niedziela, 25 listopada 2018

6. Postulat o istnieniu bytu absolutnie elementarnego

    Tak w gruncie rzeczy masa każdego ciała z osobna jest więc masą jakiegoś układu. Każde ciało, nawet cząstki subatomowe, zbudowane jest przecież z mniejszych elementów. Czy to dzielenie przebiegać może w nieskończoność? Zdecydowanie: Nie! Świadczyłby o tym nawet fakt zróżnicowania cząstek, mnogości ich rodzajów, a przede wszystkim to, że istnieje możliwość ich usystematyzowania (model standardowy).
     W początkach dziewiętnastego wieku, jeszcze na długo przed zbudowaniem przez Mendelejewa Układu Okresowego Pierwiastków (1869), zauważono istnienie stałych relacji wagowych między poszczególnymi pierwiastkami w związkach chemicznych. Już wtedy miały miejsce próby usystematyzowania pierwiastków. Na to było jednak za wcześnie. Wielu pierwiastków jeszcze nie znano. Najistotniejsza była świadomość, że taka systematyka jest możliwa. W roku 1808 John Dalton, bazując na tym, doszedł do wniosku, że w związku właśnie z istnieniem tych prawidłowości, powinien istnieć byt, najmniejszy z możliwych, reprezentujący dany pierwiastek. Najmniejsza niepodzielna część pierwiastka chemicznego. Nazwał to atomem nawiązując do filozoficznej wizji Demokryta. Wówczas atom był wyłącznie pojęciem filozoficznym, abstrakcyjną ideą i nikomu nie mogło przyjść na myśl, by próbować go doświadczalnie wykryć, ewentualnie zobaczyć.
    Dziś dostrzeżenie nawet pojedyńczego atomu jest już możliwe. Zajmujemy się cząstkami subatomowymi, a szczytem osiągnięć w tej dziedzinie jest model standardowy cząstek. Jak wiadomo, można usystematyzować je w dwie zasadnicze grupy: leptony i hadrony.
     Możliwość usystematyzowania cząstek, w tym istnienie praw zachowania (na przykład liczby leptonowej, barionowej) świadczy niewątpliwie o istnieniu bytu elementarnego, wspólnego dla wszystkich cząstek, będącego podstawowym elementem struktury materii. Byłby to już byt niepodzielny. Tak jest lepiej, niż nieskończona otchłań w głąb. Nawet jeśli to tylko wymóg estetyki. [Estetyka też powinna stanowić jakieś kryterium.] Byłby to też byt stanowiący jedność w sensie rodzaju, bo istnienie większej liczby rodzajów, istnienie systematyki, sugerowałoby możliwość dalszych podziałów w głąb. Postuluję więc istnienie bytu absolutnie elementarnego. Masa wszystkich cząstek, a więc i ciał makroskopowych jest wiec masą grawitacyjną układu. Jedyny wyjątek stanowi sam byt elementarny. W następnej pracy poświęconej tzw. elsymonom został on określony i opisany.
W układach atomowych i subatomowych grawitacja jest bardzo słaba. Ale to nie znak, że nie istnieje. Znacznie głębiej, pewne dane wskazują na to, że grawitacja jest bardzo silna. Oczywiście pod warunkiem, że istnieją tam jakieś byty o rozmiarach liniowych znacznie mniejszych, niż odległości charakterystyczne dla układów tworzonych przez oddziaływania jądrowe. Sądzę, że istnieją, że stanowią element struktury cząstek subatomowych, że ich oddziaływania (grawitacyjne) decydują o konkretnej budowie tych cząstek i o oddziaływaniach istniejących w ich świecie, a poprzez nie, także w naszym świecie. Tak schodząc w dół, jeszcze głębiej, dochodzimy do kresu (a nie bezkresu osobliwości), w skali Plancka. Głębiej bowiem zejść nie możemy. Chodzi o to, że parametry Plancka stanowią granicę wglądu fizyki. Określa się je za pomocą stałych uniwersalnych – znanych i mierzalnych. By zejść jeszcze głębiej, musielibyśmy znać stałe uniwersalne, nie mające nic wspólnego ze zjawiskami nam znanymi. A to przecież nie jest możliwe. W następnym artykule określimy parametry takiego elementarnego bytu.
 Tam, w głębii ostatecznej, już nie ma absolutnie miejsca na oddziaływania elektromagnetyczne i jądrowe. Te pozostały wysoko ponad nami (jeśli już weszliśmy do środka). Tam też nie ma już miejsca na mechanikę kwantową, dla której bazą jest przecież oddziaływanie elektromagnetyczne (dominujące w skali naszej percepcji). Nic więc dziwnego, że w skalach odpowiednio małych, mechanika kwantowa (ta dzisiejsza) zawodzi – zbyt wielkie fluktuacje – rozmiary nieoznaczoności nawet znacznie przekraczają rozmiary cząstek. Tam głęboko siłą rzeczy pozostaje wyłącznie grawitacja. Widocznie nasz byt elementarny absolutnie jest bytem grawitacyjnym. Jeśli przy tym odpowiedzialny jest on za strukturę cząstek subatomowych (istnienie modelu standardowego świadczyłoby o tym), w szczególności ich spoistość (proton, elektron), to grawitacja, jaką tworzy, powinna być wyjątkowo silna. Wniosek ten kieruje naszą uwagę ku „energii próżni”, której istnienie stanowi już integralną część świadomości każdego fizyka, z tym, że nie uświadamia on sobie tego, iż chodzi o potężną (w tym zakresie) grawitację. Przekonamy się o tym. 

   Nie może więc zaskakiwać sąd, że grawitacja stanowi bazę dla pozostałych rodzajów oddziaływań. Zbieżne to jest z wnioskiem wypowiedzianym już wcześniej, w innym kontekście. Zauważmy, ponawiam spostrzeżenie ze Wstępu, że wszystkie bez wyjątku cząstki oddziaływują grawitacyjnie. Pozostałe oddziaływania nie obejmują wszystkich bez wyjątku cząstek. Dla przykładu, leptony nie uczestniczą w oddziaływaniach silnych. Za to grawitacja jest uniwersalna. To argument uzasadniający tezę, że stanowi ona bazę dla pozostałych oddziaływań. To chyba brzmi dość przekonująco. Odczuwał to Einstein już sto lat temu i dlatego uparcie szukał unifikacji wszystkich oddziaływań – pod berłem grawitacji. To wytyczył sobie jako zasadniczy cel. Do samego końca. Jakoś nie wszyscy zdają sobie z tego sprawę, zafascynowani wyłącznie matematyką, która zresztą nie od niego pochodzi. Ale sam w końcu dał się jej zwieźć. Matematyka jest bardzo potrzebna, ale dla większości „badaczy” i dydaktyków pozostaje bytem jedynym. Fizyka stała się efektem ubocznym działań badawczych. A jednak prawdziwa fizyka nie zaczyna się od matematyki. To, co tu robię, w swych rozważaniach, jest manifestacją właśnie tego. 
     

1 komentarz: