3. elektromagnetyzm a grawitacja – trochę przemyśleń w kontekście dualizmu i sporo pytań, na razie bez odpowiedzi

  Na tej plankonowo-elsymonowej bazie, sądzę, że można też opisać polaryzację fal elektromagnetycznych. Zobaczymy to dalej. Mimo wszystko sporo jest tu jeszcze do wyjaśnienia. Na przykład: Jaki jest mechanizm (na poziomie struktury, a nie fenomenologii) emisji fali elektromagnetycznej wskutek ruchu przyśpieszonego naładowanej cząstki (jest elsymonem)? Jak w ogóle zapatrywać się na sam „ruch” (z dowolnymi, względnymi prędkościami) wobec inwariantności samych plankonów? Czym jest w tym kontekście przyśpieszenie?  Wiąże się to też z potrzebą (nie zawsze uświadamianą) rozróżnienia między jakościami  lokalnymi, a nielokalnymi. Nie zawsze to jest łatwe, a dziś... któż w ogóle o tym mówi (i myśli)?

 Ogólna teoria względności bazuje na tak zwanej zasadzie równoważności, pozwalającej na utożsamienie „siły” bezwładności z siłą grawitacyjną. Jeśli cząstka naładowana (i swobodna) znajduje się w układzie nieinercjalnym i jest z nim związana, jest źródłem promieniowania elektromagnetycznego. (Układy cykliczne nie promieniują.) Dostrzec w tym można jakiś związek między grawitacją, a elektromagnetyzmem. Właściwie nie jest to nowością. Rzecz znana ze szkoły, już przez to, że prawo Coulomba jest formalnie identyczne z newtonowskim prawem powszechnego ciążenia, a prawo Gaussa słuszne jest w obydwu przypadkach. W kontekście naszych rozważań interesujące jest spostrzeżenie Kaluzy. [Chodzi o to, że jeśli do trzech percepowanych przez nas wymiarów przestrzennych dołożyć czwarty, równania Einsteina (opisujące grawitację) przybierają postać równań Maxwella, opisujących pole elektromagnetyczne. W roku 1926 szwedzki matematyk Oskar Klein opublikował wersję poprawioną pracy Kaluzy. Dziś nazywa się to teorią Kaluzy-Kleina.] Być może wskazuje ono na dość obiecujący kierunek dla dalszych poszukiwań. Myślę, że zgodzić się można z sądem, że chodzi tu jednak o aspekt fenomenologiczny zagadnienia, a nie (interesuący nas tutaj i stanowiący sedno sprawy) aspekt strukturalny. Swoją drogą, ten „strukturaly” opis powinien być spójny z fenomenologicznym.

Dodanie czwartego wymiaru przestrzennego przez Kaluzę kojarzy mi się ze skokiem jakościowym w momencie pojawienia się oddziaływań elektromagnetycznych w początkach przemiany fazowej. W zasadzie w tym samym czasie (a właściwie nawet nieco wcześniej) pojawiły się oddziaływania silne – ładunek elektryczny jeszcze nie osiągnął wartości docelowej, ale w kwarkach jego ułamkowa wartość jakby zamroziła się. Oddziaływania te, jak wiadomo, są silniejsze niż elektromagnetyczne, a to dlatego, gdyż gdy się wyodrębniały, zasięg oddziaływania był krótszy. Tu przypomina się wykres – zależność siły od odległości przy opisie układu dwóch plankonów, z tym, że chodzi tu o układy znacznie bardziej złożone.

Czy to oznacza, że dla opisu oddziaływań silnych należy w równaniach Einsteina rozszerzyć przestrzeń o jeszcze jeden wymiar? Raczej chyba nie, gdyż oddziaływania silne mają być pierwotne w stosunku do elektromagnetycznych, a dodatkowo, grawitacja nieco niżej staje się odpychaniem – tego ogólna teoria względności nie przewiduje. Być może w tym tkwi przyczyna tego, że wprowadzanie dodatkowych wymiarów w teoriach superstrun na niewiele się zdało, a pozostała z tego tylko czysta matematyka. Oto co podpowiada mi wyobraźnia.      

Ktoś zainspirowany przez treść mej książki, a także tym, co wniosła właśnie koncepcja superstrun, mógłby uznać, że zwinięcie czwartego wymiaru (grawitacyjnego), jako elementarnego, czyli funkcjonującego w skali elementarnej (niedostępnej obserwacji) pozostawia „na widoku” elektromagnetyzm. Czy dlatego grawitacja jakby znika gdy badamy materię w aspekcie elektromagnetycznym? Czy dlatego mechanika kwantowa, dla której oddziaływanie elektromagnetyczne jest przecież oddziaływaniem bazowym, obywa się bez grawitacji? Fenomenologicznie byłoby to do przyjęcia. A faktycznie? Wiemy dlaczego w skali subatomowej grawitacja jest tak słaba. 

    Czym strukturalnie jest ładunek elektryczny i co sprawia, że spełnione jest zawsze prawo jego zachowania? Jak uzgodnić przedstawiony tu model z maxwellowską teorią elektromagnetyzmu, modelującą rzeczywistość fenomenologicznie w percepowalnej przez nas skali? Jest jeszcze sporo problemów do rozwiązania, wydaje mi się jednak, że zaprezentowany tu kierunek badań jest dość obiecujący i wcale niesprzeczny także z tym, co do sprawy wniosły badania Kaluzy.