niedziela, 25 listopada 2018

5. Inna, bardziej adekwatna definicja masy grawitacyjnej


    Powyżej operowałem tym pojęciem nie definiując go, jakby rzecz była oczywista. A jednak nie jest. Powyższe rozważania wskazują właśnie na potrzebę innego podejścia dla wyeliminowania rutynowych nieścisłości, wynikających między innymi z tradycyjnego pojmowania pojęcia masy grawitacyjnej.
    Powyżej uznałem za uzasadnione, pomimo sprzeciwu aktualnego stanu zapatrywań, uwzględnienie w rozważaniach deficytu masy grawitacyjnej. By jednak go określić, należałoby najpierw zdefiniować samą masę grawitacyjną. Jak zobaczymy, to wcale nie rzecz trywialna, gdy rozważać mamy energię wiązania grawitacyjnego. Ta nowa definicja masy grawitacyjnej, powinna uwzględniać obopólność, absolutną (wynikającą z treści trzeciej zasady dynamiki) równoważność wszystkich elementów układu oddziaływujących ciał (dla prostoty – dwóch). Zdawałoby się rzecz oczywista, przecież na tym bazuje możliwość superpozycji działających sił. Nie dla wszystkich jednak ta równoważność jest rzeczą zrozumiałą samą przez się.   
    Aby rzecz opisać ilociowo w tym nowym duchu, zdefiniujemy więc pojęcie „masy grawitacyjnej” inaczej, niż się to czyni powszechnie dziś, wprost automatycznie i bezrefleksyjnie, nie jako jedną z mas figurujących we wzorze Newtona. Masa grawitacyjna jest masą układu oddziałujących ze sobą ciał, w ścisłym związku z faktem ich wzajemnego oddziaływania, które dotyczy w tym samym stopniu obydwu ciał. [W tradycyjnym (szkolnym) pojmowaniu spraw, Kula Ziemska często traktowana jest jako ważniesza od przysłowiowego kamienia.]  Przykład: masa grawitacyjna układu Ziemia-Słońce, a nie z osobna masy tych ciał. To bardziej sprawiedliwe. Jest w tym też, jak się przekonacie, spory potencjał heurystyczny. A poza tym to dużo prościej, niż rozważanie krzywizn przestrzeni stworzonych przez obydwa (niezależnie) ciała, przy czym wzajemność ich oddziaływania jest w tej sytuacji tylko domyślna. Łatwo zauważyć, że jeśli określa się masę grawitacyjną jako jedną z mas we wzorze Newtona, to trudno mówić o defekcie masy – „traci kamień, czy Ziemia?”. A jednak ta wzajemność jest rzeczą pierwotną, podstawową – mimo wszystko. Pokłon w stronę Newtona.
     W tym momencie należałoby rozróżnić między masą bezwładną poszczególnych ciał – elementów, a masą grawitacyjną układu. Zdawałoby się, że postulat równości mas grawitacyjnej i bezwładnej w tym kontekście traci na aktualności. Jeśli jednak uznamy, że każde bez wyjątku ciało jest układem grawitacyjnym, włącznie z cząstkami mikroświata, okaże się, że masa każdego ciała jest w gruncie rzeczy jego masą grawitacyjną. Zatem to, co dotąd było postulatem, równości mas grawitacyjnej i bezwładnej, w kontekście naszych rozważań, zyskuje na mocy, staje się prawdą, ustaleniem, wnioskiem – nie odgadnięciem bazującym na intuicji. Równość mas bezwładnej i grawitacyjnej stanowi bazę konceptualną  ogólnej teorii względności. Jak widać, nowa definicja masy grawitacyjnej sankcjonuje, a nawet uzasadnia równoważność obydwu rodzajów masy i ich ilościową równość. Inna sprawa, że fenomenologicznie, w naszej skali masę ciał, jako obiektów materii skondensowanej (lub punktów materialnych), traktować można jako masę bezwładną, bo istotny jest ich ruch, a nie pole grawitacyjne, jakie sobą reprezentują. Już sto lat temu coś kołatało w głowie, nie byle jakiej głowie, a ja postawiłem tylko kropkę nad i.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz