Od dawna wiadomo, że geometria
przestrzeni Wszechświata jest płaska, euklidesowa. To ustalenie empiryczne. Już
w artykule pierwszym, poświęconym zasadzie kosmologicznej, zwróciłem na to uwagę. Fakt ten
połączyłem z tym,
jak (wg. mnie) rozszerza się Wszechświat – ruchem względnym galaktyk z
prędkością, której kres górny wynosi c. Uznałem też, że Wszechświat obserwowalny jest pełnym
istnieniem – przestrzeń poza Wszechświatem nie istnieje. Inną przesłanką na
wsparcie tezy o płaskości przestrzeni Wszechświata jest fakt zerowania się natężenia globalnego
pola grawitacyjnego (na bazie zasady kosmologicznej), a także konstatacja, że
łączna masa-energia Wszechświata równa jest zeru (nie ja pierwszy tę rzecz skonstatowałem). Już to wystarczyło dla
przekonania o płaskości geometrii Wszechświata. W tym kontekście nie zawadzi
spojrzeć też na neutrino.
Zgodnie z konkluzją, do jakiej doszliśmy
wcześniej, neutrina mają odpychać grawitacyjnie. Tym, być może, w swej masie, stanowią czynnik przeciwdziałający powszechnemu
przyciąganiu –
pomyślałem od razu. Czy tym powszechnym
odpychaniem dokładnie kompensują „naturalne wzajemne przyciąganie materii?”
Można przypuszczać, że odpowiedź twierdząca nie byłaby niespodzianką pomimo, że może też zaskakiwać,
nawet tu. Zauważmy, że grawitacji lokalnej planet, gwiazd, galaktyk, to
nie przeszkadza. Jeśli mimo wszystko efekt taki ma miejsce, to wyłącznie
w skali globalnej. [Tak
swoją drogą, efekt ten wcale nie stanowi warunku koniecznego na to, by
przestrzeń Wszechświata była płaska – sądząc po spostrzeżeniach w pierwszym
akapicie.] Przestrzeń Wszechświata jest
płaska, trudno więc ją przyrównywać do nadymającego się
„balonu” przestrzeni riemannowskiej. Czy to rzeczywiście za sprawą neutrin? [Czy nie za
daleko się posunąłem?] Czy fakty i wnioski podane w pierwszym akapicie nie stanowią wystarczajaco mocnego
argumentu wspierającego tezę o płaskości geometrii Wszechświata? Być może. Mimo wszystko zbadajmy
sprawę (na
ile się da – bądź co bądź, to tylko spekulacje) w powiązaniu z przyjmowanymi tu cechami
neutrin.
W tej sytuacji (jeśli już tak, w związku z neutrinami) uzasadniona byłaby hipoteza, że globalnie materia neutrinowa stanowi
połowę całej materii masywnej (ale ma masę ujemną – tak dla przypomnienia i zgodnie z
tutejszymi przypuszczeniami). Oznaczać by to mogło, że kompensuje
całkowicie dodatnią grawitację Wszechświata. Czy wliczając w to ciemną materię? Niby tak. Poważniejszym źródłem wątpliwości jest jednak
to, że masa grawitacyjna jest wielkością lokalnie zmienną i wcale nie określa
zawartości materialnej. Ale kontynuujmy. Materia „normalna” i
neutrina – może dlatego właśnie wzajemne przyciąganie materii normalnej, w wymiarze kosmologicznym, kompensowane jest przez odpychanie neutrin wymieszanych
z tą materią. Trzeba zaznaczyć, że liczba neutrin jest bardzo wielka, szacuje
się, że nawet zbliżona do liczby fotonów, może nawet rzędu miliarda razy
większa, niż liczba cząstek materii normalnej. Dzięki temu mimo znikomej
ujemnej masy własnej (tej rzeczywistej) znanych nam neutrin (Te nieznane mogą
być bardziej masywne – zobaczymy to dalej), dojść mogło do pełnej kompensacji globalnego
przyciągania i odpychania. Pomysł wart rozważenia, nawet dość kuszący pomimo wątpliwości. Niezależnie od
nich bowiem, do przyjęcia byłaby konkluzja, że świat nadświetlny nie jest mniejszy, niż nasz świat.
Mielibyśmy dwa światy dopełniające się wzajemnie, tak jak dwie strony tej samej
monety. Tak w skojarzeniu przypomnijmy sobie, że topologia Wszechświata w
dynamice jego rozwoju (cyklicznego) przypomina wstęgę Mobiusa. Szkoda, że wgląd
nasz w ten drugi świat, po drugiej stronie, jest aż tak ograniczony. Za to mamy
pole do popisu dla fantastów-filmowców, tym bardziej, że kiedyś będzie można
się przebić na drugą stronę...
Ale pomysł warto rozważyć. W artykule na
temat grawitacji Wszechświata, bazując na zasadzie kosmologicznej ostatecznie
zawyrokowałem, że natężenie globalnego pola grawitacyjnego równe jest zeru.
Wniosek stąd, że potencjał globalnego pola grawitacyjnego jest stały w
przestrzeni (zerowanie się gradientu potencjału). Na tej podstawie wyliczyłem
jego wielkość. Przedstawia to wzór poniższy:
φ = –
c2/2 (*)
Wracając do naszych rozważań: „Jeśli istnieje kompensacja przyciagania materii normalnej
przez neutrinowe odpychanie, to także wypadkowy (sumaryczny) potencjał powinien
być zerowy.” Potencjał pochodzący od
neutrin równy byłby:
φν
= + c2/2 (**)
Może właśnie to uzasadniałoby
płaskość przestrzeni, jaką tworzy Wszechświat, w każdym razie wzmocniłoby niewątpliwie przekonanie o
tym. Ale rzecz należy mimo
wszystko przemyśleć (o badaniu empirycznym trudno dziś mówić). Wiemy od dawna, że geometria Wszechświata jest płaska. Do
konkluzji o płaskości przestrzeni
Wszechświata, doszliśmy bowiem już inną drogą, w dodatku nie
obligowani przez ogólną teorię względności. Ale to było podejście całościowe, powiedzmy:
fenomenologiczne. Jeśli przestrzeń jest
płaska, to dlaczego ma być zakrzywiona? Czy
z powodu niezerowego potencjału globalnego?...
Tu rola ujemnych neutrin byłaby decydująca.
Jeśli przypuszczenie co do
neutrin jest słuszne, to potencjał globalnego pola, jako wielkość addytywna,
powinien być na stałe zerowy – płaskość zapewniona w stu procentach,
płaskość immanentna. A jak ma się to do ustalenia, które wyraża powyższy wzór
na potencjał? Na razie nie wszystko jest zaklepane. Przecież w związku ze
stopniowym maleniem (zgodnie z naszym roboczym ustaleniem) niezmienniczej
prędkości ekspansji, wartość globalnego potencjału (tego ujemnego) powinna też maleć, a tym sam potencjał ma
wzrastać. A co z potencjałem
pochodzącym od neutrin (sądząc po
odgadniętym wzorze (**)? Zastanówmy się. Potencjał od neutrin
jest dodatni. Jeśli maleje wartość inwariantu c, to maleje potencjał.
Maleje o tyle samo potencjał (dodatni) pochodzący od neutrin, co wzrasta
potencjał (ujemny) pochądzący od materii pozostałej. Suma zmian tych potencjałów zeruje się
niezależnie od czasu. A sam potencjał? Tu mamy
problem, gdyż w pewnym momencie ekspansji, ten pochodzący od materii normalnej
równy był zeru (w zakończeniu ureli). A ten od neutrin, raczej zeru nie był
równy, przynajmniej w tym momencie. Jak widać, to nie takie proste. Mimo
wszystko hipoteza o równości mas materii normalnej i neutrinowej, jest dość
atrakcyjna, w każdym razie,
neutrina powinny chyba mieć jakiś istotny wpływ na ostateczny bilans, a z tym małym niedopasowaniem,
jakoś sobie poradzimy. Może to być nawet punktem wyjścia
dla nowych odkryć. Że wzbudza to entuzjazm u przekonanych o istnieniu
ciemnej energii – rzecz na razie nie przesądzona, tym bardziej, że entuzjaści
ci nie wiedzą o dualności grawitacji, a nawet o ujemności masy grawitacyjnej
neutrin.
A jak
to jest gdy patrzymy na to od strony struktury, niezależnie od tego, co sądzimy
o ew. zmianach inwariantu c? W związku z rozszerzaniem się Wszechświata
także cząstki rozszerzają się (zgodnie z tutejszą koncepcją). Masa (dodatnia)
cząstek „normalnych” wzrasta. Tym
wzrostem wzrasta masa globalna Wszechświata. To powoduje wzrost (ujemnego) potecjału
grawitacyjnego pola wokół każdej z nich. W wymiarze globalnym, powinna więc
maleć prędkość ekspansji c (zgodnie z ostatnim wzorem (*)). Wraz z tym
masa (ujemna) neutrin maleje – są mniej ściśnięte. Maleje więc (dodatni)
potencjał grawitacyjny pola wokół każdego z nich. W wymiarze globalnym maleje
więc prędkość ekspansji c (zgodnie ze wzorem (**) powyżej). Mamy
zgodność. Jak widać, różne podejścia do
sprawy są konsystentne ze sobą.
Na
przekór temu, by się upewnić, przyjmijmy, wbrew atrakcyjności
hipotezy, (o immanentnej równości wartości mas materii normalnej i
neutrinowej), że ujemna łączna masa neutrin nie kompensuje się z
dodatnią masą pozostałej materii. Pomimo, że rozwiązanie takie jest atrakcyjne, pomimo, że przestrzeń
Wszechświata jest płaska. Można by na
przykład przypuszczać (jako opcja do rozważenia), że w związku z ciągłym maleniem wartości liczbowej potencjału ujemnego,
potencjał dodatni pochodzący od neutrin, jako stały, relatywnie rośnie i nie ma mowy o kompensacji. To
by przypominało (ku radości wielu) ciemną energię. Nawet mielibyśmy
wyjaśnienie, skąd się ona bierze. Przecież stała kosmologiczna, to byt
matematyczny, a nie przyrodniczy. Opis sprawy byłby bardzo podobny do dzisiejszego
oficjalnego (nagrodzonego Noblem): „W początkach ekspansji dominowała
grawitacja, a po kilku miliardach lat, do dziś dominuje ciemna energia i tak
będzie na wieki wieków amen.” Tak,
ale wykazaliśmy już, że ciemna energia jest fikcją (patrz artykuł 14).
Powinniśmy być konsekwentni. Poza tym przyjęcie, że potencjał neutrin jest stały, nie
zgadza się z maleniem ich (ujemnej) masy – patrz refleksja powyżej (inną
czcionką). Wszak Wszechświat rozszerza się w każdej skali... Nic nie pomoże.
Dodatkowo, mimo wszystko, istnienie nierówności obydwu potencjałów
prowokowałoby do pytania o to, w jakim stopniu są nierówne, jak ta nierówność
zmienia się z czasem. Moim skromnym zdaniem mielibyśmy też nietuzinkowy problem
choćby natury filozoficznej. O estetyce trudno mówić. Stworzyłoby to także
motywację do mnożenia bytów bez możliwości ustalenia, który potrzebny, a który
nie – dla radosnej twórzości prowadzącej
(poprzez liczne doktoraty) do nikąd. W dodatku nowa matematyka jest jak na
zawołanie. Doszłoby więc do rozdmuchania badań nad zupełnie hipotetycznymi
konsekwencjami tego niewinnego przypuszczenia o zróżnicowaniu mas. Już z czymś
podobnym mamy do czynienia w
innych kwestiach.
