1. Gravitace
Jistě si už každý z vás někdy položil otázku, proč se každý předmět snaží dopadnout na zem, proč se dvě hmotná tělesa vzájemně přitahují. V následující kapitole se budeme snažit přijít na podstatu tohoto přírodního jevu, který zdaleka není až tak jasný jak by se na první pohled mohlo zdát. Zanecháme veškeré pravé vědecké formulace pomocí důkazů a matematiky, jež aplikovaná v současné fyzice dělá více škody než užitku.
Pro začátek našeho představování si reality musíme začít zkoumat naším nejlepším nástrojem jaký k poznávání máme. Ne, opravdu se nemusíte lekat, není to žádný elektronový mikroskop ani sonograf, je to náš vlastní mozek. Mozek je tak geniální nástroj poznávání, že jako další nástroje nepotřebujeme nic, snad kromě značné dávky představivosti. Pro to, aby někdo přišel na nějaký nový objev. musí se na realitu začít dívat pod jiným úhlem. Většinou musí hodit za hlavu veškeré poznatky jeho soudobé vědy a vybudovat si nový myšlenkový svět, který se bude chovat podle jeho představ a zároveň bude popisovat v určitém směru skutečný svět a jeho ostatní aspekty bude zanedbávat.
pokus 1:
První, například "bílá" kulečníková koule je dostatečně hmotná a vytvoří v plátnu již objasněný průhyb, zatímco druhá, řekněme skleněná kulička mnohem menší, méně hmotnější, vytvoří malý téměř neznatelný průhyb plátna. Výsledek je jasný. Malá skleněnka, pokud byly obě koule v klidu, se rozjede po trychtýři a za malou chvíli je u velké a hmotné koule.
Toto byl jasný příklad statického chování gravitace. Počáteční stav byl, že obě koule byly v klidu položeny na plátno a výsledek je spojení obou hmotných subjektů.
pokus 2:
Představme si stále stejnou situaci s plátnem a koulemi, pouze s tím rozdílem, že místo klidu obou koulí bude ta menší v pohybu. Pokud vhodně cvrnkneme do malé kuličky, potom nastane zajímavý jev. Velká koule tvoří trychtýřovitý průhyb, po kterém začne malá kulička opisovat buď kružnice anebo elipsy. Analogie s naším světem vidíme zcela jasně v pohybu planet a jiných méně hmotných těles kolem slunce, které nám v našem jednoduchém modelu představuje velkou "bílou" kouli.
Pokud cvrnkneme do naší malé kuličky více než je zdrávo, kulička projede částí trychtýře, změní směr a opět stejnou rychlostí jakou vjela do gravitačního trychtýře tento trychtýř opustí. Opět analogie je využívání velkých planet jako gravitačních urychlovačů. Zcela běžně se to provádí se sondami pro výzkum dalekých oblastí vesmíru, jako velká "bílá" koule byl použit Jupiter.
ohyb světla gravitačním polem:
Chci upozornit, že před tímto článkem musíte opravdu zahodit své znalosti ze základních středních i vysokých škol nejlépe 999.99 km za hlavu.
v této části neberu na potaz kvantovou teorii. (pro jednoduchost vysvětlení)
Pokud se nějaký dotěra dotkne vypnutého plátna, můžeme pozorovat že po něm přebíhají vlny. Budou to úplně stejné vlny jako v rybníce, takže se snaží stejnou rychlostí šířit od místa kde je onen dotěra způsobil. Pokud budeme napínat plátno více, vlny se budou šířit rychleji, naopak pokud jej povolíme, vlny se budou šířit pomaleji. To je logické, a nakonec všichni známe ladění kytary. Pokud chceme vyšší tón {=vyšší frekvence = větší rychlost šíření}, musíme přitáhnout, neboli více napnout strunu. Prostor kolem nás je tak perfektně vyšponovaný, že rychlost šíření vln je 300 000 Kilometrů za sekundu a zcela určitě ho s jakoukoli strunou netrumfnete, neboť byste porušili teorii relativity, kterou vysvětlíme později {i když nic není vyloučené a jisté}.
Nahraďme pro jednodušší představu naše plátno napnutou gumovou blánou. Je velice podobna té, kterou se nafukují pouťové balónky. Tuto blánu napneme na co největší plochu aby co nejvíce demonstrovala vlastnosti prostoru. Jakákoli hmotná kulička způsobí zakřivení této blány tak jako u předchozích případů u kulečníkového plátna.Teď přejděme k pokusu. V nějakém místě dost daleko od prohnutí dloubneme do blány. Co se stane. Začnou se šířit kruhové vlny, které mají střed v místě našeho cvrnknutí.
Předpokládám, že elektromagnetické vlnění je vlastně gravitační vlna s velice malými rozměry (do jednotek KM) , pojmuto k měřítku velikosti hvězd a planet. Tento předpoklad mi vyšel jako výsledek dlouhých diskusí.
Jakmile dojdou vlny k trychtýři, uprostřed kterého je hmotná kulička, začne se dít ještě něco jiného. Víme, že uvnitř trychtýře je prostor více vypjat než jinde, takže rychlost šíření vln se musí zvětšovat.
platí tedy pravidlo, že v blízkosti mohutných gravitačních těles je větší rychlost elektromagnetických vln (světla).
Pokud bude trychtýř řádově větší než velikost délky vlny pak se bude tato vlna pro pozorovatele za trychtýřem jakoby ohýbat. Můžeme tedy nazvat velice hmotný bod jakousi velkou gravitační čočkou.
černá díra:
Pokud je nějaká hvězda natolik hmotná, že prohne prostor (blánu) za určitou hranici, blána je už tak vyšponovaná že nepřenese nic ze záření ze svého středu do venkovního "mírně napnutého" prostoru. Samožřejmě tato díra polyká vše co je v okolí jejího trychtýře ať už je to hmota, nebo elektromagnetické vlnění a tím se zvětšuje.
Jsou známy úvahy o rozpadání černých děr, ty však zde nechci popisovat, protože pro mě vnitřně nejsou jaksi přesvědčivé (viz. vypařování černých děr atd. )
rotující černé díry:
Albert Einstein chtěl ve své teorii relativity nějaký zdroj vlnění obrovských (planetárních) rozměrů. Vymyslel proto dvě černé díry, které rotují kolem sebe. Pokud rotují dostatečně rychle a dostatečně blízko sebe jsou zdrojem gravitačních vln. (podle mě vln principiálně shodných s elektromagnetickými vlami, jenom trošičku větších)
Tento nápad je dobrý pro představivost procesů, já však mám proti tomuto vidění světa několik podnětů:
- pokud by černá díry rotovaly kolem sebe, produkovaly by sice vlny ohromných rozměrů, ale planety a hvězdy by podle xxxxxx byly zdrojem sejkundárního vlnění a proto by se zřejmě účinek vln částečně vyrušil. Jde vpodstatě o tentýž jev jako když jedeme v autě a svítíme v mlze před sebe. Drobné kapičky jsou dalšími zdroji a účinek reflektorů podstatně zeslabují. Pro vlny menších rozměrů než planetárních se tento princip příliš neuplatní a proto třeba radiové vlny nebo světlo k nám dojdou k pozorování vcelku dobře.
- druhá připomínka k modelu je ta, že pokud věříme v princip zachování energie, a já bych se pro tento princip určitě přimluvil, musí se velká energie gravitačních vln někde v tomto modelu vzít. Samozřejmě o ni musí být ochuzeny obě černé díry, které se takto vlastně brzdí v rotaci a výsledek je takový, že stav popisovaný jako rotující singularity není udržitelný a sám zanikne.
Hodně dlouhou dobu jsem si lámal hlavu nad tím, jak z něčeho může vzniknout něco. Potom jsem přišel na to, že to něco si musím definovat vlastnostmi a potom vymyslet model, který by těmto vlastnostem vyhovoval. Nemusí být správný, ale jeho pravděpodobnost spousta věcí naznačuje. Pokud se přestaneme dívat na hmotu jako na něco co vidíme všude kolem sebe, jsme na nejlepší cestě jak se dobrat k jádru věci. Pokud se o tyto věci vážně zajímáte, nesmíte se na ně dívat očima opět se dívejte svým mozkem. Oči v těchto věcech vždy lžou, myšlenky pokud do sebe zapadají lžou jen místy.
-neprůhlednost narozdíl od vakua, neboli neprůchodnost některých hmot některým elektromagnetickým vlněním
- neprůchodnost hmoty hmotou.
- průhyb prostoru větším množstvím hmoty.(gravitace)
- celistvost pro pevné látlky, jednotlivost pro kapaliny, plyny ...
Když jsem se podívl na tyto vlastnostli, zapřemýšlel jsem o problému vzniku hmoty a dospěl jsem k následujícím výsledkům. Hmota je tvořena něčím, co hmota není a ani se tak nechová.
Další závěr byl ten, že jestliže nemáme nic kromě prostoru, musí být hmota vlastně vytvořena z něj. Jak tedy z prostoru vytvořit hmotu ? Je to snadné, alespoň ve velice zjednodušeném modelu. Necháme vzniknout určité vlnění tak aby bylo v jistém smyslu stojaté a uzavřené do sebe. Pokud si představíme toto uzavřené vlnění ve čtyřrozměrném prostoru, jako výsledek dostaneme kouli v trojrozměrném prostoru.
Výsledek tohoto myšlenkového pokusu si můžeme představit následovně.Vezmeme dva pouťové nafukovací balonky a nafoukneme je. Pokud máme téměř dokonalou blánu na balonku a pokud zanetbáme působení vzduchu uvnitř máme to co jsme chtěli.Teď do jednoho z balonků ťukneme. Stěna balonku se rozknitá a pokud je model ideální, tak se nebudou kmity tlumit. Totéž provedeme s druhým balonkem. Oba teď jaksi kmitají. Pokusme se je přiblížit k sobě. Pokud je přibližujeme dostatečně pomalu tak jak je to v přírodě vždy splněno, balonky dospějí až k určitémé minimální vzdálenosti od sebe a potom se začnou "odhazovat" vlnami, které jsme na nich vyvolali. Tak jsem u mého "zatím velice jednoduchého" modelu atomu vyřešil otázku vzájemné neprostupnosti hmoty hmotou.
chemické vazby mezi atomy:
Pokud máme atom (balonek), který je rozkmitán v několika vlnách, můžeme si to představit jako rozkmitání v různých směrech, určitě k němu existuje jiný atom, který by "zapadl" do tohoto rozkmitání, a vlastními kmity byl v harmonii s kmity sousedního atomu. Tyto atomy potom mají mezi sebou jakousi vazbu a drží pohromadě.Takto si já velmi zjednodušeně představuji vazby mezi atomy sloučenin.
Vztah mezi Einsteinovou teorií relativity a atomy:
Pokud vezmeme model s balonky místo atomů, můžeme vysvětlit celkem bez problémů platnost Einsteinovy teorie relativity. Pokud více napneme prostor, a to jakýmkoli způsobem, například blízkostí hmotné hvězdy, vlny v prostoru se zrychlí, podobně jako napnutá struna u kytary, a tedy i pohyb vln v atomu se zrychlí a pro pozorovatele umístěného v tomto více napnutém prostoru se jeho daleké okolí zpomalí, tedy on se zrychlí.
Lze říci, že v tomto více napnutém prostoru bude pozorovatel rychleji stárnout.
Opačnou situaci lze docílit tím, že pozorovatele vyšleme rychlostí, blížící se rychlosti světla.
Letící pozorovatel je vlastně v méně napnutém prostoru (tím že se pohybuje) a proto se jeho svět pohybuje pomaleji než okolní. Pro něj subjektivně se zdá, že svět okolo něj je zrychlený.
Stále složitější struktury:
Jedním ze základních rysů našeho světa, nebo chcete-li vesmíru, je jeho neustálé zesložiťování. Opět se v této oblasti vědění nedostává pojmů a tak budeme vyjadřovat myšlenky pomocí modelu.
Zkusme postavit 16 kuliček na rovnou podlahu a seřadit je do čtyř řádků a čtyř sloupců. Model je vytvořen a stav systému můžeme položit roven nule. Teď si vezmeme jinou kuličku a cvrnkněme ji do skupinky uspořádaných kuliček. Co se stane. Kuličky se nějakým způsobem vychýlí a ustálí se v nějaké jiné poloze, která už trochu méně připomíná původní tvar. Stav systému, kterému můžeme říkat entropie vzrostl. O kolik to přesně nevíme, ale je jisté, že zkonstruování tohoto nového stavu modelu, kde už nejsou kuličky uspořádaně jako na začátku, je složitější. Tudíž lze říct že entropie nějak vzrostla. Vezmeme si opět naši házecí kuličku a znovu opakujeme hod do už trochu vychýlených kuliček. Znovu entropie vzroste a tak pořád dál a dál se odchylujeme od původního daného stavu modelu.
Lze s jistotou tvrdit, že není možné (nebo velice,ale velice nepravděpodobné) se vrátit do původního stavu kuliček pouze dalšími hody. Entropie (složitost) modelu tak pořád roste a do původního stavu se dostaneme jedině vnějším vlivem, to jest rukou kuličky srovnáme do čtyř sloupců a čtyř řádků.
Tak je tomu i s naším světem. Každá akce vyvolá vzrůst entropie a svět se stane zase o něco složitějším. Myslím, že toto je nejobecnější rys našeho světa. Možná bylo vysvětlení s kuličkami trochu moc složité a tak si uvedu ještě jeden jednoduchý případ, který uváděl pro objasnění pan Huigins (nevím), zmámý svým pojízdným křeslem.
Na stole leží šálek s kávou. Jediným pohybem ruky shodíme šálek na zem a on se robije na tisíc (pravděpodobně na daleko více) kousků a káva se vyleje. Žádným zásahem, podobným pohybu ruky, už nejde obnovit původní stav šálku ležícího pokojně na stole a kávy, která z něj krásně voní. Tím pohybem ruky entropie (složitost) šálku vzrostla a nelze ji vrátit do původního stavu.
Co ale tímto povídáním vlastně chci naznačit. Myslím, že neustálému růstu entropie v našem vesmíru vděčíme za všechno. Je možné si tuto situaci představit jako pyramidu, na jejíž špičce je nula, začátek všeho, nulová entropie, žádný pohyb, žádný čas. A od této chvíle mocná entropie budující stáe složitější struktury postupuje směrem dolů. Pyramida se neustále rozšiřuje, každý následující stav je ovlivněn tím předchozím. Na určitém místě, relativně blízko špičce vznikla hmota vesmíru, na jiném daleko níže je vznik prvních živých jednobuněčných organismů a kousek za nimi je člověk. Myslím však že člověkem to nekončí, vždyť entropie roste pořád.
Ten kdo pozná tento růst je schopen předvídat a dívat se do jisté vzálenosti před sebe a představit si svět takový jaký skutečně je, a ne jaký je pouze pro nás.
Přeměna množství v novou kvalitu:
Tak jak postupuje technická revoluce v naší době, jsme svědky toho, že nové objevy, vynálezy a postupy už stále více nejsou zásluhou jedince, ale mnohem více lidí, kteří navzájem staví na práci ostatních.
Pro jednoduchost uvedu opět příklad:
Dnešní DVD, nebo CD mechaniky zná téměř každý. Každému, kdo trochu zná princip těchto zařízení je jasné, že CD mechanika je vyšším stupněm kvality dřívějšího gramofonu. Jsou zde veliké odlišnosti, ale myšlenka je vpodstatě tatáž. Přitom ale všichni víme jak je dnešní CD-ROM na hony vzdálen jak do kapacity dat , tak do vyšší kvality zařízení.
