poniedziałek, 13 sierpnia 2018

5. Czas globalny. Czy istnieją lokalne niejednorodności czasowe?

   Wszyscy obserwatorzy, niezależnie od tego, gdzie się znajdują, stwierdzają dokładnie to samo, między innymi widzą sąsiadów opóźnionych w rozwoju. [Jak już wiemy, tłumaczy się to tym, że aby obiekt dany dostrzec, powinien upłynąć czas potrzebny na przebycie przez swiatło odległości dzielącej ten obiekt od nas. Jednak w skali kosmologicznej może być zupełnie inaczej...] Czym więc jest ten czas globalny? To czas własny obserwatora – najbardziej wysuniętego ewolucyjnie do przodu, najbardziej odległy od momentu, w którym zaczęła się rachuba czasu dla całego Wszechświata. Przyjęcie zasady kosmologicznej prowadzi więc do wniosku o istnieniu kosmologicznego czasu globalnego. Nie mylić z newtonowskim czasem absolutnym.
    W tym kontekście, niepokojącą, może właśnie dlatego marginalną (...), jest kwestia potencjalnie możliwej (jako opcja), niejednorodności czasowej. O tym się raczej nie myśli, więc o rozwiązywaniu tej kwestii nie ma mowy. Lokalne niejednorodności przestrzennego rozkładu materii nie stanowią problemu w odpowiednio dużej skali. Nawet wielkie zaburzenia jednorodności nie biją w zasadę kosmologiczną, gdyż wszędzie istnieją i nie godzą w istotę jednorodności praw i cech materii w każdej skali. Problemem poważnym są, dla wielu jednak o dziwo do przyjęcia, lokalne niejednorodności tempa upływu czasu. Rzecz tę bagatelizuje się bezrefleksyjnie. A jednak właśnie z powodu tej niejednorodności – gdyby istniała, globalna ewolucja byłaby zakłócona. Poszczególne, lokalne fragmenty byłyby opóźnione w stosunku do całości. Proces taki byłby nieodwracalny. Dla upoglądowienia, wyobraźmy sobie, że w drodze do pracy wyszliśmy o pięć minut później. Spóźnienia już nie nadrobimy, gdyż korki są coraz większe. Dojeżdżamy z półgodzinnym opóźnieniem. Któż nie zna takiej sytuacji... Jeśli, dajmy na to, ewolucja Wszechświata ma charakter cykliczny – bardzo wiele na to wskazuje – nie tylko argumentacja podana w trzeciej notce, to w chwili inwersji z ekspansji w kontrakcję (jeśli już przyjmiemy możliwość oscylacji Wszechświata), część już zaczyna zapadać się, a część jeszcze ekspanduje. Zatraca się powszechne samouzgodnienie. Zasada kosmologiczna zostałaby więc naruszona, a rozwój Wszechświata byłby bardzo nieestetyczny.. 
    Kwestię niejednorodności czasowej dziś nie porusza się, jakby nie istniała, nawet potencjalnie. Czy słusznie? Sądzę mimo wszystko, że tak. Otóż przyczyną tej ewentualnej niejednorodności, byłaby grawitacyjna dylatacja czasu, tym większa, im silniejsze jest lokalne pole grawitacyjne. Możnaby rzec, że jeśli słuszną jest zasada kosmologiczna, to niesłusznym jest sąd o istnieniu grawitacyjnej dylatacji czasu. Osobiście jestem za tym, by ponownie rzecz rozważyć w jej aspekcie dydaktycznym (i pozostać przy słuszności zasady kosmologicznej). 
    Przy głosowaniu na rzecz grawitacyjnej dylatacji czasu, powoływanie się na zegary atomowe nie roztrzyga kwestii, gdyż pole grawitacyjne, w związku z jego wpływem na energię fotonów, opóźnia ich chód, dokładnie w tym samym stopniu, jak zmniejsza energię fotonów. Chodzi o to, że pole grawitacyjne powoduje wydłużenie fali promieniowania elektromagnetycznego (i ew. odchylenie jego strumienia). Wydłużenie fali elektromagnetycznej w polu grawitacyjnym odpowiada wydłużeniu okresu tej fali w związku z obniżeniem się jej energii. [Na tej zasadzie działa system GPS, jeśli pominiemy ruch satelitów.] To wydłużenie się okresu fali można określić mianem grawitacyjnej dylatacji czasu. To nazewnictwo wiązane jest z formalnym zapisem równań, a nie z faktycznym wolniejszym upływenm czasu w danym układzie, nie z opóźnieniem zjawisk tam zachodzących – wbrew temu, jak wielu to sobie wyobraża. 
I tu należy podkreślić, że ta „dylatacja” nie jest zjawiskiem nieodwracalnym. Foton wychodząc z pola grawitacyjnego powraca do swego pierwotnego stanu. Na to rzadko zwraca się uwagę. Zatem nie ma opóźnienia czasowego samego układu. Nie istnieją więc lokalne niejednorodności czasowe. To cieszy. [Kinematyczna dylatacja czasu, w wymiarze kosmologicznym jest efektem łączącym wszystkie bez wyjątku obiekty, jak się o tym przekonamy później, w ścisłym powiązaniu z odległością. Nie ma więc mowy (w tym przypadku) o naruszeniu zasady kosmologicznej.]

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz