość prędkości ekspansji, a my wiemy, że... jest raczej odwrotnie, sądząc po licznych argumentach, rozsianych w całej tej pracy. Czy rzeczywiście chodzi i rzadszą grawitację? Przecież przestrzeń Wszechświata jest płaska, a w niej, przypuszczalnie, nawet globalny potencjał pola grawitacyjnego jest skompensowany. Ale możliwość lokalnie mniejszej prędkości światła jednak istnieje. Mielibyśmy więc wtedy połączenie przesunięcia ku czerwieni ze zmniejszeniem się prędkości rozchodzenia się promieniowania. Czy słusznie? To można zbadać. Można też uznać, że nie chodzi wcale o „wydłużanie interwałów czasowych” i tym zamknąć debatę na temat ewentualnej, uwarunkowanej grawitacyjnie, zmienności prędkości światła. Ostatecznie więc pozostańmy przy wpływie energii potencjalnej (ujemnej) fotonu względem źródła pola grawitacyjnego na długość jego fali, i tyle. 

³) Mimo to przyjmijmy, że nasz zamknięty grawitacyjnie obiekt (gwiazda) jest już zaawansowany ewolucyjnie na tyle, że takiej gorącej materii już nie posiada. Nie ma więc protuberancji, a jego czarności nic nie zakłóca. Powszechnym pragnieniem bowiem jest to, by takie czarne obiekty jednak istniały. Jednakże śmiem sądzić, że szansę na powstanie czarnej dziury z obiektu o masie gwiazdy (choćby największej) są znikome. Przyczyną jest zakładane tylko w tej pracy istnienie defektu masy grawitacyjnej, szczególnie wyraźnego w bardzo zagęszczonej materii, prowadzące w przypadkach skrajnych (na przykład w centrum obiektu) do odpychania. Drugą przyczyną może być (nawet znaczące) osłabienie grawitacji w skutek szybkiej rotacji układu dipoli magnetycznych (nawet pomijając efekt centryfugi). W porywie fantazjowania, wspomnieć można bowiem o zamianie energii pola elektromagnetycznego na energię grawitacyjną. [Możliwość tę daje konstatacja, że wszystkie oddziaływania są manifestacją jedynego – grawitacyjnego. Stwierdziliśmy to w artykułach poświęconych grawitacji dualnej.] Miałby to być efekt osłabienia grawitacji, na przykład w wyniku szybkiej rotacji układów magnetycznych. Takim układem może być przecież szybko rotująca gwiazda neutronowa. Już dziś buduje się urządzenia bazujące na tej koncepcji, chociaż koncepcja ta jak dotąd nie doczekała się zadawalającego opracowania formalnego (lub badania są utajnione). Media znają tylko główny nurt. Stosownie jest przy tej okazji wspomnieć o teorii Heima-Droshera, będącej (takie odnoszę wrażenie) kontynuacją badań zapoczątkowanych przez Kaluzę (wspominałem o tym kilkakrotnie), nawet stanowiącą bazę teoretyczną dla budowy urządzeń (przede wszystkim latających) nowego pokolenia. Dość znane są na przykład eksperymenty angielskiego wynalazcy Johna Searla, już w latach 50-tych ub. wieku. (Q) Negowanie w czambuł wszystkich tego rodzaju doniesień nie uważam za roztropne.

*) Przyjmuję tu robocze założenie, że tuż pod horyzontem istnieje materialne continuum. Możliwa jest bowiem opcja zapaści (nawet obiektu bardzo masywnego), aż do osiągnięcia przez materię odpowiednio dużej, granicznej gęstości, powyżej której działa już efektywne odpychanie. Rozległa przestrzeń między tym jądrem, a horyzontem byłaby pusta. Rozważania tu prowadzone nie uwzględniają tej opcji, modelują więc raczej procesy zachodzące w obiektach mniejszych, o masach gwiazd.

**) Osłabienie światła przechodzącego przez ośrodek materialny wskutek absorpcji i rozpraszania. Powszechnie znana jest ekstynkcja światła słonecznego, czego efektem jest poczerwienienie zachodzącego (lub wschodzącego) Słońca. Jak wiadomo, wielkość rozpraszania zależy od długości fali. Światło krótkofalowe (fioletowe i niebieskie) rozprasza się silniej. Stąd między innymi niebieska barwa nieba. Od samego Słońca dociera więc światło, którego składnik krótkofalowy jest pomniejszony – barwa czerwona.