„Masa
Wszechświata wzrasta” – to zasadnicza konkluzja poprzedniego postu. Wcześniej stwierdziliśmy, że zawartość materialna
Wszechświata jest ograniczona (a nie nieskończona), nawet substancjalnie
niezmienna. Przesłankę na to stwierdzenie stanowi przyjęte za fakt zajście Wielkiego
Wybuchu. A tak swoją drogą (i z innej beczki)
konsystentne to jest z zasadą zachowania liczby barionowej i leptonowej.
Kiedyś więc ta „zabawa” powinna się skończyć (bo ilość
materii jest ograniczona).
Dojdziemy do granicy wzrostu masy. [„Chyba, że wzrost
masy jest asymptotyczny ku jakiemuś kresowi górnemu.” Staram się rozważać różne
opcje. Tu jednak trochę przeszkadza ta asymptotyczność, gdyż chodzi o realny
świat i rzeczywistą materię. W przyszłości, jak Bozia da, wskażę (nie bez
matematyki) właśnie na to, że w rozwoju materii, a szczególnie w
oddziaływaniach, istnieją konkretne granice absolutne – nie asymptotyczne. Ale
musicie uzbroić się w cierpliwość.] Co wtedy? W tym kontekście logiczną wydaje się
hipoteza, że Wszechświat zacznie się kurczyć. Trudno bowiem liczyć na to, że ekspansja
nagle zatrzyma się. „Tak nagle? Co będzie dalej?” Zatem mamy Wszechświat
oscylujący. Zauważcie, że do konkluzji tej doszliśmy ponownie i to wychodząc z
innych przesłanek, niż w artykule pierwszym, o zasadzie kosmologicznej. Wówczas
tę właśnie opcję rozwoju Wszechświata uznałem za priorytetową. To nas
(powiedzmy, że mnie) utwierdza w tym przekonaniu. Hipoteza o takim właśnie
Wszechświecie wprost narzuca się. Mamy więc jeszcze jeden argument na
potwierdzenie tezy o periodyczności cech przestrzennych (może też fizycznych) Wszechświata.
Argumentacja na rzecz tej tezy pogłębia się więc. Wynikać więc by mogło stąd,
że w półokresie zapadania się, masa Wszechświata powinna maleć. No dobrze, ale...
Jak dotąd
oszacowaliśmy masę Wszechświata traktując ją jako wielkość określającą
zawartość materialną (powiedzmy: substancjalną). [Tu nie bierzemy pod uwagę
składnika termodynamicznego, o którym wspomniałem pod koniec postu trzeciego.] A tu niespodzianka. Masa
wzrasta, choć wcale nie uważam, że wzrasta liczba nukleonów, elektronów i
innych cząstek (wiemy dlaczego). W Przyrodzie nie ma hokus-pokus. Skąd się może brać ta
dodatkowa masa? [„W gruncie rzeczy chodzi o Umowną Masę Wszechświata” – to
jednak nie uspakaja.] Zgodnie z ustaleniem wcześniejszym Wszechświat jest
wszystkim, jest tworem zamkniętym, więc nic zzewnątrz nie przybywa. Także
odrzucamy możliwość tworzenia się materii z niczego. A może ta dodatkowa masa
jest po prostu równoważna energii? Jakiej? Jaka energia wzrasta wraz ze
wzrastaniem rozmiarów, jaka energia jest funkcją wzajemnej odległości? Wiadomo,
energia potencjalna. Czy zatem ta
dodatkowa masa bierze się ze wzrastającej energii potencjalnej oddziaływania grawitacyjnego
wszystkich bez wyjątku obiektów – od najmniejszego do największego? Bo skąd?
Energia ta powinna więc sukcesywnie wzrastać w związku ze wzrostem wzajemnej
odległości ciał. I tak było zawsze? Nawet wtedy, gdy nie było naszych nukleonów
i elektronów? A co było? W tym kontekście warto przypomnieć sobie o grawitacji
dualnej, o której, zgodnie z moją zapowiedzią, będzie
mowa, o Ureli i przemianie fazowej kończącej ją – będzie i o tym. Na razie,
to tylko hasła w wydumanej encyklopedii. Sądzę, że ten właśnie kierunek
należy obrać, by roztrzygnąć kwestię mechanizmu wzrostu masy Wszechświata.
Masa
Wszechświata, zresztą tak, jak masa każdego obiektu, jest masą grawitacyjną. [W serii opisującej grawitację dualną, będzie mowa także o
masie bezwładnej. Uzasadnię tam postulat Einsteina o równości tych mas. Cierpliwości.] Masa
ta wzrasta wraz ze wzrostem odległości między elementami układu,
wzrostem energii potencjalnej oddziaływania grawitacyjnego między nimi. Maleje
wówczas niedobór masy. Podobnie Wszechświat. Wszak jego zawartość materialna
nie ulega zmianie. Teorię stanu stacjonarnego w tym kontekście można ze
spokojem odrzucić. Zatem wzrost masy Wszechświata jest powiązany bezpośrednio,
zsynchronizowany ze wzrostem jego grawitacyjnej energii potencjalnej... Łatwo
powiedzieć...
Brzmi to trochę obco dla obcujących na
codzień z ogólną teorią względności. Energia potencjalna nie jest rozważana
przez OTW. Chodzi o to, że w ogólnej teorii względności
energię pola grawitacyjnego (potencjalną)
można zdefiniować tylko wtedy, gdy „czasoprzestrzeń
jest asymptotycznie płaska”. Dziś sądzi się, że zakrzywiona czasoprzestrzeń w jednorodnym i
rozszerzającym się Wszechświecie nie spełnia tego warunku. Jednak myśmy przyjęli, z uzasadnieniem, że przestrzeń
Wszechświata jest, nawet immanentnie, płaska. Nie chodzi nawet o asymptotę.