Kwestiach? Czy tunele czasoprzestrzenne (dla przykładu), to kwestia fizyczna,
czy hollywoodyczna? Słyszę wyraźnie, jak atakują mnie gromy (czuję, że dodatkowo,
wpadłem w sidła MGM). Właśnie zbliża się zaćmienie Słońca (tym razem w USA – 21.08.2017).
„Faraon” też miałby coś do powiedzenia na ten temat. Media tylko na to
czekają, już wpadają w orgazm. Przypomina mi to (a jednak) pomysł ze stałą
kosmologiczną, z którego Einstein wycofał się na czas, a jego kontynuatorzy (by
nie powiedzić: epigoni) zaczęli kombinować: kwintesencja, ciemna energia...
Sądząc po tym skonstatować
można, że przyjęcie równości mas (dodatniej i ujemnej), ma jakieś uzasadnienie, choć dane, jakimi
dysponujemy, nie przesądzają sprawy. Gwoli ścisłości, jeśli
już, zauważmy, że
wzór (**) zapostulowaliśmy przypuszczeniem bazującym na poczuciu symetrii, a
nie wyprowadziliśmy go na bazie określonych przesłanek ilościowych. Chodzi też o
równość zmian wartości potencjałów, ale nie o równą początkową wartość
potencjałów. Chyba bardziej uzasadnione byłyby więc wzory:
Δφ = – Δ(c2)/2
Δφν = + Δ(c2)/2
Gdyby potencjał dodatni pochodzący od ujemnej masy
neutrin mimo
wszystko nie malał w tym samym
tempie, co wartość liczbowa (ujemnego) potencjału materii normalnej, to
Wszechświat być może musiałby rozszerzać się coraz szybciej (ciemna energia? O
nie!), albo zapadać się coraz szybciej, w dodatku od samego początku ekspansji
hubblowskiej (wtedy był bardzo malutki), co byłoby absurdem. Czy natężenie pola
w tej sytuacji mogłoby być zerowe? Chyba raczej nie, nie tylko ze względów
estetycznych. Godziłoby przecież w zasadę kosmologiczną (w związku
z charakterem wektorowym natężenia pola).
Jak wiemy, zgodnie z koncepcją
tutejszą, w procesie rozszerzania się Wszechświata uczestniczą wszystkie jego
elementy, nawet cząstki elementarne. Zatem także neutrina rozszerzają się.
Zapytajmy więc: Jakie byłyby konsekwencje tego, że ujemna masa neutrin, w związku z rozszerzaniem się
Wszechświata, stopniowo maleje (są coraz mniej zbite w sobie)? Przede wszystkim prowadziłoby to do
malenia szybkości rozpadów
cząstek, rozpadów promieniotwórczych. Byłoby to konsystentne ze stopniowym maleniem wartości inwariantu
c. Czy jest jakaś szansa na zbadanie tego? Chyba tak. Przecież pewne
obserwacje wskazywać mogą na to, że wzrasta stała struktury subtelnej
(obserwacje kwazarów). Czy to przekonuje? Ciekawe, co będzie w
momencie inwersji Wszechświata. O tym niech sobie pofantazjuje czytelnik. Na
wszelki wypadek przypominam, że inwersja ma nastąpić jeszcze zanim inwariant c
spadnie do zera. Choć to tylko spekulacje, trudno doszukać się tu sprzeczności. A tak
swoją drogą, ileż ciekawych przypuszczeń generuje się dzięki temu, że
grawitacja ma charakter dualny. Ale kropki nad i nie postawiliśmy. Rozważania jakościowe, to dopiero wstęp do poważniejszych badań. Może ktoś podejmie tę rękawicę i zdecyduje się na nie.
Obiecuję wstawiennictwo i moralne wsparcie.