Inne spojrzenie na cząstkę neutrino. Cz. 1

Wstępna konfrontacja dwóch wizji

Na wszelki wypadek nadmieniam, że także w tych artykułach wykorzystałem materiały zawarte w wydanych w roku 2010 książkach mego autorstwa:

1. Elementarne wprowadzenie do szczególnej teorii względności, nieco... inaczej

(ISBN 978-83-62740-20-8);

2. Pofantazjujmy o Wszechświecie I. Oscylujący? To nie takie proste

(ISBN 978-83-62740-06-2);

3. Pofantazjujmy o Wszechświecie II. W głąb materii: grawitacja w „podwymiarach”

(ISBN 978-83-62740-13-0).

Książki te znajdują się w zbiorach Biblioteki Narodowej i Biblioteki Uniwersytetu Jagiellońskiego. Nakład wyczerpany. Pierwsza moja publikacja w postaci książkowej na temat neutrin ukazała się już w roku 2004 (nie w Polsce). W roku 199? (pamięć jest zawodna) wysłałem do „Problemów” esej poświęcony cząstce neutrino pt. „Pofantazjujmy”. Esej został przyjęty, ale „Problemy” po krótkim czasie przestały istnieć (pomimo, że było ich bez liku, chyba właśnie dlatego). Przyznać trzeba, że w tych dawnych czasach model grawitacji dualnej jeszcze się nie skrystalizował, więc również samo neutrino nie było jeszcze dokładnie takie, jak dziś, choć główne tezy zostały już tam wypowiedziane i poddane pod dyskusję. 

Treść

Nawiązanie

1. Nowe (ogólne) spojrzenie na neutrino: prędkość nadświetlna(?), odpychanie

     grawitacyjne. Co odróżnia neutrino od pozostałych cząstek? Fakty obserwacyjne. 

     Struktura. Tajemnica przenikliwości i model wstępny rozpadu cząstek. Rozpraszająca  

     soczewka neutrinowa? O neutrinach nieco ogólniej – hipotezy.

2. Jak to jest właściwie z energią neutrin?

Nawiązanie

  W serii artykułów poświęconych plankonom i elsymonom, a także  przy innych okazjach, wspominałem o neutrinach (Tu i dalej nazwa ta obejmuje też antyneutrina i niezależnie od stanu zapachowego.). Sugerowałem między innymi ich nadświetlną prędkość. Oczywiście bazowałem na swych pracach wcześniejszych. Jak pisałem, popełniłem coś na ten temat już w latach dziewięćdziesiątych ub. stulecia. Zawsze mnie intrygowały. Poświęciłem im sporo miejsca także w artykułach mych blogów, publikowanych w latach 2012-15. A teraz znów popełniam tę niestosowność nie bacząc na „aferę operową”* (i nie bacząc na problem neutrin z supernowej SN 1987 A). Istna opera. Zbadajmy rzecz pomimo, że świat nauki odetchnął z ulgą, gdy okazało się, że „wszystko w porządku”, czyli „zawiniły” po prostu, o zgrozo, wady układu doświadczalnego. 

*) Wikipedia: „Według badaczy pracujących w eksperymencie OPERA, polegającego na pomiarze prędkości wiązki neutrin wysyłanych do odległego o 730 km włoskiego laboratorium INFN Gran Sasso, cząstki te przekroczyły prędkość światła w próżni. Prędkość zmierzono ponad 15 000 razy, stwierdzając że była ona większa o 20 milionowych niż prędkość światła. Ustalono, że cząstki docierały do włoskiego laboratorium o 50-70 nanosekund szybciej, niż gdyby się poruszały z prędkością światła. CERN ogłosiło 22 września 2011 roku apel do świata nauki o weryfikację ich odkrycia i ewentualne powtórzenie w drodze niezależnych eksperymentów, mających potwierdzić lub obalić te niezgodne ze szczególną teorią względności wyniki.

Wyniki tych niepotwierdzonych eksperymentów stały (kontynuuję relację) w sprzeczności z innymi znanymi danymi obserwacyjnymi. Na przykład neutrina powstałe w wybuchu supernowej SN 1987A dotarły na Ziemię trzy godziny wcześniej w stosunku do fotonów (co jest spowodowane tym, że neutrina wydostały się z eksplodującej gwiazdy wcześniej niż fotony). Gdyby neutrina poruszały się z prędkością większą od prędkości światła, a różnica w prędkości byłaby taka, jaką uzyskano w eksperymencie OPERA, to neutrina z tego wybuchu dotarłyby na Ziemię ponad cztery lata wcześniej zanim dotarłoby światło.” Dodam od siebie, że istnieje też możliwość innego opóźnienia (znacznie mniejszego, niż 50-70ns), a ostateczny wynik mógł być wynikiem nałożenia na siebie dwóch czynników (rzeczywistej różnicy i wspomnianego błędu). Poza tym prędkości neutrin mają prawo być zróżnicowane (inne tych ze supernowej i inne tych operowych). Co prawda to prawda.

„Po ogłoszeniu wyników eksperymentu wielu skrytykowało sposób jego przeprowadzenia, kilku z naukowców uczestniczących w eksperymencie odmówiło użycia ich nazwisk w ogłoszonych wynikach uważając, że opublikowana analiza danych jest przedwczesna, sugerowano różne możliwe błędy metodologiczne. Ostatecznie wynik eksperymentu został wytłumaczony przez błędne podłączenie odbiornika GPS do komputera mierzącego czas przelotu cząstek.” Wszyscy z radością przystali na to. Co my tu mamy? Naukę, czy psychologię? O próbach sprawdzenia tego bądź co bądź zaskakującego wyniku, raczej się nie mówi. Kropki nad i nie postawiono, a jeśli ktoś postawił, to w imię wiary. Gdyby ponowiono, z wynikiem oczekiwanym, byłoby bardzo głośno. Przecież media tylko na to czekają. A gdyby ponowiono, z wynikiem niechcianym, to lepiej wszystko pod dywan. Consensus omnium – tylko nie media (i sponsorzy).

    W badaniach naszych, choć bazować będziemy na ustaleniach znanych i akceptowanych powszechnie, uwzględnimy także to, co wnoszą wyniki rozważań prowadzonych w mych pracach, rozważań w szczególności związanych z postulowaną dualnością grawitacji, oraz, bazującą na niej strukturalizacją materii na poziomie cząstek elementarnych i znacznie niżej. To zrozumiałe, że w tej sytuacji, siłą rzeczy, trzeba będzie odejść od tradycyjnych pojmowań, wyobrażeń, nawyków myślowych, a nawet paradygmatów. Czy słusznie? Zobaczmy, co z tego wyniknie. Jak dotąd wiodło się nie najgorzej. Model Wszechświata przedstawiony w poprzednich pracach jest raczej konsystentny. Czy także słuszny – zadecydują wyniki badań empirycznych (Kto je podejmie?) i antycypowanych (w tych pracach) efektów obserwacyjnych.  

I jeszcze jedna uwaga. Cząstkom neutrino poswięciłem cztery kolejne artykuły. Należy więc wstrzymać się z pochopnymi wnioskami.

1. Co odróżnia neutrino od pozostałych cząstek? Pierwsze (niekonwencjonalne) wnioski.

  Oczywiście nie jest celem tej pracy przedstawienie systematycznego opisu cząstek elementarnych. Ograniczymy się więc do skrótowego przeglądu rodziny cząstek, do której neutrino przydzielono, leptonów. Należą do nich: elektron, mion (m), taon (t), neutrina tych trzech cząstek – trzy i tylko trzy rodzaje neutrin, co w sposób przekonywujący potwierdziło doświadczenie, a także obserwacje astronomiczne; oraz ich antycząstki. Wszystkie są fermionami posiadającymi spin połówkowy.

Oddziaływania. Cząstki te nie uczestniczą w oddziaływaniach silnych, wszystkie jednak uczestniczą w oddziaływaniach słabych jako cząstki rozpadające się lub jako produkty rozpadu. Połowa z nich, ta obdarzona ładunkiem, oczywiście oddziaływuje elektromagnetycznie; neutrina, jak już wiadomo, nie. Ta właśnie cecha wyróżnia neutrina spośród wszystkich innych cząstek.

Spin (ogólnie). Inną ich wyjątkową cechą jest kierunek spinowego momentu pędu, istnienie tak zwanej skrętności. Tutaj trzymać się będziemy wyobrażeniowej interpretacji spinu jako wielkości związanej z samoistnym ruchem obrotowym cząstki, którego istnienie w istocie swej nie podlega żadnym uwarunkowaniom zewnętrznym**. Nie wnikamy przy tym w to, że na ogół cząstki traktuje się jako pozbawione wymiarów zewnętrznych (punktowe) – w

**) Spin nie jest wielkością określającą rotację całej cząstki. Nie wystarczy też stwierdzić, że określa go jej moment pędu. Wszak masy cząstek o tym samym spinie (na przykład 1/2) są zróżnicowane, co wcale nie znaczy, że obracają się z taką, a nie inną prędkością kątową (odwrotnie proporcjonalną do masy). W dodatku, sądząc po modelu plankonowym, każda cząstka ma określone rozmiary i cechy geometryczne (powiedzmy: kształt). Tu chodzi o cząstki „zwykłe”. Była o tym mowa w poprzednim artykule. A neutrina?   

każdym razie wszystkie leptony, oraz, że spin jest wielkością o charakterze kwantowym. Mimo wszystko, dla upoglądowienia sprawy i bez uszczerbku dla istoty naszych przemyśleń, przyjmijmy dla rozważań jakościowych, uproszczony model, w którym cząstka rotuje. Już to upraszczające założenie pomoże nam dojść do konkluzji interesujących i wcale nie sprzecznych z faktami empirycznymi. Nie wnikamy przy tym w wartość spinowego momentu pędu, który w gruncie rzeczy nie jest wielkością opisującą specyficzne cechy określonej cząstki, a swe źródło ma w cechach samego plankonu (z tego powodu różne cząstki mają ten sam spin, np. 1/2) – opisałem to w artykule poprzednim i jeszcze do tego wątku powrócę. Przyjmujemy tylko, że kierunek osi obrotu odpowiada kierunkowi spinowego momentu pędu. To wystarczy.    

     Nietrudno zauważyć, że istnieją dwie skrajne opcje rotacji cząstek względem kierunku ruchu postępowego (nie koniecznie mowa o cząstkach subatomowych): prostopadła i równoległa. Oś obrotu cząstki może być bowiem prostopadła do kierunku jej ruchu lub współliniowa z kierunkiem ruchu postępowego (w kierunku zgodnym lub przeciwnym). W drugim przypadku mamy do czynienia z tak zwaną skrętnością (helicity). 

    Wróćmy do naszych cząstek. Zwróćmy uwagę na to, że podstawowa definicja momentu pędu, przedstawiona w artykule poprzednim, nie w pełni pasuje do cząstek elementarnych. Z jednej strony bowiem traktujemy je jako punkty materialne, z drugiej zaś jako kulki (ciało sztywne), gdyż tylko przy niezerowych rozmiarach obiektu mówić można o niezerowym, własnym, „osobistym”, właściwym tylko tej cząstce, momencie pędu.     

     „Nie ma tu sprzeczności, gdyż światem cząstek elementarnych rządzą prawa mechaniki kwantowej, określające probablistyczny charakter, prametrów przestrzennych i dynamicznych cząstki” – można  stwierdzić. Czy to już rzecz wyjaśnia? Oczywiście, że nie. Wyraża tylko niezmąconą wiarę w nieomylność aktualnego modelowania rzeczywistości. W kontekście tym warto zauważyć, że w świetle dokonanych już ustaleń mych prac, cząstki (elsymony) nie są obiektami punktowymi. Własny moment pędu cząstki jest więc rzeczą jak najbardziej realną, nawet bez uciekania się do dogmatycznych stwierdzeń w stylu: „to przecież wynika z mechaniki kwantowej” (z całym dla niej szacunkiem). Sam spin, jak wiemy, jest wielkością o charakterze relatywistycznym, co wcale nie musi być sprzeczne z tym „mechanistycznym” traktowaniem cząstek. Dla przypomnienia, w artykule poprzednim uznałem, że spin cząstki ma swoje źródło w spinie plankonowym. Chodzi więc o inne podejście (metodologiczne) do tego samego zagadnienia (dające zresztą ten sam wynik). Inna sprawa, że, jak wiadomo, teoria aktualnie odnosi się do cząstki jak do punktu materialnego, niezależnie od tego (a może właśnie dlatego), że opis jej uwzględnia dualizm korpuskularno-falowy, a interpretacja jej parametrów fizycznych ma charakter probablistyczny. To jednak w gruncie rzeczy uniemożliwia zasadniczo wgląd poznawczy w jej ewentualną strukturę, jeśli nie można jej zbadać poprzez bombardowanie innymi cząstkami (tutaj chodzi przede wszystkim o nukleony). Dla przykładu, struktura elektronu nie jest znana pomimo ogromnych sukcesów „teorii standardowej”, a w wersji wcześniejszej, elektrodynamiki kwantowej. Nie dziw. Przecież zgodnie z naszymi ustaleniami, o strukturze cząstek decyduje grawitacja, nie uwzględniana przez mechanikę kwantową. Zagadnieniu struktury cząstek poświęcone są przede wszystkim artykuły traktujące o plankonach i elsymonach. Na ogół więc, w publikacjach o charakterze popularnym, podkreśla się, że określenie spinu jako obrotu wokół osi, nie jest w pełni adekwatne, choć ukierunkowuje stosownie wyobraźnię czytelnika. Jednak, w kontekście naszych rozważań, traktowanie cząstek jako punktów materialnych mija się z celem.

Skrętność neutrin. Jaki jest więc kierunek spinu neutrin? Okazuje się, że neutrina (wszystkie) różnią się w sposób zasadniczy od pozostałych cząstek, tym mianowicie, że kierunek ich spinu, wszystkich trzech znanych neutrin oraz ich anty-, jest równoległy (lub antyrównoległy) do kierunku ich ruchu postępowego, co oznacza istnienie tzw. skrętności (helicity), właśnie w odniesieniu do neutrin. Skrętność jest rzutem spinu na kierunek ruchu. Jest to cecha wyjątkowa, swoista dla neutrina. W odróżnieniu od pozostałych cząstek (odddziaływujących elektromagnetycznie), oś jego obrotu jest, jak już wspomniałem, równoległa (lub antyrównoległa) do kierunku ruchu. Te dwie możliwości stanowią o rozróżnieniu pomiędzy neutrinem i antyneutrinem. Tak nawiasem mówiąc, to bardzo interesujące, gdyż spin pozostałych cząstek (dla przypomnienia, oddziaływujących elektromagnetycznie) zasadniczo, choć nie koniecznie, jest prostopadły do kierunku ich ruchu postępowego, co oznacza ich (w tym przypadku) zerową skrętność. Dla przykładu, elektron obracać się może w dwóch kierunkach i co najważniejsze, jego spin nie decyduje o tym, czy jest cząstką, czy też antycząstką. Prostopadłość kierunku jego spinu do kierunku ruchu postępowego, wiąże się z tym bezpośrednio. Elektrony są identyczne sobie, a zwrot rotacji w prawo (lub lewo) wokół osi prostopadłej do kierunku ruchu postępowego, nie różnicuje ich, gdyż zależy od tego, jak patrzymy (od strony którego bieguna). Tak to sobie można wyobrazić. Zauważmy, że przy tym fala elektromagnetyczna jest falą poprzeczną. Czy to przypadek? Z całą pewnością nie. Nawet nie trzeba odwoływać się do uczonych teorii niedostępnych laikowi, by dojść do takiego wniosku.

    Wracając do porównania neutrina z pozostałymi cząstkami, zauważmy, że przedstawione zostało ono w sposób jakby mechanistyczny. Czy słusznie? Wszak w tej skali  rządzą prawa mechaniki kwantowej. Wyrazem tego jest nieoznaczoność. Dla przykładu, pęd elektronu (w tym tego z rozpadu beta) nie może być, wraz z jego położeniem (równocześnie), wyznaczony w sposób jednoznaczny. Nieoznaczoność ogranicza wgląd w dynamiczne cechy układów. Najbardziej klasycznym przykładem tego jest powłoka elektronowa atomów – „chmura” zamiast klasycznie planetarnych orbit. W tym kontekście rozważanie konkretnych cech dynamicznych elektronu uznać można za nieporozumienie. Także problem rzutu jego spinu na kierunek ruchu traci swe ostrze. Czy rzeczywiście? Czy nieoznaczoność jest cechą obiektywną Przyrody, czy też cechą Jej obserwowalności? To już odwieczne pytanie. Choć coraz rzadziej się je słyszy, gdyż kwantowe myślenie zdominowało naszą wyobraźnię, warto przywołać je w kontekście naszych rozważań. 

Masa neutrin. Czy poruszają się z prędkością c? Do niedawna przyjmowano, że masa spoczynkowa neutrin równa jest zeru (niekiedy z dodaniem uwagi: „w granicach błędu pomiarowego”). Uzasadnienie tej tezy wbrew pozorom jest dość proste i logiczne. Gdyby bowiem masa spoczynkowa neutrina nie była równa zeru, to poruszałoby się ono wolniej niż światło. Jeśli tak, to obserwator poruszający się szybciej od neutrina, choćby minimalnie i oczywiście wolniej niż światło, po wyprzedzeniu go, patrząc tym razem do tyłu, stwierdziłby, że pozostawia za sobą antyneutrino. W samej rzeczy. Cząstka, którą wyprzedził, z jego punktu widzenia, teraz oddala się, przy czym kierunek skrętności jest zachowany, co sprawia, że staje się antycząstką. Dodajmy do tego, że neutrino wkręca się w kierunek ruchu w lewą stronę (jak śruba lewoskrętna), a antyneutrino w prawą stronę. Okazuje się jednak, że są to dwie różne cząstki, których właściwości nie mogą przecież zależeć od położenia obserwatora, to znaczy wyboru układu odniesienia. Wykazano to doświadczalnie. Przedstawione powyżej rozumowanie służy za „dowód” tego, że masa neutrina równa jest zeru, a ono porusza się z prędkością światła.

     Czy jest to jednak dowód niezbity? Co na to eksperyment? Już w roku 1995 w Los Alamos oszacowano eksperymentalnie masę neutrin na 0,5 eV – 5 eV. W 1998 r. podczas eksperymentu w urządzeniu Super-Kamiokande (Japonia) wykazano istnienie oscylacji neutrin atmosferycznych. Oscylacje neutrin są właściwie bezpośrednim dowodem na to, że neutrina posiadają masę. A co na to teoria? Otóż Model Standardowy nie przewiduje niezerowej masy neutrin. Do niedawna wprost dominowało przekonanie, że neutrina nie posiadają masy spoczynkowej, jak fotony. Nic dziwnego, że wprowadzenie ich do teorii wprost pociągnęło za sobą konieczność dokonania zmian, powiedziałbym: nieestetycznych już w samym formaliźmie teorii. Wygląda to jednak, jak sztuczne łatanie dziur i sprawia wrażenie niespójności z modelem ogólnym. Masa neutrin jest więc do dziś zagadką pomimo zgodności tego (pełzającego) opisu z eksperymentem. W ogóle, dla obowiązującej dziś teorii standardowej wyjaśnienie wielkości mas także pozostałych cząstek (dlaczego taka, a nie inna?) jest także poważnym problemem, właściwie wyzwaniem na przyszłość. Model Higgsa mimo wszystko nie odpowiada na zasadnicze pytanie: Dlaczego? Droga do zrozumienia wiedzie poprzez strukturalizację cząstek, co możliwe stało się dopiero po wprowadzeniu bytu absolutnie elementarnego (plankonu) i odkryciu dualności grawitacji.  Jaka jest więc prędkość neutrin?

Prędkość neutrin. Niezerowość masy neutrin oznaczać by miała, że ich prędkość mniejsza jest od prędkości światła. Konkluzja ta nie bardzo pasuje jednak, przynajmniej intuicyjnie, do ustalenia, że neutrino i antyneutrino, to dwie różne cząstki (w związku z przytoczonym powyżej „dowodem” na to, że neutrino porusza się z prędkością c). Czy zatem coś tu pachnie niekonsekwencją? Widocznie to, co „z braku laku” dziś uznane jest za „stan wiedzy”, stanowi właściwie tylko „modus vivendi”. Stwierdziłem to nie po raz pierwszy. Dalej podejmiemy próbę zmierzenia się z tematem. Co otrzymamy przyjmując, że neutrino porusza się szybciej niż światło? Zanim odpowiemy, zauważmy, że przytoczony powyżej „dowód” słuszny jest także dla tej sytuacji.

     Sądząc po wyniku wspomnianego wyżej doświadczalnego pomiaru masy neutrina, raczej powinniśmy zaakceptować tezę, że masa tych cząstek nie jest równa zeru. Wraz z tym jednak, obstawanie przy twierdzeniu, że ich prędkość jest mniejsza od c, prowadzi do sprzeczności z twierdzeniem, że nie może taką być. Podałem przecież „dowód” logiczny tego twierdzenia. Nie należy go lekceważyć. Jedynym wyjściem dającym szansę na rozwiązanie kwestii jest przyjęcie za dopuszczalną możliwość, że cząstki te poruszają się szybciej, niż światło. Konsekwencje tego są bardzo interesujące. To także przywróci wiarę w możliwość koherentnego opisu sprawy. 

     Wyjdźmy więc z tego założenia. Od razu zauważamy, że tylko w tym przypadku prędkość neutrina zasadniczo nie może być równa zeru względem ciał należących do naszego podświetlnego świata, nie można traktować tej prędkości jako względną. O względności ruchu można bowiem mówić wyłącznie w odniesieniu do ciał (masywnych), podświetlnych. Z tego powodu energia kinetyczna neutrin też nie może być zerowa, a przez to właśnie, jako niezmiennicza (?), może być energią własną (i jednoznaczną) określonych neutrin, których działanie powoduje rozpady określonych cząstek – właśnie dzięki temu można neutrina wykryć. Neutrina nie posiadają cech lokalności.

   Zatem, względność ruchu istniejąca w naszym świecie nie może dotyczyć (w naszych oczach) obiektów znajdujących się po drugiej stronie osi wyznaczonej przez niezmienniczą (i nieosiągalną) prędkość c. Nasza względność ruchu nie dotyczy więc neutrin. W samej rzeczy. Gdyby neutrino poruszało się z prędkościami mniejszymi, niż c, możliwa byłaby sytuacja, w której względem jakiegoś obserwatora, jego prędkość byłaby zerowa. Jednak, gdyby możliwa była taka sytuacja, neutrino faktycznie nie istniałoby. Musiałoby się bowiem zdecydować, czy jest neutrinem, czy antyneutrinem. A przecież tożsamość cząstki nie może zależeć od układu odniesienia. W związku z tym zresztą cała materia w oczach nieszczęsnego obserwatora musiałaby się zdecydować na to, czy jest materią, czy też antymaterią. Czym my jesteśmy, nie mamy wątpliwości. My antymaterią staniemy się dopiero w chwili inwersji Wszechświata, za jakieś 10^20 lat. Oto jeszcze jedna przesłanka za tym, że neutrino porusza się szybciej, niż światło. 

2. Jak to jest właściwie z energią neutrin?                                                   

 Przecież nie wystarczy bezpośredni wniosek wypowiedziany powyżej, wykluczajacy istnienie zerowej prędkości (i energii kinetycznej). Kluczem do jej określenia jest rozpad beta określonej porcji jakiegoś pierwiastka promieniotwórczego, zwiazany z rozpadem neutronu. Interesujące jest widmo energetyczne jednego z produktów tego rozpadu, elektronów (innych cząstek w tym rozpadzie nie rejestruje się). Ilustruje to wykres – na

 nim:  N – liczba elektronów. Widzimy, że jest to widmo ciągłe, co oznacza, że w określonym przedziale reprezentowane w nim są wszelkie energie, nie większe jednak od pewnej granicznej, maksymalnej. Badania wykazały, że energia jąder emitujących elektrony nie jest zależna od rozrzutu energii elektronow przez nie emitowanych. Na pierwszy rzut oka jest to sprzeczne z zasadą zachowania energii. Nie są spełnione także zasady zachowania pędu i krętu, co uwidacznia się w analizie torów emitowanych elektronów i ich spinów, a także spinów jąder emitujących te elektrony. Wprowadzenie do gry neutrina  natychmiast rozwiązuje ten problem. [Istnienie neutrin przewidział Wolfgang Pauli w roku 1930, a nazwę neutrino zawdzięczamy włoskiemu fizykowi Enrico Fermiemu.] Wszystkie trzy podstawowe zasady zachowania są spełnione potwierdzając swą uniwersalność. Sprawdzian spełnialności tych zasad stanowi nawet procedurę badawczą. Powróćmy do neutrina. Przyjmijmy na początku lojalnie, że jego prędkość mimo wszystko równa jest c (co oznacza, że jego masa spoczynkowa równa jest zeru). Co więc stanowi o zróżnicowaniu energii neutrin? Wszak rozkład energii elektronów (nasz wykres) wiąże się z tym bezpośrednio. Czy częstotliwość? Czego? Z całą pewnością nie promieniowania elektromagnetycznego (E = hn), z wiadomych powodów. Może jakiejś „fali neutrinowej”? Oj, nie mnóżmy bytów! Uzasadniona byłaby więc hipoteza, że masa neutrin jest różna od zera, a ich prędkość siłą rzeczy większa jest od c (wykazaliśmy, że mniejszą być nie może). I nie ważne jak my tę masę widzimy (naszą wyobraźnią) za pomocą fotonów. Zróżnicowanie energii emitowanych antyneutrin związane jest więc ze zróżnicowaniem ich prędkości***, w każdym przypadku większych od c, zgodnie z powyższymi przemyśleniami. 

***) W rozpadzie beta rejestrowane są elektrony (nie neutrina). Oczywiście prędkość elektronów, a więc także ich energia kinetyczna, ma charakter względny. W przypadku omówionego doświadczenia mamy jednak do czynienia np. z kryształem kobaltu, będącym w spoczynku względem laboratorium. Prędkość emitowanych cząstek można więc określić jednoznacznie.

     Mówiąc o energii neutrin mam więc na myśli właściwie tylko energię kinetyczną, choć określoną przez energię potencjalną w momencie ich oderwania się od panelsymonu w fazie urela (patrz artykuły poświęcone plankonom). Ta energia kinetyczna jednak, wbrew naszemu „podświetlnemu widzeniu spraw” nie zależy od układu odniesienia (jest dla nas jakby niezmiennicza). W samej rzeczy. Względność ruchu oznacza możliwość istnienia zerowej prędkości względnej, co nie jest możliwe gdy mowa o obiekcie poruszającym się z prędkością nadświetlną. Dla obserwatora posługującego się fotonami, pomiar prędkości neutrina nie jest możliwy. Pewne jednak, że jest zróżnicowana, w związku z oczywistym zróżnicowaniem energii kinetycznej emitowanych elektronów. Świadczy o tym opisany powyżej rozkład energii elektronów emitowanych w rozpadzie beta.

   Wykrycie neutrin w bezpośrednim pomiarze, w związku z konkludowaną tutaj ich nadświetlną prędkością, nie jest (w świetle powyższych rozważań) możliwe. [Właściwie niemożliwość bezpośredniego odkrycia (np. zaobserwowania toru jego ruchu) konsystentna jest  z hipotezą o nadświetlnej prędkości tej cząstki.] Nawiasem mówiąc, nie jest też możliwe z powodu nieuczestnictwa ich w oddziaływaniach elektromagnetycznych. I rzeczywiście, ich detekcja ma charakter pośredni, a polega tylko i wyłącznie na wykrywaniu zmian spowodowanych przez reakcje neutrin z materią, na wykrywaniu rozpadów. Jednakże możliwa jest (jak na razie) tylko detekcja neutrin wysokoenergetycznych. Gdyby ich energia zależała od układu odniesienia, ich bezwzględna wysokoenergetyczność byłaby pod znakiem zapytania, jako wielkość o charakterze lokalnym. Upodabnia to neutrina do fotonów, w każdym razie gdy chodzi o niezmienniczość ich energii. Wszystko to zaskakuje (nawet mnie). Czyżby należałoby w związku z tym wymyślić nową zasadę względności i nową transformację, ogólniejszą, niż tr. Lorentza, a uwzględniającą możliwość ruchu z prędkością ponadświetlną? Bardzo możliwe. To chyba nawet rzecz wykonalna. W czwartej części tego eseju znajdziecie pewne sugestie. Młodzi, do roboty! 

     Reasumując stwierdzić możemy, iż sąd, że neutrino znajduje się po drugiej stronie osi c, ma spore szanse by odpowiadać prawdzie. Bazując na tym sądzie zauważmy dodatkowo, że w tych warunkach ewentualny obserwator pomimo, że należy do naszego świata, nie ma żadnej wątpliwości, rozróżniając jednoznacznie neutrino i antyneutrino (nie ważne jak mu się to uda, gdyż posługuje się przecież fotonami). Co on naprawdę zaobserwuje, stwierdzimy w dalszym ciągu naszej fantazji. Nawet jeśli obserwatorem jest samo neutrino we własnej osobie, bez cienia wątpliwości rozpozna ono swego partnera. Dodajmy, że jego masa nie musi już być zerowa, nawet nic nie staje na przeszkodzie, by była na przykład liczbą zespoloną…w oczach obserwatora posiadającego oczy. Wówczas też masa dana naszym pomiarom byłaby częścią rzeczywistą tej liczby zespolonej (teoretycznie możliwe, że zmierzającą ku z,eru, gdy prędkość neutrina dąży od góry do c – zobaczymy to później). Tylko w tym przypadku bowiem masa ta może być bardzo mała pomimo prędkości bliskiej c (nieco od niej większej). [Chodzi o tzw. masę relatywistyczną.] Taki właśnie był wynik doświadczenia przeprowadzonego w Los Alamos, wspomnianego już kilkakrotnie. Należy sądzić, że wyniki te są w pełni wiarygodne.  

     W dzisiejszej interpetacji tego pomiaru masy, podkreśla się, że wyznaczona w Los Alamos (i w innych miejscach) masa jest masą spoczynkową – chyba raczej po to, by uniknąć nieporozumień, a przede wszystkim nadmiernego drążenia przez ciekawskich. Dalej przekonamy się, że nie koniecznie chodzi o masę spoczynkową. W kontekście tym nie ma więc znaczenia wielkość masy relatywistycznej, tym bardziej, że ten rodzaj masy wykreślono z rejestru („jako wyłącznie współczynnik przy wyznaczaniu pędu lub energii kinetycznej”). Z całą pewnością jednak, patrząc na to fenomenologicznie, masa powinna być bardzo duża, zważywszy na domniemaną (podświetlną) prędkość neutrin. Chodzi więc o aktualną interpretację wyników badań. Sama „spoczynkowość” tej masy jest jednak decyzją arbitralną badaczy. „To przecież niemożliwe, aby przy tak wielkiej prędkości, wprost ocierającej się o c, masa była tak mała, a poza tym masa relatywistyczna ma charakter względny, więc nie może stanowić o wynikach pomiaru, które powinny być jednoznaczne.”. Z dalszych rozważań (naszych)  wprost wynika, że masa neutrin jest tym mniejsza, im większa jest ich energia i dąży do zera gdy ich prędkość dąży do c – myśl ta pojawiła się już powyżej.                                                                                      

  Można jednak rzecz interpretować inaczej. Powyżej przecież zauważyliśmy (patrz fragment zapisany tłustym drukiem), że neutrino nie może być w spoczynku, co stanowiło dość ważki argument za tym, że jego prędkość większa jest od c. W następnym paragrafie stwierdzimy wprost, że neutrino nie może mieć w ogóle masy spoczynkowej, gdyż wyodrębniło się, gdy tylko jego prędkość przekraczała nieznacznie c, a prędkość neutrin, które wyodrębniły się później, pod koniec Ureli, była nawet wielokrotnie od tej większa. Czy zatem rzeczywiście wyznaczono jego masę spoczynkową? Chyba raczej część rzeczywistą jego masy zespolonej. Nie było więc problemu z masą relatywistyczną, a zastrzeganie się, że chodzi o masę spoczynkową, miało bardziej znaczenie polityczne, niż fizykalne.                    Zobaczymy to niebawem

    Hipoteza o prędkości nadświetlnej neutrin, w świetle powyższych konkluzji wydaje się być dość logiczną. Wszak neutrino nie uczestniczy w oddziaływaniach elektromagnetycznych. A może istnieje jakiś czynnik fizykalny (a nie czyjś pogląd bazujący na tym co „go uczono”) wykluczający wymienioną możliwość? Jeżeli tak, to proszę o wskazanie go. W międzyczasie załóżmy, że nie istnieje. Jeśli tak, to sprawy należy widzieć „w innym świetle”. Jak się okaże, przedstawiona tu hipoteza pozwoli na opis bardziej koherentny pewnych faktów przyrodniczych, bez uwarunkowań i ograniczeń, którym poddane są wszelkie obiekty należące do królestwa elektromagnetyzmu. Czyż zatem wyznaczona doświadczalnie masa neutrin świadczy automatycznie o tym, że ich prędkość jest mniejsza niż c? A może ta wykrywalna masa stanowi drobny koniuszek góry lodowej? Mimo wszystko istnieje także jakaś możliwość tego, że jednak masa neutrin równa jest zeru. Tę ewentualność zostawiłbym jednak na koniec, gdyby okazało się, że założenie o niezerowej masie prowadzi do sprzeczności. Aktualnie zaczyna dojrzewańć przekonanie, że masa neutrin nie jest zerowa. Jak już wspomniałem, oczekiwania te bazują między innymi na  pomyśle o istnieniu oscylacji neutrin. Dla przypomnienia, tym tłumaczy się „niedostateczne” natężenie neutrin słonecznych. Doświadczenia zdają się potwierdzać istnienie oscylacji.**** Zatem, czy rzeczywiście prędkość neutrin jest (jednak, mimo wszystko) mniejsza od c? To by odpowiadało dzisiejszemu widzeniu spraw. 

 ****) W roku 2015 nagrodę Nobla otrzymali: Kanadyjczyk, Arthur B. McDonald, oraz Japończyk, Takaaki Kajita, „za odkrycie oscylacji neutrin, co dowodzi, iż neutrina mają masę”. Same eksperymenty przeprowadzono już w latach 1998-2002.

    Jakie jest to dzisiejsze widzenie? Sądzi się, że znaczenie stałej c jest dużo głębsze niż by to wynikało z jej elektromagnetycznego rodowodu (i chyba słusznie, choć z innego powodu). Pogląd ten skonkretyzować można w następującym zdaniu: „c jest prędkością obiektów (cząstek) pozbawionych masy spoczynkowej, niezależnie od ich właściwości, ich zaszeregowania w hierarchiach struktur przyrodniczych, a także rodzajów oddziaływań, w których uczestniczą.”***** Wynikałoby stąd, że prędkość neutrina co najwyżej równa jest c. Stała c jest więc granicą absolutną. Dla wielu jest to oczywiste i „zrozumiałe samo przez się”. A jednak zdanie powyższe wzbudza odczucie wewnętrznej niespójności, a przy tym brzmi jakby trochę dogmatycznie jako imperatyw, a nawet aksjomat; wzbudza (być może tylko na mniej douczonych) wrażenie wykrętu wobec czegoś, co nie daje się rozgryźć. W moim odczuciu jest anachroniczne, bo gdy wracamy do neutrina, w gruncie rzeczy nie rozwiązuje ono dylematu jego prędkości, choćby w związku z istnieniem skrętności i jego niezerową masą. Twierdzenie powyższe, jak sądzę, można więc uznać za kolejny etap na drodze (odwiecznej) ku zrozumieniu istoty rzeczy. Załóżmy jednak, że wszystko w porządku i tylko „ja” nie rozumiem sedna. Zatem należy pytać. Kto pyta, ten się…pogrąża…Czy uogólnienie zawarte w twierdzeniu tym nie jest raptem wyrazem dogmatyzmu interpretacyjnego, ograniczającego zakres stosowalności teorii? Na przykład, rzeczywiście zerowa masa dana obserwacji nie musi świadczyć o prędkości obiektu równej c. Może przecież świadczyć też o jego prędkości nadświetlnej wskutek niewykrywalności za pomocą fotonów. Być może granica „c” nie stanowi wcale końca rzeczywistości przyrodniczej, końca istnienia. „Czyż nie stanowi ściany, absolutnego muru, za którym istnieje tylko nieistnienie?” Filozofia, przynajmniej tutaj, odrzuca granice. Zatem mur ten, sądząc po dzisiejszym pojmowaniu sprawy, a właściwie zgodnie z dzisiejszą wyobraźnią, powinien być niewidzialny, a wszelka możebność kończyć się powinna jeszcze na przedmurzu. A może jednak jakiś sens Istnienia, istnieje dla tego, co stanowi drugą stronę? Czego? Lustra?

****)  Tutaj inwariant c definiuje się jako wielkość określającą tempo ekspansji Wszechświata.

„Tylko małpy szukają czegoś po drugiej stronie lustra. To zresztą bardzo naukowe podejście z ich strony.” Smieją się przede wszystkim ci zaprogramowani na porządek rzeczy stanowiący ich naturalne środowisko. Wszystko to brzmi jak niegodna prowokacja.    

     Pytania powyższe i wiele innych powinny właściwie zawsze towarzyszyć twierdzeniom pretendującym do objawiania praw Natury. Dobrze jest pytać, nawet jeśli z góry wiadomo, że na odpowiedź być może czekać trzeba będzie wiele lat, albo też odpowiedź na danym etapie rozwoju nauki nie w pełni zadawala, nawet jeśli samo pytanie prowokuje swą retorycznością. Mimo wszystko pozostańmy wierni poglądowi zaakcentowanemu tłustą czcionką powyżej, co do którego panuje cosensus omnium. Jeśli znów zdecydujemy się na pytania, jeśli w dalszym ciągu rozważań znów popuścimy wodze fantazji, uczynimy to gwoli zadośćuczynienia potrzebie zrozumienia, acz w pełni szacunku i poważania dla dorobku nauki.

   Boć największy problem przed nami.

Do wątków tych jeszcze powrócę, zaopatrzony lepiej w nowe ustalenia.

Indeterminizm kontra determinizm? Nie ma sprzeczności! Plankony i obrót.

   Poprzednie artykuły stworzyły określone tło, bazę pojęciową i filozoficzną dla zrozumienia sedna koncepcji, którą staram się przedstawić, koncepcji będącej wynikiem mych przemyśleń, które jak na razie nie zasłużyły na to, by ktoś podjął się trudu ich weryfikacji. Stąd ewentualne nieścisłości i błędy. Niech wreszcie zaczną mi je wypominać! Zajmuję się przecież dziedziną o charakterze interdyscyplinarnym – trudno być omnibusem we wszystkich dziedzinach. A dodatkowo w swych badaniach jestem osamotniony. Można by powiedzieć, że biję w ciemno (tak, jak to zrobili z ciemną energią), gdyż (ogólnie) każda koncepcja, w szczególności jeśli odbiega od standardu, powinna być poddana debacie w gronie ludzi zawodowo przygotowanych. Jak na razie o czymś takim nie wiem pomimo, że czytelnictwo mych artykułów (dziś już to wiem), przerosło oczekiwania – pomimo, że artykuły te wcale nie są łatwe. Czyta je dosłownie cały świat pomimo przeszkody natury językowej. Szczególnie dużym zainteresowaniem cieszą się artykuły w Stanach Zjednoczonych.

  Wahałem się, czy puścić ten artykuł, ale właśnie pomyślałem, że jeśli ktoś przeczytał wszystkie poprzedzające go, wyrobił sobie już określone zdanie na temat meritum lub na temat autora. Jeśli autora, to co on tu jeszcze robi? Jeśli na temat meritum i dalej czyta, to uodpornił się na niespodzianki i może w dalszym ciągu ich oczekuje, choćby z zaciekawienia. Jeśli popełniłem błędy, to ich sprostowanie może także coś wnieść do sprawy.  Nie myli się kto nie robi nic. A jeśli myląc się zainspirowałem kogoś, to byłby to tylko powód do satysfakcji. W artykułach tych są też rzeczy, które przed decyzją skazującą mnie na banicję, należałoby po prostu sprawdzić w obserwacji lub eksperymencie. Ale przecież lepiej i łatwiej nie czytać (i z góry skazywać). 

Treść

1. Grawitacja i obrót. Jakie są wewnętrzne cechy plankonu?

2. Spinowy moment pędu plankonu.

3.Wnioski i interpretacje.

4. Konsekwencje kosmologiczne.

1. Grawitacja i obrót

   „Tak obraca się kula ziemska”, to słowa mojej Matki, błogosławionej pamięci. Miałem wówczas około czterech lat. Mama przyglądała się bacznie mej zabawie dziecięcą grzechotką w kształcie kuli, obracającej się na osi połączonej z uchwytem, będącą własnością mej malutkiej siostrzyczki (dziś już babci). Stałem obok jej łóżeczka i obracałem wciąż tę kulę wpatrując się w nią z uwagą. I wówczas usłyszałem: „Tak obraca się kula ziemska”. Pamiętam jakby to było dziś. Coś wówczas widocznie zarezonowało z moją naturą. Kim byłem w poprzednim wcieleniu? Niezwykle silne wspomnienie z dzieciństwa do dziś towarzyszące mi, świadczy niewątpliwie o wrażeniu jakie wywarły na mnie Jej słowa. Niestety nie dożyła wydania mych książek, a tym bardziej mej działalności blogowej.

Także często powraca w mojej świadomości dziecięca fascynacja mapami. Pamiętam, „ogromną” mapę Związku Radzieckiego, rozłożoną na podłodze. Były to wczesne lata powojenne. Wprost leżąc na tej mapie wpatrywałem się w nią godzinami. Rozpoznawałem góry, miasta, rzeki i morza. Był też niemiecki atlas świata – grube tomisko, z mapami, na których poprzedni właściciel zaznaczał kredkami linię frontu, a mój Tata trzymał w nim, między kartkami, różne dokumenty. Wtedy jeszcze nie było skoroszytów i twardych dysków. Ale byłem normalnym dzieckiem. Wraz z innymi ganiałem po gruzach zrujnowanego Szczecina i po bunkrach z czasów wojny. Najbardziej lubiliśmy zabawę w pach-pach. Potem były inne mapy, ważne, że mapy. Jako uczeń bardzo lubiłem geografię.

W czasach powojennych, luksusów nie było. Zagrożony gruźlicą jeździłem do prewentorium. Właśnie tam będąc – do dziś to pamiętam, przegrałem poważny zakład. W połowie lat pięćdziesiątych sporo mówiło się o Marsie (kanały itp.) Dla wielu Mars był jedyną znaną planetą. Naraziłem się na pośmiewisko gdy stwierdziłem, że planeta Wenus bardziej zbliża się do Ziemi niż Mars. Założyłem się. Wychowawca roztrzygnął na moją niekorzyść. Dziś mamy inne czasy, ale ludzie się nie zmienili. Także ja ze swoimi wymyślałkami.

    Fascynował mnie (już później) widok zdjęć spiralnych galaktyk. Przykuwały mą uwagę szczególnie mocno wiry podobne do tych spływających w zlewie, wskazujące na intensywny ruch. Do dziś to pozostało. Podczas swych prelekcji niejednokrotnie celowo przyrządzam sobie czarną kawę, by w wirującej piance zademonstrować galaktykę w jej dynamice i rozwoju, by zwrócić uwagę znów na jedność świata. 

    Każdy, kto, choćby pobieżnie, z naturalnej ciekawości świata (Dziś zjawisko to coraz rzadsze, szczególnie wśród młodzieży.), próbował zapoznać się z treścią ogólnej teorii względności, musiał natknąć się na zasadę równoważności, która stanowi jej „bazę ideową”. Zgodnie z tą zasadą siła grawitacyjna równoważna jest sile bezwładności pojawiającej się w układzie nieinercjalnym. Takim układem może być na przykład przyśpieszający pociąg, skręcający autobus, karuzela w lunaparku, wirówka pralki, albo centryfuga, mogąca mieć zgoła zupełnie nie pokojowe przeznaczenie.

Liczne fakty potwierdzają tę teorię.

   Zapytajmy więc: „Jak powiązać zasadę równoważności z modelem plankonowym?” Parametrem istotnym każdej bez wyjątku cząstki, jest jej spin, którego iloczyn z przekreśloną stałą Plancka określa spinowy moment pędu cząstki. Na ogół przedstawia się go w sposób popularny jako wielkość związaną z ruchem obrotowym cząstki (jak kula ziemska). Ruch obrotowy cechuje właściwie każdy swobodny byt materialny, jest nawet jego cechą swoistą. Od galaktyki po elektron i neutrino. To cecha niejako „osobista”, wewnętrzna ciała (cząstki). Ruch postępowy zaś jest odzwierciedleniem świata zewnętrznego, stanowiącego układ odniesienia, oddziaływującego na dane ciało, tworzącego przestrzeń. Drugą swoistą cechą każdego bytu materialnego jest związana z nim grawitacja. Czy na najniższym poziomie samorealizacji bytu istnieje związek pomiędzy wymienionymi dwiema cechami? Czy zasada równoważności w tym przypadku oznacza rodzaj dualizmu? W analogii z dualizmem korpuskularno-falowym: (cząstka « fala), mielibyśmy dualizm: grawitacja « obrót. Byłaby to ekstrapolacja einsteinowskiej zasady równoważności na pojedyńczy byt elementarny.

Ciekawe do czego dojdziemy stosując ten nowy dualizm wobec plankonu. Oprzyjmy się na hipotezie, że łączna energia pola grawitacyjnego otaczającego określony obiekt równa jest połowie jego masy spoczynkowej (patrz Apendyks do artykułu pierwszego, traktującego o dualności grawitacji (piątego). Sądząc po rozważaniach tam prowadzonych przypuszczać możemy, że hipoteza ta ma zasięg uniwersalny (jeśli jest słuszna, to absolutnie). Sądzę, że wnioski z przemyśleń, jakie niebawem przeprowadzimy stanowić będą kryterium słuszności, tak wprowadzonego tu dualizmu, jak i wymienionej wyżej hipotezy. [Jeśli już nie „słuszności”, to przynajmniej niesprzeczności logiczno-intuicyjnej z tym, co dane jest naszej kognicji.] Zgodnie z tym dualizmem zatem, łączna energia zawarta w polu grawitacyjnym plankonu równa powinna być liczbowo energii jego ruchu obrotowego. Wyrazić to można też inaczej: suma energii ruchu obrotowego plankonu i energii zawartej w jego polu grawitacyjnym, równa jest zeru. To tak, jakby energetycznie, patrząc z zewnątrz, plankon był  nicością, a tak na prawdę, to jego osobista sprawa. [Więc co nam do tego? Zobaczymy.] To mi się nawet podoba, choć nie tylko o estetykę tu chodzi. Kiedyś doszliśmy do spostrzeżenia, że wartość liczbowa masy Wszechświata (dodatniej) równa jest w każdej chwili grawitacyjnej energii potencjalnej (ujemnej) – razem także zero. Konsystentne to jest z twierdzenim, że Wszechświat jest wszystkością, że nie ma nic materialnego poza nim. Innymi słowy: z zewnątrz Wszechświat jest niewidoczny, niemożliwy dla jakiejkolwiek detekcji. Czy zagalopowałem się? A jeśli tak, to co?

     Przy okazji znów warto zauważyć, że ujemność energii potencjalnej nie jest „wyłącznie sprawą umowy”. Minus po prostu oznacza przyciąganie. Wracając do plankonu (i dalej kombinując), skonstatujmy też, że chyba rzeczą filozoficznie uzasadnioną jest to, iż plankon jako taki, nie może być źródłem ujemności lub dodatniości, gdyż to sugerowałoby dwuznaczność, obcą tworowi elementarnemu absolutnie. Należałoby tu mówić raczej o czymś innym (nie plus, nie minus, nie zero). Można też podejść do sprawy inaczej i sądzić, że właściwa mu „dodatniość” spójna jest z asymetrią stwierdzaną w odniesieniu do tego, co poddane może być obserwacji lub wyraża ogólne cechy Przyrody. Przykładem tego może być przesunięcie widm ku czerwieni, także w fazie kontrakcji – było o tym w artykule trzecim poświęconym oscylacjom Wszechświata. Innym przykładem może być wzrost (i tylko wzrost) entropii (w tym samym artykule), a także dominacja materii nad antymaterią. W tym sensie plus ma przewagę nad minusem. O istnieniu asymetrii świadczyć by mogła też wirowość pola elektromagnetycznego.

     Nie bacząc jednak na to popełnić można przypuszczenie, że asymetria nie ma z tym nic wspólnego. Po prostu jedyność zapisuje się jako „dodatniość”. Dlaczego nie „ujemność”? Pocieszeniem dla mnie (i dla reszty tej gorszej połowy) może być to, że w innym systemie zapisu ta „dodatniość” zastąpiona byłaby przez „nijakość” wówczas nie byłoby problemu.

   Przyjmijmy dla uproszczenia (przecież to nie teoria, a pogłębienie pytań), że plankon jest ciałem sztywnym – w tym momencie nie uczestniczy w żadnym oddziaływaniu. Zajmujemy się wyłącznie jego sprawami osobistymi. Zapiszmy symbolicznie treść naszego dualizmu: 

Wyrażenie po prawej stronie równania jest energią kinetyczną ruchu obrotowego; I jest momentem bezwładności plankonu, a w prędkością kątową. Momentu bezwładności nie znamy. Nie wiadomo, czy można uznać plankon za litą kulę gęstościowo jednorodną. Możemy jednak założyć, że prędkość liniowa punktu na jego powierzchni równa jest c. Bo jeśli inna, to jaka? [Powiedz czytelniu: „Jakie to naiwne...”]  Zatem:

Otrzymujemy więc co następuje:

Jakie są wewnętrzne cechy plankonu?

    Zauważmy, że taki właśnie moment bezwładności posiada cienka obręcz (względem osi centralnej i prostopadłej do jej płaszczyzny). W przypadku plankonu oznaczać by to mogło (na bazie naszej wyobraźni), że cała jego masa zgromadzona jest na jego równiku lub też „obręcz” tę tworzy punkt materialny o masie plankonowej, orbitujący z prędkością c. [Czy to możliwe wobec niezerowej masy? To przecież plankon, a nie byle ciało. Jeśli to wszystko ma jakiś sens, to plankon jest dość specyficznym bytem topologicznym. Topolodzy, do dzieła!] Innych punktów nie ma, gdyż ten jedyny, o prędkości c wyczerpuje „zasób masy” plankonowej. W dodatku prędkość liniowa punktów poza równikiem byłaby mniejsza (w przedziale [0,c)), a więc względna z całą tego problematycznością, szczególnie wobec faktu, że chodzi o obiekt elementarny absolutnie. To tylko poglądowy model wskazujący na to, że nie będzie łatwo tę rzecz opisać w zgodzie ze stanem faktycznym, to znaczy, poprzez ten opis antycypować fakty empiryczne. [A może płaszczyzna orbit też się obraca? Tak, ale przecież nie można wyróżnić osi obrotu tej płaszczyzny, żadnej osi. Chyba do opisu tego należałoby uwzględnić dodatkowy, czwarty wymiar, chyba ten sam, który odpowiedzialny jest za specyficzną topologię Wszechświata.] Można też powiedzieć, że statystycznie wszystkie płaszczyzny są sobie równowazne i tym zakończyć debatę. Przynajmniej tymczasowo. A po co tak daleko sięgać? Moment bezwładności jest taki i kropka. Wszak niewiele powiedzieć można o samym plankonie. W każdym razie nie jest litą i sztywną kulą. Jest przecież elementarnym polem grawitacyjnym, posiadajacym moment bezwładności taki, a nie inny. Raczej pewne jest, że ma symetrię sferyczną, a oś rotacji powinna przebiegać przez jego środek. W tym przypadku wszystkie osie są sobie równoważne. Po co od razu kojarzyć plankon z konkretnymi obiektami naszego otoczenia? W dodatku, tak określona z góry wielkość momentu bezwładności pozwala na geometryczne modelowanie takiego obiektu. Nie musiałby to być np. pierścień. Gestość energii pola mogłaby dla przykładu maleć ku środkowi i tam dążyć do zera. Niech ewentualnym opisem (wyliczeniem) tego zajmą się młodzi.

  Jeśli mimo wszystko, choćby na chwilę, pozostaniemy przy dziwnym modelu punktu materialnego orbitującego z prędkością liniową c, zauważamy, że plankon reprezentuje sobą unifikację ruchu obrotowego z ruchem postępowym. Czy to nie fantastyczne? A może po prostu przesadziłem (już na dobre). Czy powściągnąć cugle?

    A jeśli, tak z ciekawości i dla upoglądowienia tego, z czym mamy do czynienia, przyjmiemy model z „obręczą”? To zapytajmy: „Jaka siła dośrodkowa działa na ten krążący punkt materialny?” Sądząc po masie plankonu i jego rozmiarach – bardzo wielka. Obliczmy ją: 

ostatnie wyrażenie otrzymamy korzystając ze wzorów definicyjnych (artykuł szósty pierwszej części). To siła ogromna, nawet w naszej skali:

Nawet ośmiokrotnie większa od tak zwanej (niesłusznie) siły Plancka. Kto chce, niech sprawdzi. Dla porównania, średnia siła przyciągania między Ziemią a Słońcem wynosi: 3,6·10^22N . Zaiste inny to świat. Oto prawdziwe oblicze grawitacji... Jeszcze do tego tematu wrócimy.

  Być może ta modelowo domniemana dziwna właściwość plankonu stanowi wynik rzutowania (niezamierzonego przeze mnie) obiektu posiadającego większą niż 3 liczbę wymiarów, na trzy wymiary, do których ograniczony jest zastosowany tu siłą rzeczy opis. To jednak nie powinno mieć żadnego wpływu na sprawy zasadnicze, na końcowy wynik od strony fizycznej. Poza tym to tylko model wspomagający wyobraźnię, którą ogranicza ograniczoność naszej wiedzy.

   Cugle? Na to jeszcze za wcześnie. Kontynuujmy więc. Zauważmy (już po raz drugi), że plankon sam w sobie nie może mieć określonej jednoznacznie (co do kierunku) osi obrotu, gdyż wszystkie punkty należące do plankonu są sobie równoważne. To tak, jakby się wcale nie obracał, gdyż moment obrotowy jest wielkością wektorową. Sytuacja zmienia się diametralnie wraz z obecnością w otoczeniu innych plankonów, w szczególności, gdy tworzą one układy (grawitacyjne), a szczególnie elsymony. Jak widać, nie ma zbyt wielkiego sensu rozpatrywanie plankonu odosobnionego, nie tylko z powodu braku realności takiej sytuacji i nie tylko z powodu potrzeby uwzględnienia nieznanej nam topologii. Jeden plankon nie tworzy przecież Wszechświata. Nie ma sensu także z tego powodu, że obecność sąsiadów stanowi o istnieniu przestrzeni, co od razu narzuca konieczność istnienia określonej, względnej orientacji członków zbiorowości w związku z istnieniem oddziaływania między nimi. Właśnie to oddziaływanie jest pierwotną przyczyną tak ruchu postępowego, jak i rotacji. Być może właśnie to „sąsiadowanie” stanowi o istnieniu konkretnego spinu – konkretnego i identycznego w związku z identycznością wszystkich plankonów. Jakiego? Zobaczymy to dalej, choć już teraz można zauważyć, że przy pełnej statystycznej równoważności wszyskich, istnieć mogą w odniesieniu do każdego dwie możliwości orientacji. Zatem ten sam spin ma połowa. To mogłoby już podpowiedzieć intuicji, że spin plankonu wynosi 1/2. Patrz dalej.

   Tu, jak widać, nie bazuję na mechanice kwantowej. W odniesieniu do bytu absolutnie elementarnego, w pierwszym podejściu, można ograniczyć się do „naiwnego” opisu deterministycznego, a wynik, jak, się okaże, być może kogoś zaskoczy.  

   Wychodzimy z założenia a priori, że pojedyńczy plankon reprezentuje sobą absolutną elementarność. Ta jednak oznacza przecież pełną symetrię. Mechanika kwantowa załatwia tę sprawę nierozróżnialnością, nieoznaczonością i uśrednieniem, a cechy swoiste tak określonej cząstki stanowią zbiór reprezentatywny i nie dotyczą pojedyńczego konkretnego egzemplarza. Czy to jednak wystarcza w odniesieniu do tworu elementarnego absolutnie, który właściwie stanowi antytezę kwantowości probablistycznej, pomimo, że wyraża sobą kwantowość w znaczeniu semantycznym (ziarnistość)? Przecież swymi parametrami powinien być niezmienniczy. Może znów przyda się sąd, że opis plankonu wymaga, jak już wyżej wspomniałem, metod wprzęgających więcej niż trzy wymiary przestrzenne. To, w każdym razie, sugeruje moje stargane poczucie logiki.

   Nie powinno to jednak przeszkadzać w operowaniu „fenomenologicznymi” właściwościami plankonu (zgodnie z uwagą tuż powyżej, zapisaną kursywą). Swoją drogą, w kwantowym, uśrednionym wcieleniu, plankon byłby po prostu kulką, stanowiącą (jako powierzchnia) miejsce geometryczne położeń...czego? Punktu? Jakiegoś tworu bezwymiarowego? Kulką, gdyż statystycznie położenie osi „pierścienia” może być dowolne. Chyba mimo wszystko, w odniesieniu do plankonu sprawa nie kończy się na trzech wymiarach i na statystyce. Tym właściwie można zamknąć debatę. Niech przyszłość osądzi (jeśli nie uzna tego wszystkiego za jeszcze jeden, dość szczególny zresztą, bo jednostkowy rodzaj folkloru).    

   Sceptycyzm i ostrożność wobec nowych sądów jest jak najbardziej słuszną reakcją. Wymaga tego postulat o obiektywności nauki. I nie tylko dlatego. Jeśli jednak tylko odrobina przejdzie przez filtr sceptycyzmu i niewątpliwie ważnego krytycyzmu, bądę miał prawo do refleksji: Mimo wszystko wynik interesujący, zważywszy na to jak niewiele manifestuje się naszym zmysłom, w naszym świecie ograniczonym naszą obiektywną (a także subiektywną) ograniczonością. Prawo do optymizmu (że coś w tym jest), daje też dalszy ciąg rozważań, prowadzących do nie mniej zastanawiających wyników. 

2. Spinowy moment pędu plankonu

Na wstępie sądzę, że słusznym będzie, dla wygody czytelnika nie mającego bezpośredniego kontaktu z treściami fizyki ogolnej, zdefiniowanie tej wielkości. Wektor momentu pędu, krócej: krętu danej cząstki (punktu materialnego) zgodnie z definicją, skierowany jest prostopadle do płaszczyzny wyznaczonej przez wektor jej pędu i wektor promienia wodzącego ku tej cząstce z punktu, w którym moment pędu jest określany. Zwrot krętu określa reguła śruby prawoskrętnej. Widzimy to na rysunku poniżej.

Algebraicznie zapisujemy moment pędu cząstki, będącej punktem materialnym, jako iloczyn wektorowy promienia wodzącego ku cząstce i jej pędu (w ruchu postępowym). Przedstawiają to poniższe wzory:

Tutaj: m – masa cząstki; v – jej prędkość w ruchu postępowym. Przy tej okazji zauważamy, że wielkość, którą zdefiniowaliśmy nie posiada cech niezmienniczości, gdyż zależna jest od wyboru układu odniesienia. 

   Rozważa się także moment pędu własny ciała o niezerowych rozmiarach, traktując je na ogół jako ciało sztywne. Istotną rolę odgrywa wówczas położenie osi obrotu, względem której określany jest moment bezwładności ciała, a więc także jego kręt. Przykładem pasującym do naszych rozważań jest kręt kuli obracającej się względem osi centralnej. Matematycznie (i skalarnie) moment pędu ciała sztywnego przedstawia wzór: 

Tutaj ω - prędkość kątowa, I – moment bezwładności ciała, w przypadku kuli o promieniu r wyraża się on wzorem:

  Wracamy do plankonów. Znając moment bezwładności plankonu, już niezależnie od domniemanej takiej, czy innej budowy, możemy obliczyć jego moment pędu. Oto obliczenie:

 Korzystając ze wzorów definiujących parametry plankonowe (artykuł szósty pierwszej  części). Otrzymujemy więc:

Jest to spin cząstek nazywanych fermionami. Z cząstek najbardziej znanych, fermionami są: elektron, neutrino, proton, neutron, mion (m), taon (τ), a także kwarki. Wynik niezwykły. 

3. Wnioski i interpretacje

    Po pierwsze, wygląda na to, że plankon jest fermionem, podlega więc zakazowi Pauliego, który mówi, że w określonym stanie kwantowym może znajdować się tylko jedna cząstka z mnogości cząstek tego samego rodzaju. Rzeczywiście, dwa plankony nie mogą zajmować dokładnie tego samego miejsca w związku z istnieniem odpychania grawitacyjnego między nimi.  Wynikałoby stąd, że źródłem zakazu Pauliego jest elementarna grawitacja. Sam zakaz stanowiłby właściwie pomost (jedyny nam znany) między bytem absolutnie elementarnym, a światem percepowalnym. Á propos, dzięki temu pomostowi możliwa jest empiryczna weryfikacja całej koncepcji.

Jeżeli plankon jest fermionem, to mamy określone kryterium dla budowy elsymonów. Zauważmy, że gdyby plankon był bozonem, nie otrzymalibyśmy elsymonów – cząstek. Wszystkie plankony mogłyby „zmieścić się” w jednym miejscu. Przypomina mi się liczenie diabłów w główce szpilki. Widocznie diabły są bozonami. Już wcześniej, nawet dwukrotnie padło „podejrzenie”, że plankony są fermionami. I oto mamy potwierdzenie tego.

Po drugie, wcale nie ma pewności, że otrzymany przez nas wynik (wzór (3)) jest poprawny, to znaczy, odzwierciedla obiektywną rzeczywistość.

Po trzecie, jeśli nawet model nasz jest formalnie poprawny, wątpliwe, czy plankony podlegają statystykom kwantowym jak cząstki powszechnie znane i wykrywalne. Przecież skala ich rozmiarów jest o wiele rzędów mniejsza, od skali, w której „obraca się” mechanika kwantowa, od skali obserwowalności (observable) stanowiącej jej bazę. Poza tym, na tym elementarnym poziomie samorealizacji bytu, kwantowy indeterminizm jest sprawą wątpliwą. Inna sprawa, że statystyki kwantowe są takie, jakie są, właśnie w związku z określonymi cechami plankonów. Cechy elementarności absolutnej dyktują przecież to, czym jest świat naszej bezpośredniej percepcji.

Po czwarte, kwantyzacja (jak na razie), choćby w związku z właściwą jej nieoznaczonością, probablistycznym, indeterministycznym charakterem badań, oznacza zamglenie, niepewność co do wartości parametrów... Nie ma tu „jednotorowości”. Tym kwantyzacja sprzeczna jest z elementarnością, której cechą swoistą jest jednoznaczność (jak kto woli: „jednotorowość”) i determinizm.

     W samej rzeczy, byt prawdziwie elementarny jest jednością w tym sensie, że nie istnieją dwa (lub więcej) byty prawdziwie elementarne, gdyż byłoby to nawet sprzeczne z istotą elementarności absolutnej.

Po piąte, choć rozważamy mnogość plankonów, wiemy, że wszystkie są w istocie swej natury identyczne. Nie chodzi więc o zespół cech reprezentatywnych składających się na model tworzony przez uśrednienie, bazujące na doświadczeniu (obserwable); tak, jak w mechanice kwantowej. Nie ma więc nieoznaczoności w odniesieniu do ich cech. Poza tym w tej najmniejszej skali nie ma mowy o jakimś uśrednieniu, a tym bardziej o obserwacji i eksperymencie. Tak, ale spin jest przecież wielkością o charakterze kwantowym... Właściwie nie ma się o co spierać. Po prostu, tę wyjątkową jednoznaczną cechę (spin) wydobyto przez zastosowanie procedur mechaniki kwantowej (bardzo udanych, sądząc po wynikach), mimo wszystko jako parametr jednoznaczny. Podobnie jest ze stałą Plancka. „Wszystkie drogi prowadzą do...”  

Kwantowość, w kontekście naszych rozważań, oznacza przede wszystkim atomistyczność, dyskretność poziomów. „Kwant” oznacza przecież najmniejszą porcję, konkretną ilość, a stała Plancka wyraża właśnie to – jest kwantem działania. Historycznie, dopiero po tym ustaleniu rozpoczął się bałagan z nieoznaczonością i falami prawdopodobieństwa. Ich fizyczny, a nie czysto matematyczny sens podałem w artykule traktującym o dualiźmie korpuskularno-falowym (bazując na ustaleniach tej pracy, sądzę, że weryfikowalnych). W plankonowej skali rozmiarów, prawdopodobieństwo dotyczące określonych parametrów stanu, sprowadza się po prostu do jedności. Wraz z tym, te zasadnicze dwie cechy kwantowości (ziarnistość i nieoznaczoność), nie są ze sobą sprzeczne, są komplementarne. Dziś, w odniesieniu do skal subatomowych, właściwie wszystko rozważa się w kategoriach nieoznaczoności i prawdopodobieństwa, a mimo to wyniki obliczeń wprost budzą podziw swą zgodnością z doświadczeniem. A tak na marginesie dodajmy, że mechanika kwantowa nie wytyka nosa poza dwa-trzy oddziaływania. Na razie nie tyka grawitacji (gwoli przypomnieniu). Sądzę, że istotny postęp nastąpi gdy grawitacja zostanie uwzględniona, a to dzięki jej modelowaniu w skali absolutnie elementarnej.

Po szóste, fizyczną przesłankę dla naszego ustalenia stanowi grawitacja, a ściślej, odpychanie grawitacyjne w odpowiednio krótkim zasięgu, a także założenie o istnieniu bytu absolutnie elementarnego, identyfikowanego z plankonami. To odpychanie jest więc czymś bezwzględnym, bezwarunkowym, a nie, na przykład rezultatem gry prawdopodobieństw. A jednak plankon jest fermionem, czyli tworem podlegającym statystyce kwantowej. Ustalenie to mogłoby prowadzić więc do wniosku, że chodzi tu o inny aspekt skwantowania, w którym komplementarność dotyczy także jednoznacznego zdeterminowania w takim samym stopniu, jak nieoznaczoności wraz z jej charakterem probablistycznym. Mechanika kwantowa jest przede wszystkim procedurą badawczą, bazującą bezwzględnie na danych empirycznych. Bardzo udaną. Dzięki niej możemy sporo dowiedzieć się o istocie bytu, uzyskać dane o charakterze ontologicznym. Nie należy jednak ontologizować procedur – robi się to dosyć czesto, gdy formalistyczna strona badań zdominowuje stronę poznawczą. Można więc zaryzykować twierdzenie, że na tym najniższym poziomie samorealizacji bytu materialnego dochodzi do unifikacji (z natury rzeczy) zdeterminowania z kwantowością. Prawdopodobieństwo w tej skali dąży więc do jedności. Dzisiejsze usiłowania połączenia grawitacji ze skwantowaniem (w aspekcie nieoznaczoności), na ogół kończą się granicą niewłaściwą, czyli prowadzą do rozbieżności. To proste. Grawitacja ma charakter deterministyczny. Czy ktoś chce, czy nie chce. „Fluktuacje kwantowe w pobliżu skali plankowskiej są tak wielkie, że nie ma mowy o jednoznaczności, o jakimkolwiek zdeterminowaniu cech przestrzennych każdego bytu w tej skali” – powiedziałby ktoś. Zamiast niebotycznych fluktuacji kwantowych nie do opanowania można rozważać jednak konkretne drgania (plankonowe) cechujące każdy elsymon, drgania mające konkretną (grawitacyjną) przyczynę i uzależnione od stopnia złożoności określonego układu. Taka rzecz jest już możliwa do opisania. A „fluktuacje kwantowe” uniemożliwiające wgląd w głąb, to nie tyle fakt przyrodniczy (jak sądzą niektórzy), co wniosek wynikający z określonej koncepcji, której adekwatność z rzeczywistością obiektywną w określonej skali może już być pozorna. Istnienie tych fluktuacji zamyka wgląd mechaniki kwantowej w obszary jednoznacznie elementarne. Tam się kończy jej chwalebna rola. To, że rzeczywiście w eksperymencie, sięgając coraz głębiej natrafiamy na problem zdolności rozdzielczej niweczącej jednoznaczność obrazu, wynika stąd, że chcemy dosłownie, literalnie zobaczyć, choć świadomi jesteśmy swej ograniczoności fizycznej i ograniczoności wglądu w związku z tym, że mamy do naszej dyspozyji medium strukturalnie złożone (fotony). To tak, jak byśmy chcieli bombardując kulami armatnimi poznać budowę ziarenka piasku. [To także cecha poznawania podmiotowego.] Ale to nasza ograniczoność, a nie przyrody. Wymyśliliśmy więc mechanikę kwantową i mamy uzasadnione powody do dumy. Zresztą bez tego nie myślelibyśmy o świecie skrajnych małości (ja próbuję ten świat opisać). Przyroda w swej naturze jest bowiem bytem zdeterminowanym, gdyż stanowi obiektywną jednoznaczność. Indeterminizm stanowi jakość epistemologiczną. Sam Wszechświat nie byłby tym, czym jest (absolutną jednoznacznością), gdyby w skali najmniejszej cechowała go nieoznaczoność immanentna. Jak na razie, poza mechaniką kwantową uczeni nie widzą innej możliwości wglądu w rzeczywistość najmniejszych skal.

   Ale mechanika kwantowa, w związku z właściwą jej nieoznaczonością, otwiera opcje nieprzyczynowości. Otwiera opcje dla manipulacji ontologicznych. W tej sytuacji mistycyzm jest rzeczą dosyć atrakcyjną, a niektórzy w nieoznaczoności, w tym, do czego może prowadzić, dostrzegać chcą dowodu istnienia Boga. Teiści są dumni z tego, że niektórzy fizycy dają się omamić mistycyzmem, że widzą w tym wszystkim udział czynników transcedentalnych. Ale przecież tu nie chodzi o Świętą Trójcę i temu podobne d...e. W kontekście indeterminizmu kwantowego, pretendującego do bycia obiektywną cechą przyrody, jeśli istnieje Bóg, to my nie istniejemy, bo wewnętrznie, w skali mikro jesteśmy nieoznaczeni. Nasze istnienie jako zintegrowanych żywych bytów, przeczy temu. Oto manowce współczesnej nauki, którą znów próbuje sterować religijna ortodoksja. Dawniej prowadziło to do stosów i polowania na czarownice, a dziś... popatrzmy na ten religijny świat. Przecież nie tylko o katolicyzm chodzi.

    W świetle tego nie dziw, że w usiłowaniach powiązania mechaniki kwantowej z grawitacją, prowadzonych dziś, pojawia się granica niewłaściwa. Niekonsekwencja tkwi chyba w tym, że pragnie się połączyć dwie (rzekomo) sprzeczne ze sobą, (wykluczaczające się wzajemnie wprost z założenia) jakości: deterministyczna i indeterministyczna. Dlaczego się pragnie? Czy to nie dziwne? Irracjonalny upór bazujący na „pierwotnej” intuicji? W gruncie rzeczy sprzeczność w rzeczywistości przecież nie istnieje. Jeśli bazą jest grawitacja (dualna), faktycznie deterministyczna, to nie ma sprzeczności, gdyż indeterminizm jest cechą zabiegów poznawczych, a nie cechą obiektywnego bytu materialnego. 

Indeterminizm kontra determinizm?  Nie ma sprzeczności!

„Sprzeczność” jest cechą niepełnego opisu. Po prostu mechanika kwantowa u swych podstaw nie uwzględnia grawitacji z powodu jej słabości gdzieś tam wysoko w skali atomowej, a swym rozpędem w głąb zapomniała, że ta sama grawitacja w innej skali (piętro niżej), stanowić może czynnik decydujący. Stwierdziliśmy to wyżej. Przyczyna tej słabości grawitacji jest już (w świetle wyłącznie moich publikacji) raczej oczywista. Masa cząstek subatomowych, elsymonów, jest przecież w znacznym stopniu zredukowana przez znaczny niedobór masy. Ich grawitacja nie może więc stanowić istotnego faktoru przy opisie oddziaływań cząstek. Przy rozważaniach bardziej ogólnych (i bardziej sięgających w głąb), należy mimo wszystko zweryfikować podejście i grawitację uwzględnić. W dodatku uwzględnić należałoby też odpychanie grawitacyjne w odpowiednio krótkim zasięgu (w przypadku odpowiednio dużej koncentracji materii)*. Czy rzeczywiście należy? Chyba jednak warto sprawdzić co z tego wyjdzie.   

*) Nieuwzględnianie grawitacji w relatywistycznej kwantowej teorii pola spowodowane jest nie tylko słabością tego oddziaływania. Problem zasadniczy stanowi jego nierenormalizowalność. Renormalizacja jest procedurą obliczeniową usuwającą nieskończoności w rachunku perturbacyjnym, stosowanym przez kwantową teorię pola. Tak przeprowadzane obliczenia dają wyjątkową zgodność z doświadczeniem. Być może uwzględnienie odpychania grawitacyjnego uczyni grawitację renormalizowalną, a samą teorię znacznie uprości. Warto tę rzecz sprawdzić, sądzę, że bez kwantowania grawitacji. Chyba to możliwe.

   To „zerowanie się” grawitacji w skali subatomowej wzbudza refleksję. Zauważmy, że w skali tej istnieje grawitacyjne minimum, dzięki któremu dają o sobie znać oddziaływania lokalne układów plankonowych, manifestujące się nam jako elektrosłabe i silne. Dają one ogromne bogactwo zjawisk, między innymi umożliwiają powstanie złożoności stanowiącej podstawę życia. Ta nisza życia, tak by wynikało, stanowi jednak, jak widać, znikomą część całości. Po obu stronach tej niszy panowanie grawitacji jest absolutne i decyduje o tym, czym jest Wszechświat. (Q)

Wracając do zakazu Pauliego zauważmy, że jeśli konkluzje nasze korespondują z obiektywną rzeczywistością, jego sens jest dużo głębszy, niż się przyjmuje powszechnie, gdyż obowiązuje on w najgłębszych pokładach samorealizacji bytu. Jego fizyczną bazą byłaby grawitacja. Takie podejrzenie padało już niejednokrotnie przy różnych okazjach. Wynikałaby stąd możliwość poszerzenia zakresu stosowalności mechaniki kwantowej także na nonobserwable. Czy to (fizycznie, a nie wolicjonalnie) możliwe? Sądząc po treści powyższych wywodów, to nawet bardzo wskazane. Ekstrapolując otrzymany przez nas wynik na aspekt bardziej ogólny, możemy więc stwierdzić, że prawdziwe cechy Przyrody są niezmiennicze względem metod ich opisu, nie są zależne od tego jakim sposobem próbujemy je zgłębić, jaką stosujemy teorię, czy procedurę badawczą. Przykładem dobitnym jest zresztą sama mechanika kwantowa, a w niej dwa równoważne sobie, różne sformułowania: mechanika macierzowa (Heisenberg) i mechanika falowa  (Schrödinger). 

  Nie jest to przy tym sprzeczne z twierdzeniem, że te obiektywne cechy często narzucają określony sposób opisu, w związku z właściwą nam ograniczonością percepcyjną. Nie jest to wcale wielkim odkryciem. Czy u „Marsjan” nauka rozwijałaby się w podobny sposób? Sądzę, że odpowiedź twierdząca nie byłaby zbytnim ryzykiem. Przecież psychologia i rodzaj aparycji nie jest tu najważniejszym faktorem. Wszak prawda jest jedna. A w życiu? Czasami wystarczy jakiś pomysł wystarczająco dziwny (pod warunkiem, że można go obrobić matematycznie), by się młodzi fizycy dali złapać na ten błysk. Także tu mamy do czynienia z nieoznaczonością, bo albo będzie rybka, albo... Nie uważam, aby zachodziła tu potrzeba wymieniania „wynalazków”, których słuszność potwierdzają swym niewątpliwym autorytetem dziennikarze. 

Po siódme, w związku z wynikiem naszych rozważań (wzór (3)), zauważmy, że spin plankonu jest jednoznacznie dodatni (nie ±). I słusznie, wszak mowa o tworze parexcellence elementarnym, stanowiącym sam w sobie jedność, a także o tym, że wszystkie plankony są identyczne. Wiąże się z tym izotropia otaczającej je przestrzeni. Nie może więc istnieć dla pojedyńczego plankonu kierunek wyróżniony (Patrz uwagi wcześniejsze).

Czy zatem w plankonie obroty odbywają się równocześnie we wszystkich kierunkach? Nie można określić orientacji osi obrotu? Względem czego? Czy oś obrotu jest równocześnie równoległa do kierunku ruchu postępowego (tak, jak w przypadku neutrina) i prostopadła (jak w przypadku pozostałych cząstek)? Jak to możliwe? Czy w tym (między innymi) przejawia się istota prawdziwej elementarności? [Nie tylko to. Warto zauważyć, że plankon jest obiektem nielokalnym, to znaczy, że jego parametry nie wykazują cech względności.] A może wewnętrzna geometria przestrzeni plankonowej jest taka, że zapewnia jednoznaczność tam, gdzie my widzimy nieskończoną różnorodność (?). Chyba to jednak nie takie dziwne. Wiąże się to przecież z absolutną izotropowością przestrzeni, jaką sobą tworzy. A w dodatku ten czwarty wymiar przestrzenny. Za trzydzieści lat będziecie się kłócić. Ja będę sędziwym stulatkiem (nie ważne gdzie). Sądzę też, że (możliwa tu) interpretacja kwantowa nie jest z tym sprzeczna. Na razie stwierdzamy, że wszystkie wielkości opisujące plankon są dodatnie. Nie ma minusa. Także w tym widocznie przejawia się prawdziwa elementarność, choć stanowi to o swoistej asymetrii... Notabene daje to też określoną wskazówkę dotyczącą topologii bytu elementarnego absolutnie, a także bytu stanowiącego Wszystkość – Wszechświata. Patrz też uwagi na ten temat, poprzedzające powyższe obliczenia. 

Po ósme, układ plankonów, czyli elsymon, określona cząstka, na przykład elektron (gdy mowa o fermionach), jako układ o kreślonym poziomie złożoności, posiadając własny moment magnetyczny; wykazywać może w określonych warunkach spin tak dodatni, jak i ujemny. Zachodzi to podczas oddziaływania, choćby w „reakcji” na zewnętrzne w stosunku do danej cząstki pole magnetyczne.

W warunkach braku takich oddziaływań cząstki te są nierozróżnialne, a spin 1/2 dotyczy wszystkich. Przykład najprostszy stanowić może układ proton – elektron. Względne ustawienie ich spinów, w związku z istnieniem ich własnych momentów magnetycznych, może być równoległe lub antyrównoległe. Układy takie nie są już identyczne pod względem energetycznym – ma miejsce zróżnicowanie poziomów energetycznych. To właśnie jest przyczyną istnienia promieniowania o długości fali 21,1 cm, wskazującego na obecność wodoru neutralnego (nie samych protonów) w określonych obszarach przestrzeni międzygwiezdnej. Dla astronomów ma to spore znaczenie badawcze. Istnienie tego promieniowania przewidział już w roku 1945 astronom holenderski H.C. van de Hulst.  

  Zadziwiające, że plankon, tak bardzo mały przecież, posiada moment pędu charakteryzujący na przykład elektron. Zadziwiające nie mniej to, że cząstki różniące się między sobą, także masą, mają ten sam spin, w dodatku równy spinowi plankonu. Jak to wyjaśnić mając na myśli aspekt strukturalny? Fenomenologicznie świadczy to o istnieniu wspólnego dla wszystkich cząstek elementu strukturalnego (nawet jeśli mowa o bozonach mających spin całkowity). Świadczy bezpośrednio o istnieniu struktury. Jak dotąd struktury cząstek nie rozważano, gdyż nie było za co złapać. Teraz już jest.  Właśnie plankon swym spinem manifestuje swą wszechobecność jako „aktywny” element każdej cząstki. I chyba nic dziwnego. Przecież masa pojedyńczego plankonu jest bardzo wielka w porównaniu z masą wszystkich cząstek (ok. 10^20 raza), a w związku z tym właśnie, jego „osobisty”  moment pędu dominuje bezwzględnie w każdej cząstce. 

   Jeśli wszystko to jest prawdą, to można przypuszczać, że spin elektronu (i innych fermionów), jest wypadkową wielkiej liczby (nieparzystej) połówkowych spinów wszystkich plankonów tworzących go (wszystkie oprócz jednego znoszą się wzajemnie). A jednak: „Jak mogą się znosić, jeśli wszystkie są identyczne?” Otóż chodzi nie tyle o spiny (1/2), co moment pędu nierozróżnialnych (z osobna) plankonów. Chodzi o układy plankonów wprost połączonych ze sobą (masa grawitacyjna tych układów tylko w znikomym stopniu przekracza wartość zero). Energetycznie uprzywilejowaną powinna być w tym przypadku forma, w której momenty pędu (kręty) sąsiadów wzajemnie zorientowane są przeciwnie (moment pędu jest wielkością wektorową), co daje układowi kręt zerowy. Być może nawet tak właśnie (a nie inaczej) plankony są ze sobą połączone. Daje to możliwość otrzymania tak fermionu, jak i bozonu. Przedstawia to schematycznie poniższy rysunek, mający upoglądowić rzecz, która stanowi faktycznie tylko jeden z aspektów większej złożoności. Tu nie uwzględnia się na przykład, zakładanego istnienia dwóch rodzajów połączeń tworzących elsymony: czworościanu i dwunastościanu. Krzyżyki i kółka symbolizują przeciwne zwroty wektorów krętu. Dla przypomnienia, fermiony mają spin połówkowy, a bozony całkowity (na tym rysunku zerowy).

  Można więc sądzić, że spin jest pierwotną cechą każdej cząstki, rodzajem „atawizmu” wskazującego na to, że wszystko zaczęło się od plankonu. Czy to wyjaśnia sprawę? To dopiero początek (jeśli mądrzejsi ode mnie nie uznają, że właśnie na tym wszystko się kończy). Kontynuujmy... Rzecz dotyczy w jednakowym stopniu fermionów i bozonów, przynajmniej w pierwszym przybliżeniu. Najbardziej reprezentatywną grupę bozonów stanowią fotony o spinie równym 1. Widzimy to na rysunku poniżej. Dwa połączone ze sobą 

plankony nie mogą zatem utworzyć fotonu, gdyż zgodnie z modelem przedstawionym na pierwszej parze rysunków, spin dwóch połączonych plankonów równy byłby zeru (a nie równy jedności). W dodatku, foton jako kwant pola elektromagnetycznego, posiadać powinien w swej budowie elementy strukturalne ładunku elektrycznego, wbrew temu, co można było sądzić znagła na bazie samych rysunków. [Tak na marginesie: foton. Dlaczego jego prędkość jest wieksza od prędkości wszystkich cząstek masywnych? Już to notabene oznacza niezmienniczość tej prędkości. Po prostu, jego masa grawitacyjna równa jest zeru – nie posiada on bezwładności (nie przeciwstawia się siłom, więc jest najszybszy – tak można dydaktycznie rzecz skomentować).] W oparciu o przesłanki powyższe i wcześniejsze, przypuszczać można, że foton jest obiektem posiadającym dwa bieguny. Zbudowany jest z dwóch, chyba identycznych członów, posiadających (każdy z nich) spin 1/2. Tu przypominamy sobie modelowanie chromosomowe z artykułu poprzedniego. To nas jakoś zbliża do przypuszczeń dotyczących elektronów, pozytonów i ich anihilacji. Na rozwinięcie tego tematu chyba jednak za wcześnie, pomimo skojarzeń chromosomalnych w artykule na temat dualizmu korpuskularno-falowego.  A kwarki?

     W rzeczywistości z całą pewnością nie chodzi o zabawę klockami. Nawet jeśli sama koncepcja ma jakieś szanse korespondować z tym, co może być prawdą przyrodniczą, droga ku rozwikłaniu zagadki mimo wszystko ginie w dosyć gęstej mgle. To przecież dopiero pierwsze kroki w tym systemie zapatrywań, ku zrozumieniu struktury mikroświata, która wbrew rosnącym w głąb bytu fluktuacjom kwantowym, dana jest opisowi jednoznacznemu, wprost deterministycznemu. Tak mi się widzi (przez okulary przeciwmgłowe). Sądzę, że w odniesieniu do skali plankowskiej (a nie skali subatomowej, uwarunkowanej przez obserwable), jest to możliwe. [Przypomnijmy sobie deterministyczne wyjaśnienie efektu tunelowego w poprzednim artykule.] Herezje? Kto doczytał do tego miejsca i się gniewa, niech ma za to. Niezależnie od tego gratuluję, że dotrwał, a jeśli zechce kontynuować, zostanie wynagrodzony kolejnymi herezjami. Ciekawość, to...    

     A kwarki i cała reszta? Wprawdzie model kwarkowy, wraz z kwantową teorią pola, opisuje elegancko wiele rzeczy (poza nieszczęsną grawitacją), ale o elementarnej strukturze cząstek już formalnie zaelementarnionych, nie wiemy nic. Pole do popisu dla młodych (tylko tych, którzy mają cierpliwość czytać, bo są wystarczajaco ciekawi – takich jest coraz mniej). Fluktuacje kwantowe, struny, supersymetria... Chyba jednak nie tędy droga, w każdym razie dla mnie. Supersymetria? À propos, od dosyć dawna zajmuję się z dużą dozą zaangażowania zliczaniem skwarków** w śląskich kluskach.

**) Skwarki – odpowiedniki kwarków w supersymetrii.

  Celem badań (do których namawiam młodych) byłoby poznanie zasad budowy elsymonów trwałych, to znaczy tych, które mogą w ogóle istnieć. Nie istotne, że po zaistnieniu, choć po upływie określonego czasu, w większości rozpadają się one wskutek ingerencji zzewnątrz (na ogół neutrin, zgodnie z jedną z tutejszych hipotez). Ale to już inna sprawa. Zwróćmy uwagę, że masa plankonu jest znacznie większa od masy każdej z cząstek, którymi zajmuje się fizyka współczesna, bo około 2,4·10^22 raza od masy elektronu. Przyczyna tego jest już nam znana. Godne podkreślenia jest to, że znów zamanifestowała się jedność świata, co może stanowić kryterium poprawności obranej drogi, w każdym razie zaspakaja wymogi prezentowanych tu fantazji i poczucia estetyki (mam nadzieję, że nie „szczególnego”).  

    A jak to jest z rotacją cząstek? „To wprost oczywiste, że rotują.” O tym, że tak jest, świadczyłoby doświadczenie. Wszystkie cząstki oprócz neutrin oddziaływują elektromagnetycznie. Na ich ruch ma wpływ pole magnetyczne. Oznacza to, że każda posiada moment magnetyczny. Przy tym istnienie momentu magnetycznego świadczy o istnieniu rotacji. W układzie takim, jak atom, orientacja momentu magnetycznego elektronów pozostaje w ścisłym związku z momentem magnetycznym jądra. To w bardzo dużym uproszczeniu. Wielkość momentu magnetycznego określonej cząstki nie jest jednak dowolna. Zależna jest od jej spinu. Dla przykładu, spinowy moment magnetyczny elektronu ma bezpośredni wpływ na własności magnetyczne materii w stanie krystalicznym (np. ferromagnetyzm). Sam spin przy tym, zgodnie z powyższymi fantazjami, pochodzi od plankonu. Problemem zasadniczym byłoby więc powiązanie struktury plankonowej cząstek z ich cechami określonymi na bazie mechaniki kwantowej i wyznaczonymi doświadczalnie. Ze spinem nie jest tak prosto, choć modeluje się go w książkach popularnych (i w szkole) jako wirowanie cząstek wokół osi. Łatwo tak modelować, gdy chodzi o elektrony związane, na przykład w atomie. Ale to przypadek szczególny.

  Znamienne, że ten sam spin mają cząstki różniące się między sobą (elektrony, protony). W dodatku wielkość ich spinu nie zależy od tego, w jakich zjawiskach dana cząstka uczestniczy, oraz, czy jest samotna, czy też tworzy jakiś układ z innymi cząstkami. Już to zatem świadczyłoby o pierwotności samego spinu, jako parametru czegoś znacznie mniejszego od danej cząstki. Rozumowanie to prowadzi więc do przypuszczenia o nieelementarności elektronu (i innych cząstek), o istnieniu jakiegoś bytu dużo mniejszego, choć stanowiącego integralny element strukturalny każdej bez wyjątku cząstki.

  Znacznie więcej na ten temat będzie w artykułach następnych, traktujących o cząstce neutrino.  

   Sądzę, że młodym nie zaszkodzi także zastanowić się nad zdawałoby się marginalną kwestią: Czy elektron (lub jakakolwiek inna cząstka) obraca się? „Ależ oczywiście” – w odpowiedzi, nikogo nie zaskakuje. Ale przecież źródłem spinowego momentu pędu elektronu jest, zgodnie z powyższymi fantazjami, moment pędu jednego z plankonów. Zatem, czy ten gigant (na przykład elektron) w porównaniu z malusienkim plankonem, mając w dodatku symetrię nie koniecznie kulistą (albo na tyle duży, by ją posiadać), obraca się? Jeśli tak, to jak to manifestować się powinno w doświadczeniu? Chyba raczej nie spinem mającym swe źródło we własnościach pojedyńczego plankonu. Chyba zatem nie obrót danej cząstki określa jej spin. Tak zresztą się sądzi i określa się spin jako parametr nierozłączny każdej cząstki, wynikający z jej natury kwantowej – co wcale nie wyjaśnia sprawy, co najwyżej werbalizuje niezrozumienie. Słusznie więc, że nie chodzi o obrót samej cząstki. W samej rzeczy. Gdyby bowiem spin cząstki określał jej własny, całościowy moment pędu, zbiór możliwych „osobistych” momentów pędu cząstek byłby znacznie bogatszy, jeśliby nie był wprost liczbą dowolną i zależną oczywiście od ich masy i wpływu otoczenia (od zewnętrznych pól). Byłaby więc mowa o rotacji cząstki, na przykład w skutek działania zewnętrznych pól. A jednak mamy spin, na przykład 1/2 (Elektronu, protonu, itd.).  Kogo to z Was młodych zastanowiło? Dla potwierdzenia tego wniosku zauważmy, że moment pędu ciała obracającego się zależy od jego masy, ściślej: od jego momentu bezwładności. Jak to możliwe więc, by ten sam moment pędu posiadał elektron i proton, cząstki o tak różnych masach? Widcznie spin nie pochodzi od samej cząstki, nie zależy od jej cech „zewnętrznych”, lecz jest jej parametrem pierwotnym i pochodzi od „jakiegoś” podstawowego elementu jej struktury, na tyle elementarnego, że jest jednakowy dla prawie wszystkich cząstek. Czy plankonu? Wszystkie drogi prowadzą do...

   Stwierdziliśmy powyżej, że wielkość spinowego momentu pędu nie zależy od masy cząstki. Patrząc na to deterministycznie – to fakt zagadkowy. Można więc pomyśleć tak: im cząstka bardziej masywna, tym wolniej się obraca, w dodatku tak, że jej własny moment pędu jest niezmienniczy względem momentu bezwładności cząstki. To jednak prowokuje do kłopotliwych pytań, np.: Co jest tego przyczyną? Dlaczego ten moment pędu wynosi dokładnie 1/2ћ ? Czy oddziaływania zewnętrzne nie mają w tym przypadku wpływu na kręt cząstki? Dlaczego? Jak widać, pomysł ten sprawia wrażenie „sztucznego dopasowana”.

  Mamy więc wyjaśnienie (Czy tylko dla laika?), dlaczego wiązanie spinu cząstki z jej własnym obrotem wokół osi „nie jest słuszne”. W książkach popularno-naukowych podkreśla się, że ten „obrót cząstki” to tylko upoglądowienie czegoś znacznie bardziej złożonego, że wynika z zależności o charakterze matematycznym („Istnienie spinu wynika z symetrii obrotowej funkcji falowej cząstki” – za Wikipedią). Ale nie wyjaśnia się dlaczego nie jest słuszne utożsamianie spinu z ruchem wirowym czastki. A jednak, jak widać, okazuje się, że chodzi nie tylko o „uwarunkowania kwantowe” i „charakter relatywistyczny” spinu, albo o „czysto matematyczny” sens tej wielkości. Widzę w tym potwierdzenie słuszności koncepcji o istnieniu bytu absolutnie elementarnego, niezależnie zresztą od tego, czym by był. 

  Ale to jeszcze nie wyjaśnia naturalnej rotacji cząstek (poza spinem). Tu nie wystarcza stwierdzenie, że oddziaływują z otoczeniem. A jak nie ma otoczenia, to cząstka nie obraca się? Czy to tylko naiwne dywagacje?

    By się nie rozpraszać, nie tworzyć łańcucha przypuszczeń i spekulacji ostatecznie prowadzących do nikąd, ograniczmy się w konkluzji do hipotezy, że źródłem naturalnej rotacji, nawet ciał, jest istnienie spinu plankonowego. Spin plankonowy stanowiłby więc praprzyczynę obrotu wszelkich ciał. Ruch obrotowy intryguje i intrygował od zawsze, a jego opis, to rzecz na razie powierzchowna, powiedzmy: fenomenologiczna. To mi przypomina leczenie objawowe bez wnikania w przyczyny. Czy dotarliśmy do przyczyny, czy już wiemy skąd nogi rosną? [Przypomnijmy sobie intelektualne przygody i perypetie z wiadrem napełnionym wodą – Newton, Mach, Einstein.]  

     Warto zwrócić uwagę na to, że masa Plancka jest bardzo duża w porównaniu z masą każdej cząstki, jest wprost niebotyczna. Moment pędu Plankonu w związku z tym stanowi chyba parametr dominujący, wprost rządzi całą cząstką, a jej ewentualna rotacja własna stanowi czynnik pomijalny. Nie dziw, że ma to wpływ na cechy dynamiczne samych cząstek, a także układów, zbiorów cząstek związanych ze sobą, a nawet na ciała stanowiące zespoły skondensowanej materii, w szczególności gdy chodzi o zjawisko rotacji. Plankon rządzi do tego stopnia, że oddziaływania cząstki z utoczeniem, a także cechy jej wewnętrznej budowy, modyfikują tylko w ograniczonym stopniu jej naturalną rotacyjność (uwarunkowaną plankonowo). Dlatego właśnie mówi się o spinowym momencie pędu cząstki niezależnie od jej stanu dynamicznego. Przy deterministycznym podejściu, rzecz nabiera wagi. W spojrzeniu głębiej, ku strukturze cząstek, prawda nie zaciera się wskutek nieoznaczoności. Sądząc po tym wszystkim można przypuszczać, że naturalny ruch obrotowy wszystkich ciał ma swe źródło w spinie plankonowym. Czy to cząstka subatomowa, czy to Kula Ziemska. Ruch obrotowy jest niejako genetyczną cechą każdego tworu materialnego, a tym genem jest spin plankonowy. Być może tu tkwi rozwiązanie kwestii rotacji w ogóle. Należałoby jeszcze dodać, że w przypadku ciał makroskopowych, rozkład przestrzenny orientacji spinów plankonowych, w uśrednieniu jest zerowy i tylko dlatego przy opisie rotacji ciał nie bierze się go pod uwagę, a decyduje wyłącznie istnienie pary sił działających na ciało. Doszliśmy do tego bazując na dualiźmie grawitacji i ruchu obrotowego. „Doszliśmy”, ale podkreślić należy, że to wszystko jest hipotezą, którą trzeba zweryfikować. 

   A czy ktoś zastanowił się, z czysto filozoficznego powodu, dlaczego 1/2, a nie na przykład 1/3? Wiem, to wychodzi z obliczeń. Ale dlaczego to, a nie coś innego? Czy dlatego, że „na dwoje babka wróżyła?”, dwie strony medalu? Połowa jakiejś całości tak samo prawdopodobna? Istnienie alternatywy? Ekspansja i kontrakcja? Od plankonu zaczyna się wszystko, a on?... A może chodzi o to, że każdy ruch w danym momencie ma jeden z dwóch możliwych zwrotów, zatem w danym momencie reprezentowana jest połowa możliwych ruchów, jakie by nie były? Nieco inaczej przewidywałem to zanim doszedłem do wzoru (3). Czasami nie zawadzi trochę pofilozofować (nawet po chłopsku).

   Powyżej przedstawione zostały kolejne etapy (osiem) rozumowania. Wcale nie jest pewne, że na tym sprawa się kończy. Co do jednego mam przekonanie: niezależnie od wyników badań bardziej zaawansowanych profesjonalnie, nastąpił określony postęp w zrozumieniu sprawy, choćby na poziomie „filozofowania”. A w krytyce jest czego się czepiać – rzecz najważniejsza.  

4. Konsekwencje kosmologiczne

   Przyroda realizuje się w ogromnym zróżnicowaniu form. Zadziwiające, że właściwe jej cechy manifestują się bardzo podobnymi, jeśli nie identycznymi formami opisu i to w różnych skalach. To nie nowość. Powyżej zwróciliśmy uwagę na związek między ruchem obrotowym i grawitacją. Zasada równoważności stanowiła bazę dla ogólnej teorii względności. Niesłusznym byłoby więc tu pominięcie Ernesta Macha, którego filozoficzne idee wywarły niemały wpływ na Einsteina. Zasada Macha, choć kontrowersyjna, do dziś ma wpływ na sposób myślenia filozofów i kosmologów. Mówi, że inercjalny układ odniesienia określony jest przez uśredniony ruch wszystkich obiektów we Wszechświecie. Oznacza to, że w opróżnionym z materii Wszechświecie nie istnieje układ inercjalny, nie jest on jakością semantyczną. W świetle naszych ustaleń, dodatkowo stwierdzić możemy, że jedyny faktycznie istniejący, inercjalny układ odniesienia określony jest przez moment (miejsce), w którym ruszyła ekspansja hubblowska. Dziś reprezentuje go horyzont Wszechświata. Bazując na tych uogólnieniach i uwzględniając wyniki naszych przemyśleń, stwierdzić możemy, że cechy przyrody, nawet w najmniejszej skali rozmiarów, uwarunkowane są przez najogólniejsze cechy globalne Wszechświata i odwrotnie. To „odwrotnie” być może jest, z naszego punktu widzenia, jeszcze ważniejsze. Zdania te właściwie równoważne są opinii wypowiedzianej na początku tego akapitu. Opinia, którą tu wyraziłem pozostaje w ścisłym związku z przyjętym przez nas twierdzeniem, że Początek, wspólny jest dla wszystkiego, co istnieje. Chodzi oczywiście o wyróżniony moment w procesie o charakterze cyklicznym. Wprost uznajemy to za obiektywny fakt przyrodniczy. Oto jeszcze jeden argument dla potwierdzenia faktu zajścia Wielkiego Wybuchu.

