9. Podsumujmy i pospekulujmy przy okazji omawiania masy Wszechświata

   Ten post będzie trochę dłuższy, mimo to warto, a może należy, dokonać przeglądu tego, co już było, tym bardziej, że uzupełnionego o nowe refleksje.

1) Masa Wszechświata. Trzeba przyznać, że rozważania dotyczące masy Wszechświata mają jakikolwiek sens pod warunkiem przyjęcia tezy, że Wielki Wybuch faktycznie miał miejsce. Jeśli bowiem coś wybucha, to nie może mieć nieskończenie wielkiej masy, a sam Wszechświat po prostu (...) oscyluje. [Już filozoficznie sam Wybuch ni stąd ni zowąd wraz z niekończącą się ekspansją stanowi problem poważny, którego bagatelizować nie można. Dla stroniących od filozofii kosmologów – problemu nie ma pomimo, że do niedawna kosmologia była działem filozofii. Masa Wszechświata (nie ważne jak jest definiowana) jest więc ograniczona, jest konkretną liczbą, nie ważne jak wielką. Jest więc sens zajęcia się też masą, pomimo jej ekstensywności. W szczególności nader interesujące byłoby pytanie: „Jaka będzie maksymalna masa Wszechświata w momencie inwersji między ekspansją, a kontrakcją?” Moje robocze oszacowania (aktualne na dziś) dają wielkość rzędu: 10^63kg (w odniesieniu do dzisiejszych wartości jednostek). 

2) Prędkość ekspansji. Na razie zauważmy, nie po raz pierwszy, że prędkość ekspansji jest, zgodnie z zasadą kosmologiczną, niezmiennicza. To także największa możliwa prędkość, to prędkość względna najbardziej oddalonych od siebie punktów ekspandującego Wszechświata. [Jak wiadomo, przed miliardami lat, cała materia tworzyła byt o bardzo małych rozmiarach i wtedy rozpoczęła się ekspansja. Powstał też chaos. Nadmiar energii kinetycznej urelowskiej ekspansji zdyssypował – pojawiła się temperatura jako nowy parametr stanu układu. Ruchem tego zbioru elementów rządzić zaczęły prawa statystyki. Elementy względnie najszybsze oddaliły się od siebie najbardziej. Dziś dzieli już je odległość kilkunastu miliardów lat świetlnych.] Wszechświat jest bytem materialnie ograniczonym, a więc jest przestrzennie ograniczony. Zatem prędkość ekspansji jest ograniczona (a nie nieskończona). Prawo Hubble'a, a więc także zasada kosmologiczna, wyraża także to. [Być może uzasadniony byłby sąd, że gdyby Wszechświat był nieskończony, to nie byłoby ograniczenia na wielkość prędkości względnej. Prędkość mogłby (teoretycznie) być nieskończenie wielka. Czy istniałyby wówczas oddziaływania elektromagnetyczne? Czy świat, który znamy mógłby istnieć? Może to tylko filozofowanie, albo czcze spekulacje, ale warto mimo wszystko zastanowić się.]   

   Jaka liczbowo jest ta prędkość? Gdyby spojrzeć na to od strony struktury – każde ciało (w tym galaktyki) zbudowane jest z atomów, a te z cząstek oddziałujących elektromagnetycznie. Przez wzgląd na to ich prędkość względna ma swój kres górny: c.* Od tego stwierdzenia zacząć by można rozważania z których wnioski stanowią treść szczegolnej teorii względności. Zatem prędkość ekspansji Wszechświata równa jest c. To także prędkość światła, prędkość fotonów, a także kres górny prędkości (względnej) obiektów (cząstek) oddziaływujących elektromagnetycznie. Wszystko się zazębia.