Pro toto zařízení platí určitý zákon, který říká, že jestliže stoupne počet výrobků {dřívějších gramofonů} nad jistý počet, je jisté že vznikne nová kvalita {CD-ROM}.
Na tomto vlastně funguje celá moderní vědeckotechnická revoluce, a tímto pravidlem se řídí i ostatní oblasti, kde lze "rozdrobit" jednotlivý zkoumaný celek na miliony nebo miliardy stejných částí.
Tohoto mechanizmu ostatně využívá nejlépe příroda a lze formulovat jednoduchý zákon:
Co příroda umí udělat (vyrobit, vyprodukovat) jednou, to umí udělat milionkrát.
Pokud jste si už někdy stoupli na hodinku či dvě k mraveništi a sledovali ten absolutní pořádek v rozdělování práce a poviností mravenců, muselo vám to připadat divné jak jsou tito tvorečkové organizovaní. Podle mě je to opět příklad přeměny množství na vyšší kvalitu. Jeden samotný mravenec neumí téměř nic, zatímco celek se vyznačuje jistými inteligentními vlastnostmi. Každý jednotlivec tvoří tedy součástku, která je v určitém informačním propojení s ostatními jednotlivci, ať už jsou to tykadla nebo něco jiného, určitě mezi mravenci existuje komunikace. Pokud se na mraveniště podíváme jako na jeden organismus, do jisté míry myslící, vidíme že se musí tento organismus starat o svůj růst, o svou reprodukci a o desítky dalších povinností. Je pravda, že komunikace mezi mravenci je pomalá a tedy je pomalý i celkový organismus mraveniště. Neoddiskutovatelný fakt ovšem je, že tento "organismus" musí řešit problémy, které jsou o řád složitější než které je schopen jednotlivý mravenec. Myslím si tedy, že mezi mravenci vzniká jakési nadvědomí, které každý mravenec jistým způsobem vnímá a poslouchá.
Teď budu ovšem hodně zjednodušovat:
Dalším případem entropie je mozek. Každý ví o schopnostech lidského mozku, jeho uvažování, paměti a rychlosti.
Nová kvalita opět vzniká množstvím o řád jednodušších neuronů. Teprve jejich propojení do sítě, je připraven mozek pro svůj úkol uvažování a vyvozování. Jednotlivý neuron tohoto úkolu není schopen.
A teď případ z techniky:
Dnes už snad každý známe internet. Jeho schopnosti nejsou nic jiného než přeměna množství na vyšší kvalitu. Pokud bysme propojili deset počítačů do stejného systému jako je teď internet, neměl by dnešní novou kvalitu. Bylo by to zase jenom deset počítačů. Dnes ovšem internet funguje nad počítači, ve vyšší kvalitativní rovině. Pokud odpojíme jeden počítač ze sítě, nic se vlastně nestane. Tak se vlastně obecně pozná vytvoření vyšší kvality. Vlastnosti celku už nejsou závislé na jednotlivých jedincích, i když se z nich vlastně skládají.
Tyto příklady vlastně zdůrazňují vliv entropie na prostor a život v něm a potvrzují mě v domněnce, kterou už jsem vyslovil a tu že svět spěje ke stálému zesložiťování, neboli stále složitějším strukturám, v nichž život tak jak ho známe určitě není konečnou etapou tohoto vývoje. Asi se změn souvisejících s tímto procesem nedožijeme, ale určitě přijdou
VEŠKERÝ TEXT JE POUHÁ PŘEDSTAVA AUTORA O MOŽNÉM VÝKLADU VÝŠE UVEDENÉHO.OMYL, NEBO CHYBA JE MOŽNÁ.
velice rád uvítám jakékoli dotazy, náměty, nadávky a podobně k tomuto textu na adresu