    A jak się to ma do naszych ustaleń? Zbiór pytań jest niewyczerpany, nawet nie licząc tego pytania. Tak właściwie należałoby zakończyć ten artykuł. Niestety kropka nad „i” zawieruszyła się gdzieś, a nam przychodzi borykać się z wątkami, które dotąd nie dały o sobie znać w sposób należyty, przy tym zasób pytań jest niewyczerpalny. Na część z nich nawet możemy już odpowiedzieć. Wiemy, że oddziaływania grawitacyjne w skali atomu są bardzo słabe w porównaniu z elektromagnetycznymi, a co dopiero silnymi. Jak pogodzić to z przyjętą przez nas tezą, że źródłem wszystkich oddziaływań jest grawitacja? W tej chwili już nie jest trudno odpowiedzieć na to pytanie. Otóż stwierdzana przez nas masa cząstek jest znikomo mała w porównaniu z masą łączną wszystkich rozdzielonych plankonów tworzących daną cząstkę. Znaczna ich masa jest zamknięta. Grawitacja, jaką wywierają na siebie te cząstki jest więc bardzo słaba. Przypomnijmy sobie „niszę życia”, której istnienie uświadomiłem sobie w refleksji ze znaczkiem (Q) powyżej, w rozdziale trzecim, zapisanej inną czcionką. Być może „magiczny” czynnik: 10^40 wskazuje na gęstość upakowania plankonów w materii percepowalnej przez nas. Siła z jaką oddziaływują ze sobą same plankony jest potężna, niewspółmiernie w porównaniu z siłami charakteryzującymi oddziaływania silne (te najsilniejsze). Oto przykład liczbowy. Siła z jaką przyciągają się wzajemnie (grawitacyjnie) dwa plankony z odległości charakterystycznej dla ich rozmiarów, równej ich średnicy, jest około 10^33 razy większa od siły przyciągania między dwoma nukleonami odległymi od siebie o odległość odpowiadającą ich rozmiarom (powiedzmy 10^-16). Nic dziwnego, że plankony tak chętnie łączą się ze sobą, tworząc układy z całą pewnością bardzo złożone liczebnie (setki, tysiące, miliony?). Nic dziwnego też, że jądra atomowe są dużo uboższe, gdyż zawierać mogą tylko nieco ponad 270 nukleonów***.

***) Przypuszcza się, że możliwe jest istnienie jąder stosunkowo trwałych, zawierających więcej niż 270 nukleonów (tzw. wyspy stabilności). Stosunkowo niedawno udało się wytworzyć jądro o masie 277, zawierające 112 protonów, a ostatnio (2010) otrzymano kilka atomów pierwiastka 117 (Ununseptium 294). Interesujące, że w przyrodzie (tej przez nas percepowalnej) nie istnieją. Te dwie przesłanki prowadzić mogą do wniosku, że naturalne warunki nukleogenezy stanowią o ograniczeniu liczby pierwiastków mogących istnieć w przyrodzie. Warto w tym kontekście przypomnieć sobie, że zanim powstały gwiazdy, istniały tylko trzy pierwiastki: wodór, hel i lit. Daje to asumpt do nowych przypuszczeń o charakterze kosmologicznym. Jeśli bowiem w laboratorium wytworzyć można pierwiastki nie istniejące w przyrodzie, to znak, że warunki stworzone dla tego celu w laboratorium nigdy w naturze nie zaistniały lub też pierwiastki te są nad wyraz nietrwałe i nie zachowały się do dziś, w każdym razie nie mogą powstawać dziś, na przykład w gwiazdach supernowych, bo byłyby do wykrycia. Jeśli więc powstały, zdarzyło się to bardzo dawno, na przykład w kwazarach. Hipotezę dotyczącą zjawisk, jakie zaszły w związku z zapaścią kwazara, w szczególności nukleogenezę pierwiastków superciężkich, przedstawiłem w artykule drugim poświęconym powstaniu galaktyk.

   „Setki, tysiące, miliony”? Ile właściwie plankonów  potrzeba, by utworzyć przyzwoitą cząstkę? Czy dowolnie dużo? Czy nie ma żadnych ograniczeń? Z całą pewnością są. Zdanie na ten temat wyrobić sobie można z lektury artykułu siódmego (część pierwsza), oraz artykułu poświęconego dualizmowi kopuskularno-falowemu.

   Sprawą naprawdę zagadkową jest geometria Wszechświata. Co jakiś czas motyw ten powraca w naszych rozważaniach. Zbudowaliśmy model elsymonowy materii. Nasze  myślenie wzbogaciło się o ten element. Wcześniej przyjęliśmy za obowiązujący model oscylującego Wszechświata, uznaliśmy przy tym, że jego globalna geometria uzasadnia nieustanny (bez zatrzymania) ruch, tylko i wyłącznie „do przodu”, bez zmiany kierunku – w momencie przełomu. Czy model elsymonowy sprzyja poszukiwaniom takiej geometrii? Wskazywałyby na to skojarzenia, które pojawiły się już wyżej, choćby w związku z domniemaną bardzo swoistą rotacją plankonu. A może plankon swoją specyficzną topologią modeluje cały Wszechświat, jest pod względem topologicznym jakby wszeświatem elementarnym, jak komórka elementarna monokryształu? Chyba nie całkiem, gdyż Wszechświat jako całość absolutna nie może rotować. Zasada kosmologiczna wyraża także to.

   Powróćmy do dualizmu GO (grawitacja « obrót). Powyżej, przy omawianiu sprawy skoncentrowaliśmy się na przyciąganiu, w dodatku zajmowaliśmy się tylko plankonem. Spróbujmy powiązać ten dualizm ze zjawiskami mogącymi zajść w układach o dużej koncentracji materii, szczególnie w sytuacji, w której pojawić się ma efekt grawitacyjnego odpychania. Załóżmy, że mamy do czynienia z rotującym, ściskanym jądrem zapadającego się obiektu. Jego masa staje się już zerowa. Co z jego obrotem? Jeśli wspomniany wyżej dualizm istnieje (albo można go odnieść do tej sytuacji), to, w związku z zerowaniem się masy, obrót powinien znikać. Masywny obiekt zapadając się, w sprzeczności ze zdrowym rozsądkiem, w pewnym momencie (Jakim? Dobre pytanie), zamiast obracać się coraz szybciej bez ograniczeń, zaczyna zwalniać. Coś tu nie gra. Przyśpieszenie ruchu obrotowego jest przecież koniecznością podyktowaną przez zasadę zachowania momentu pędu. Jak wyjść z tego ambarasu? Otóż, aż do momentu, w którym masa staje się zerowa, prędkość obrotu rośnie (choć szybkość jej wzrostu stopniowo maleje do zera) i jest w punkcie zerowym maksymalna, a więc nie zerowa. Tak nawiasem mówiąc, interesujące, jaka jest maksymalna prędkość liniowa podczas takiego obrotu. Intuicja (jej część agresywna) podpowiada, że c, ale to wcale nie takie pewne, bo jest to prędkość zakazana dla materii substancjalnej. Jeśli obiekt zapada się dalej, Pani intuicja twierdzi, że grawitacja odpychająca jest reakcją antyobrotową. Nie koniecznie intuicja. Wystarczy, że masa staje się ujemna. Mamy właściwie złożenie dwóch momentów pędu. Moment pędu (składnik) związany z masą ujemną, skierowany przeciwnie, narasta, powodując na pewnej głębokości zatrzymanie obrotów. A co potem? Silne odpychanie powoduje rozszerzanie się. Czy w tym momencie układ zaczyna obracać się w przeciwną stronę? Intuicja podpowiada, że tak. Jeśli tak, to do czego doprowadzi kolizja obrotów w przeciwne strony, zachodząca głęboko we wnętrzu gwiazdy? Czy do emisji promieniowania (gamma?) na zewnątrz i dzięki temu do „uspokojenia”? Chciałbyś.

   Intuicja nie koniecznie musi mieć rację. Układ nie musi wcale obracać się w przeciwną stronę. Nawet się nie zatrzyma, wbrew temu, co powyżej stwierdziłem. Podczas zapadania się, aż do wyzerowania się masy, prędkość kątowa obrotu wzrasta, chociaż coraz wolniej (w związku z maleniem masy). W momencie wyzerowania się masy prędkość obrotu jest maksymalna. Przy dalszym ściskaniu prędkość maleje i dąży do zera w związku ze wzrastaniem masy ujemnej. Czy osiągnie to zero? Chyba raczej nie. Zatrzymanie zapaści następuje znacznie wcześniej. Nie mówimy bowiem o Wszechświecie w momencie poprzedzającym Wybuch, w warunkach koncentracji materii znacznie większej. Zatem prędkość obrotu ulegnie tylko zwolnieniu, by następnie z powrotem wzrastać aż do osiągnięcia stanu masy zerowej, a następnie znów maleć. Nie ma więc mowy o zmianie kierunku obrotu. Czy tak lepiej?

  To tyle w odniesieniu do zapadającej się gwiazdy. Coś innego zapadający się Wszechświat. W nim wszystko, co dotąd wirowało, zatrzymuje się wraz z zatrzymaniem zapaści. To moment, punkt na osi czasu. Dochodzi do odbicia, jak w zwierciadle. Przypomina to neutrino zbliżające się do swego odbicia w lustrze, które jawi mu się antyneutrinem. Rzeczywiście. Zapadający Wszechświat, tak dla przypomnienia, zawierać ma antymaterię. Gdy zatrzymuje się granicznie ściśnięty, następuje odbicie, jakby w zwierciadle, odbicie nowym Wybuchem, wybuchem materii (będącej antymaterią dla antymaterii), a to, co się obracało w np. w lewo, zacznie się obracać w prawo. Tu warto zajrzeć do artykułu pierwszego poświęconego cząstkom neutrino – co jest źródłem ich skrętności i jak się to ma do zjawisk zachodzących w samych początkach ekspansji, a także pod koniec kolapsu w drugiej połowie cyklu. W szczególności warto poczytać sobie rozdział: „Jak wyodrębniły się neutrina?”. Dodać do tego należałoby, że sam Wszechświat jako całość nie rotuje. O tym już wiemy od dawna.

   Popuściliśmy znów wodze fantazji. Czy należy powściągać ją cuglami? A kropka nad „i” oddala się w dalszym ciągu. Nawet już jej nie widać. W momencie zatrzymania kontrakcji Wszchświata zatrzymuje się więc też obrót (wszystkiego, co się dotąd obracało, a nie cały Wszechświat, bo on się przecież nie obraca). Czy dotyczy to także plankonów? Chyba nie, gdyż są tworami prawdziwie elementarnymi i nic nie może zakłócić tego czym są, tym bardziej, że nie można wyróżnić żadnego konkretnego kierunku. [Przesrzegam przed próbami wprowadzenia ad hoc, antyplankonów. Po prostu, to nie miałoby sensu, a świadczyłoby o niezrozumieniu istoty rzeczy.] I dobrze, gdyż właściwie stanowią sobą geny ruchu. Wszechświat gotów do wybuchu był z pewnością powszechną statycznością (trzeba lojalnie przyznać, że tylko na „mgnienie oka”). Swoją drogą, czy Wszechświat, jako całość obraca się? (Mimo wszystko zapytałem, bo niektórzy w dalszym ciągu sądzą, że tak.) Z całą pewnością nie, gdyż aby to miało miejsce, musiałby istnieć układ odniesienia, zewnętrzny w stosunku do niego. Poza tym istnienie osi obrotu, czyli uprzywilejowanego kierunku, godziłoby w sposób rażący w zasadę kosmologiczną, której spełnienie warunkuje sens wszystkich naszych rozważań, a przy tym czyni za dość żądaniu pełnej, można by rzec, absolutnej symetrii, jaką reprezentować sobą powinien twór globalny, tożsamy w całej pełni z Przyrodą. Chyba na podobieństwo plankonów... Czy zatem także Wszechświat, z tego samego powodu ma spin 1/2? ...A może każdy z plankonów to odrębny wszechświat jak nasz (trochę mały, więc z małej litery), trochę podobnie, jak w zakończeniu pierwszego filmu o dwóch facetach w czerni...? Czy mimo wszystko jednak Wszechświat obraca się? Co stwierdzałby wówczas obserwator? Chyba to, że na każdy obiekt działa siła mająca określony kierunek (odśrodkowa siła bezwładności), przy czym w miarę rozszerzania się Wszechświata, siła ta, wobec stałego okresu obrotu, byłaby coraz mniejsza. Oznaczałoby to, że przyśpieszenie ekspansji (jeśli ma miejsce) stopniowo maleje. Wraz z tym Wszechświat rozszerzając się chyba obracałby się coraz wolniej, zgodnie z zasadą zachowania momentu pędu. Przyśpieszenie malałoby więc jeszcze szybciej. Po jakim czasie osiągnęłoby wartość zero? Mimo wszystko chyba po nieskończenie długim czasie. A przecież materia tworząca wybuchający Wszechświat była ilościowo ograniczona, a to powinno raczej wykluczać nieskończoność. Oprócz tego istnienie wyróżnionego kierunku (siła, oś obrotu) przeczyłoby w sposób jawny zasadzie kosmologicznej. Wniosek? Wszechświat nie obraca się. Do tego samego wniosku doszliśmy sądem, że nie istnieje żaden byt poza Wszechświatem. A może z obrotem plankonu jest dokładnie to samo. Czy zatem jego wewnętrzny moment pędu musi oznaczać istnienie obrotu? Czy możliwe, że to, co my odbieramy jako obrót jest zgoła czymś innym po uwzględnieniu dodatkowych wymiarów?.. 

Pospekulowaliśmy sobie. Czasami to nawet zdrowo. Na stare lata komórki mózgowe dzięki temu znów rozmnażają się (Zgodnie z pobożnym życzeniem? Czy trzeba odkryć naukowych, by dojść do takiej konkluzji? Jakiej? Że się rozmnażają, czy że zgodnie z pobożnym życzeniem?