    Ale to jeszcze nie koniec. Można na rzecz spojrzeć z innej strony. Co ma wspólnego prędkość fali elektromagnetycznej z prędkością ekspansji? Bardzo możliwe, że oddziaływania elektromagnetyczne pojawiły się właśnie w momencie, gdy ustaliła się prędkość ekspansji wartością c, że są reliktem tego momentu. [Jeśli tak, to mamy jeszcze jeden argument uzasadniajacy tezę, że Wielki Wybuch miał rzeczywiście miejsce (pomijając inne ważkie argumenty). Tu chodzi o konsystentność argumentacji.] Wcześniej, jak już wiemy była Urela kończąca się przemianą fazową. Prędkość c jest więc, jak zauważyłem powyżej, reliktem początków ekspansji hubblowskiej, a także momentu, w którym pojawiły się oddziaływania elektromagnetyczne. Mamy więc wyjaśnienie sensu tak bulwersującej przecież niezmienniczości prędkości światła. Sto lat temu była postulatem, a dziś, za sprawą moich fantazji, jest oczywistym wnioskiem, wprost wynikającym z zasady kosmologicznej. Chodzi tu właściwie nie tyle o wniosek, co o konsystentność danych o charakterze kosmologicznym z podstawowymi cechami materii. Tu ta konsystentność wprost krzyczy.

    Jak widać, wątek ten co jakiś czas wraca w moich postach. Że się powtarzam? Nie zawadzi, bo to dosyć ważne. Czy o wszystkim, co już napisałem, pamiętacie? Nawet niektórzy nie pamiętacie treści postu ostatniego (i dlatego niektórzy z „gniewnych”, bezwiednie trollują, bo wcześniej nie uważali na lekcjach). 

3) Wszechświat jako Wszystkość. Stwierdziliśmy, że rozmiary Wszechświata sukcesywnie wzrastają, choć są ograniczone. Poza horyzontem hubblowskim nie istnieje nawet przestrzeń, gdyż Wszechświat dany obserwacji jest wszystkim. Istnienie czegokolwiek poza granicą horyzontu byłoby nawet sprzeczne z zasadą  kosmologiczną, choćby dlatego, że obszar powyżej horyzontu musiałby mieć inne zupełnie cechy, niż znany nam Wszechświat. O tym, że obserwowalny Wszechświat jest Wszystkim, świadczyłyby też parametry promieniowania reliktowego. [Gdyby był większy, to temperatura tego promieniowania była niższa, niż stwierdzona obserwacyjnie, a ta stwierdzona obserwacyjnie odpowiada rozmiarom hubblowskim.] Wszechświat nie jest jakimś ciałem, zanurzonym w przestrzeni. Sam bowiem tworzy przestrzeń swą materią. Jak to strawić? Trzeba by zaordynować jakieś suplementy, albo powoli się przyzwyczajać. Proponuję to drugie, a czeka Was jeszcze sporo zaskoczeń. 

4) Grawitacyjne wysycenie Wszechświata. Jak już wiemy, Wszechświat posiada konkretną masę. Czy wokół niego roztacza się pole grawitacyjne? Niby tak, ale przecież przestrzeń wokół niego nie istnieje. Taka była nasza konkluzja.

    Jedną z konsekwencji przyjęcia zasady kosmologicznej było też stwierdzenie, że globalne natężenie pola grawitacyjnego równe jest zeru. W każdym punkcie przestrzeni.

Stwierdziliśmy bowiem, że w związku z izotropowością Wszechświata siły działające na dowolne ciało z przeciwnych kierunków równoważą się. Przy tym, by to miało miejsce, Wszechświat wcale nie musi być nieskończenie wielki – co by mogło wynikać z pełnej kompensacji sił (zasada kosmologiczna). Sprawę absolutnej równowagi sił załatwia specyficzna (dziś nie znana) topologia.

    Wkrótce przekonamy się, dla odmiany, że potencjał pola globalnego jest wielkością stałą, nie koniecznie zerową i wszędzie jest jednakowy. [Przypomina to do złudzenia naładowany elektrycznie przewodnik (w warunkach równowagi elektrostatycznej)] Wysycenie pomimo istnienia grawitacji... Czy to możliwe? Także grawitacją Wszechświata zajmiemy się, w odpowiednim czasie.

    Wszechświat zatem nie zdradza swej obecności nawet gdyby instniała jakaś zewnętrzność – zgodnie z naszymi konkluzjami, nie istnieje. Ale dajmy na to. Stwierdziliśmy, że natężenie pola równe jest zeru – Wszechświat na zewnątrz nie zdradza swego istnienia. Jeśli więc na zewnątrz nie ma pola, to Wszechświat nie może być widoczny dla „kolegów”, nie istnieje więc dla jakiegokolwiek obserwatora zzewnątrz. Dla swych mieszkańców jest więc jedynym istniejącym, nawet jeśli stanowi element nieskończonej mnogości. O tej mnogości wiedzą przy tym tylko naukowi fantaści. Jeśli On, to także pozostałe wszechświaty z nieskończonego zbioru (albo jeden jedyny, albo nieskończenie wiele) nie są widoczne. My nie ujawniamy swego istnienia, to samo oni, bo jeśli istnieją inne wszechświaty, to posiadają tę samą cechę. Więc po co kombinować z wieloświatami i mnogością nieskończoną wszechświatów? To na pewno nie pomoże zrozumieć naszego poczciwca. Dla „obiektywnego” obserwatora będącego „na zewnątrz” istnieje więc tylko nieskończona pustka. To co on tam robi, do jasnej przez Marszałkowską? Czy istnieje sens dla istnienia nieskończonej pustki? Dla istnienia nieskończonego Nieistnienia? Że to nieistnienie może być pozorne, fałszywe: pełna energii „Fałszywa Próżnia”? Że sam Wybuch, a więc i Wszechświat, to bąbel kreowany lokalnie z nieskończonej energii, a takich bąbli – wszechświatów jest nieskończenie wiele? Atrakcyjna fantazja – no nie? Ale... Co to ma do rzeczy? Czy pomoże nam w zrozumieniu naszego Wszechświata? Dodatkowo, istnienie nasze nie ma zupełnie wpływu na fakt istnienia (lub nieistnienia) czegoś poza nami. Z istnienia naszego Wszechświata wcale nie wynika konieczność istnienia innych wszechświatów.  

   Już to skłania do konkluzji, że to, co my percepujemy jako Wszechświat, jest jedynością i wszystkością zarazem, a przy tym jest ilościowo ograniczone. Faktem obserwacyjnym wskazującym na słuszność takiego stawiania sprawy jest znany wszystkim bez wyjątku fakt nocnej czerni nieba. Zainteresowani (i trochę mniej zorientowani) mogą poczytać sobie o tak zwanym Paradoksie Fotometrycznym Olbersa. Teza o wysyceniu i ograniczoności ilościowej Wszechświata przewijać się będzie wielokrotnie w tej pracy.

*) Opisałem to w swej książce: Elementrany wstęp do szczegolnej teorii względności, nieco ...inaczej. Jeśli ciało posiadające ładunek elektryczny porusza się, efektem tego jest pole magnetyczne. Im ciało to porusza się szybciej (to oczywiście rzecz względna – układ odniesienia), tym pole magnetyczne jest silniejsze. Gęstość energii tego pola w dowolnym punkcie nie może jednak być większa, niż gęstość energii źródłowego pola elektrycznego (oczywiście w tej samej odległości). Natężenie pola magnetycznego jest proporcjonalne do prędkości ciała. Zatem istnieje taka prędkość, przy której gęstość energii obydwu pól jest równa. Prędkość większa nie może być. Zasada zachowania energii jest nieubłagana. Istnieje zatem prędkość nieprzekraczalna – ciał oddziaływujących elektromagmetycznie. A może wszystkich ciał? Na to pytanie tutaj nie odpowiem. Po głębszym zastanowieniu możemy nawet zaryzykować sąd, że ta graniczna prędkość nie zależy od układu odniesienia – jest niezmiennicza.