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