Zgodnie z koncepcją preferowaną w tej pracy, przestrzeń w skali bytów
materialnych raczej nie jest bytem autonomicznym, „pierwotnością”,
podkładem dla geometrii sprawiającej, że nieruch jest „ruchem”.
Przeciwnie. Tworzy ją ruch względny materii. Stąd też najprawdopodobniej jej
immanentna (tak, tak...) płaskość. Model „balonika” nie jest więc
tu adekwatny, a problem płaskości wprost nie istnieje. Dzięki temu energia
potencjalna tutaj ma konkretny sens, wbrew dzisiejszemu stawianiu spraw. [Tak nawiasem mówiąc, nie jest to wcale
sprzeczne z możliwością istnienia czwartego wymiaru przestrzennego,
„odpowiedzialnego" za specyficzną topologię Wszechświata, wymiaru
(właściwie dodatkowego parametru), stanowiącego o periodyczności jego cech tak
przestrzennych, jak i fizycznych. Już kiedyś, w szóstym poście poprzedniego cyklu,
zdefiniowałem czas (filozoficznie, a nie
fizykalnie) jako byt określony przez cykliczną
zmienność Przyrody.] Jak wiadomo, to dzisiejsze stawianie spraw prowadzi do
dwóch, klasycznych już, problemów kosmologicznych: wspomnianej powyżej
płaskości i horyzontu (także ten problem niebawem odproblemuje się). Świadczy
to o nieadekwatności dzisiejszego ogólnego podejścia z immanentnymi cechami
Wszechświata. Jak się nie ma co się lubi, to się lubi, co się ma. Ratunkiem dla
koncepcji einsteinowsko-friedmannowskiej, wmiatającym pod dywan owe problemy
kosmologiczne, była hipoteza inflacji Alana Gutha, która jednak wprost razi swą
sztucznością i typowo ludzkim kombinatorstwem. Z jednej strony mamy kwantową
teorię pola, stroniącą od grawitacji nie dającej się zrenormalizować, z drugiej
zaś teorię grawitacji (OTW). To tylko modus vivendi, Stwórca nie jest
partaczem. A dla ludzi... to wspaniała przygoda w poszukiwaniu Prawdy.
Dodać do tego należy jeszcze jedną rzecz.
Otóż zgodnie z równaniem Friedmanna możliwa jest opcja ekspansji nieskończonej,
w przypadku rozwoju Wszechświata zgodnie z modelami krytycznym i otwartym. W
tej sytuacji rozważanie energii potencjalnej stworzyłoby dodatkowy kłopot
natury filozoficznej. Zmierzając ku obiektywnej prawdzie należy bowiem unikać
nieskończoności (a także osobliwości).
W pracy tej, jak widać, celowo nie bazuję
na ogólnej teorii względności (rozumiem doskonale niewybaczalność tego kroku). By być OK
musiałbym nic nie robić, dumny (bez jakiejkolwiek zadumy) z osiągnięć nauki.
Dumny jestem z tych osiągnięć, ale to nie wystarcza. Podjąłem więc (w swej
arogancji) próbę testowania spraw za pomocą środków klasycznych, choć, co
ważne, z uwzględnieniem efektów relatywistycznych. Wbrew pozorom nie odrzucam
OTW. Uważam jednak, że teoria ta jest na razie niedokończona: wobec układów
astronomicznie makroskopowych działa bez zarzutu, natomiast do opisu
Wszechświata jako całości jest nierelewantna. To dla niej za duże buty. [Tak
przy okazji ponownie przestrzegam przed ontologizacją procedur obliczeniowych,
a w tym pojęć o charakterze matematycznym.]
Sądzę, że powinna na przykład uwzględniać
istnienie niedoboru masy. To może być przyczyną niedopasowania równań
Friedmanna do
kosmologicznej rzeczywistości, przyczyną tego, że w odniesieniu do Wszechświata
OTW nie spełniła pokładanych w niej nadziei. Tak, nie spełniła, choć jak na
razie nikogo, z tych, którzy ją stosują w kosmologii, nie stać na odwagę, by tę
rzecz stwierdzić otwarcie, by nawet o tym pomyśleć. Stwierdzić? Uświadomić sobie. Na ogół
kałapućkają się oni w matematycznym modelowaniu, dumni z doskonałości swego
warsztatu. Oto jedna z przyczyn tego, że postanowiłem zabrać głos i podejść do
sprawy w sposób niekonwencjonalny.
A w mikroświecie? Po prostu grawitacja nie jest brana pod uwagę, rzekomo
z powodu swej słabości. W tej skali scedowano wszystko na kwantową teorię pola,
która nie rozważa grawitacji. Dlaczego nie można jej zrenormalizować w
obliczeniach?... Z całą pewnością nie dlatego, gdyż jest zbyt słaba w skali
cząstek. Słabość, wbrew niektórym, nie oznacza nieistnienia. To, że nie można
jej zrenormalizować w obliczeniach stanowi motywację dosyć ważką do traktowania grawitacji jako nie tyle oddziaływanie, co stan (taki, czy inny)
zakrzywienia czasoprzestrzeni. Ale to łatwizna.
A jeszcze
głębiej, w skali struktury cząstek, grawitacja jest wyjątkowo silna, a nawet
stanowi bazę dla wszystkich oddziaływań. Przekonacie się o tym jeśli uważnie śledzić będziecie
kolejne posty. 
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz