niedziela, 6 stycznia 2019

7. Wysycanie się pól i energia zawarta w polu grawitacyjnym, czyli: wspominki z dawnych czasów.


   Od dawien dana intrygował mnie problem wysycenia. Istnieje ono na przykład istnieniem związków chemicznych. Do cząsteczki trwałego związku chemicznego raczej nie przyłącza się żaden atom dodatkowy. Pomijam tu możliwość wiązań w sieci krystalicznej, pomijam to, że same cząsteczki w bardzo bliskim zasięgu oddziaływują jak dipole,  kwadrupole, multipole. Nie w tym rzecz. Chodzi w ogóle o sam fakt istnienia wysycenia. Na przykład cząsteczka metanu, najprostszy przykład węglowodoru nasyconego. Pole wokół atomu węgla wystarcza jedynie na to, by przyłączyć się mogły tylko cztery atomy wodoru. Już bardzo dawno, chyba ze czterdzieści lat temu nurtował mnie problem wysycenia podczas oddziaływania, w szczególności grawitacyjnego. Czy obecność innych ciał wokół źródła pola, ma wpływ na łączne pole wszystkich i oczywiście samo pole wokół niego? Czy istnieje możliwość jego wysycenia, jakby likwidacji pola z powodu uczestnictwa w oddziaływaniu wystarczajacej liczby ciał, elementów układu? Intuicja podpowiadała mi, że tak. Brak wysycenia czyniłby energię pola nieskończoną, co w gruncie rzeczy przeczyłoby zasadzie jej zachowania. W literaturze nie zetknąłem się z czymś takim. Czy wysycenie jest po prostu nierelewantne dlatego, gdyż nauka o grawitacji poszła w kierunku nie konsystentnym z kwantowym widzeniem spraw? Być może. Czyżby uważano, że nie istnieje żadne ograniczenie, że może być nieskończenie wiele źrodeł, że wystarczy zasada superpozycji? Czyżby uważano, że to błahostka, tuzinkowość? Wprost nie istnieje żaden problem? Dywan? A mi to wysycenie kojarzy się z dualnością grawitacji.
   Wyobrażałem sobie (w tych dawnych czasach), może trochę infantylnie, atom, a także źródło pola grawitacyjnego, jako kulkę z rękami, których liczba jest ograniczona (mimo wszystko). „Przecież energia zawarta w polu grawitacyjnym wokół ciała nie może być nieskończenie wielka. Nie może być nieskończenie wielka, a wraz z tym ograniczona, ponieważ wokół ciał mniej masywnych pole jest słabsze. Nie nieskończenie wielka, nawet jeśli chodzi tylko o gęstość energii.” [W innych rozważaniach wysnułem hipotezę, że łączna energia pola wokół źródła punktowego równa jest połowie masy spoczynkowej źródła (ze znakiem minus).] Już istnienie zróżnicowania pól w zależności od masy ciał-źródeł było wystarczającą przesłanką i motywacją dla zastanowień i przemyśleń. Ciało o większej masie ma tych „rąk” wiecej, niż ciało o masie mniejszej. Łączna energia zawarta w polu wokół niego jest większa. To by sugerowało nawet jakąś formę skwantowania – także grawitacji. To samo oczywiście dotyczy wszystkich ciał. Ciała biorą się za ręce. Im są bliżej siebie, tym więcej rąk podaje sobie ręce, tym bardziej związane są te ciała ze sobą. Może więc zaistnieć sytuacja, w której zajęte są wszystkie ręce. Nie ma wolnych. Wówczas taki układ po prostu jest grawitacyjnie wysycony. Wokół niego nie ma pola grawitacyjnego, co także oznacza zerową masę. Co nam to przypomina? Czy to wyłącznie naiwne (by nie powiedzieć: infantylne) spekulacje?
    A jednak mamy tu mały problem. Wszystko tu pięknie pod warunkiem, że masy ciał są sobie równe (ta sama liczba „rąk”). To jednak przypadek (nawet bardzo) szczególny. A jeśli masy nie są sobie równe (co na ogół ma miejsce)? To nie jest osiągalne zero? A przecież z rozważań (ogólnych), dotyczących punktów materialnych wynika, że masa grawitacyjna układu może zerować się także, gdy masy są zróżnicowane. Czy zatem model z „rękami” jest niewypałem? Jest zbyt prosty? Coś mi się wydaje, że, widocznie (po co od razu dać za wygraną), mógłby być ten model spójny tylko dla układów najbardziej elementarnych. Za chwilkę zobaczymy, co uzasadnia tę nadzieję. 


Brak komentarzy:

Prześlij komentarz