Gravitace
Václav Dostál
Podstata gravitace je záhadná – prozatím
I. Newton ve svém proslulém gravitačním zákonu uvedl, že mezi dvěma tělesy existuje síla, závisející na jejich hmotnosti a na jejich vzdálenosti. Tento zákon nic neříká o vzniku této síly ani o jejím časovém působení („šíření“), prostě určuje jen její velikost v závislosti na jiných fyzikálních veličinách. Nepojednává tedy o podstatě „gravitace“, což se stává záhadou: Proč tato síla existuje? Co je její příčinou?
Co gravitace není
Proti myšlence, že by tělesa měla jakousi schopnost přitažlivosti – přes prázdnotu – se Newton výslovně ohradil. Přisuzování tělesům nějaké vnitřní schopnosti přitažlivosti se Newtonovi jevilo jako zcela nepatřičné. Takovou představu pokládal za absurdní.
Dnes víme, že tělesa se skládají z atomů. Největší prostor v atomu však zaujímá „prázdnota“ = vakuum. Představa jak vakuum jednoho atomu přitahuje vakuum jiného atomu je opravdu absurdní. Ještě absurdnější se jeví schopnost jednoho vakua být přitahováno jiným vakuem.
A. Einstein opustil statiku a místo síly mluvil o zakřivování prostoru: Těleso kolem sebe zakřivuje prostor, který potom zakřivuje např. světlo, letící kolem tělesa. Jenže jde automaticky o zakřivování dovnitř, ke středu tělesa, ne od jeho středu ven. Mohlo by se říct, že těleso přitahuje prostor do sebe.
Zatímco
běžná představa, že jedno těleso přitahuje jiné těleso, vkládá přitažlivost
reálným objektům, tj. tělesům, představa zakřivování prostoru přisuzuje
přitažlivost geometrickému tj. myšlenému
prostoru: Reálný objekt údajně působí na myšlený objekt. To platí i obráceně:
zakřivený myšlený prostor prý reálně
ohýbá světelný paprsek, odchyluje fotony. Absurdita!
V dobách raného geocentrismu se podle pozorování usuzovalo, že těžké látky (např. kameny) tíhnou k zemi, kdežto lehké páry stoupají vzhůru – levitují. Jestliže si uvědomíme, že „gravitace“ ve svém původním znamená „tíhnutí“, máme hned jasno, kde se vzala představa, že Země (a obecně jakékoliv těleso) k sobě něco přitahuje.
Gravitace není přitažlivost. Tělesa nemají „vrozenou“ schopnost přitahovat jiná tělesa nebo být jimi přitahována. A už vůbec nemohou zakřivovat (přitahovat k sobě) geometrický = fiktivní prostor nebo být tímto myšleným prostorem reálně přitahována.
Gravitace nepůsobí „na dálku“, napříč prázdným prostorem. Mezi kosmickými tělesy není prázdný prostor! Hlavně je zde (kvantové) vakuum, které žádnou prázdnotou není! Dnes víme, že kvantové vakuum naopak obsahuje obrovskou energii a tedy podle proslulého Einsteinova vztahu velikou hmotnost!
Gravitace se nešíří ani myšleným = geometrickým prostorem, ani neexistující prázdnotou mezi kosmickými tělesy. Na to ukázal už Newton: jak by se mohla nějaká vnitřní schopnost tělesa (přitažlivost) šířit prázdnotou, která je vně tělesa?? Prázdnota přece neobsahuje vůbec nic! „Naštěstí“ žádná prázdnota reálně neexistuje!
Moderní představa existence gravitonů – částic gravitace – také selhává: Tělesa by emitovala gravitony, podobně jako emituje fotony. Tyto gravitony by narážely na jiná tělesa a místo toho, aby podobně jako fotony vytvářely na ta tělesa tlak (tlak záření, tlak světla) tak by je „sála“?? A navíc: Jak by mohly hmotné částice ovlivňovat myšlený prostor??
Je načase přijmout Newtonův postřeh, že gravitace není přitažlivost těles!
Casimirův jev
Video https://youtu.be/PS8Lbq2VYIk (viz také Denysbondar) a https://www.youtube.com/watch?v=H-GnwnEnLCA ukazuje dvě desky, pohybující se vzájemně k sobě
ve vibrující vodní nádrži, analogii Casimirova jevu,
který existuje ve fluktuujícím vakuu.
Velmi dobrý výklad
tohoto jevu podává V. Wagner v článku Vakuum ve
skutečnosti prázdnota není aneb kouzla kvantové fyziky: „Nastává
v případě, že máme velmi blízko sebe dvě vodivé nenabité desky. Jak v okolním prostředí, tak mezi těmito
deskami, vznikají fluktuace pole (virtuální částice). Ovšem ty, které vznikají
mezi deskami, musí mít takovou vlnovou délku (λ = 
h/p),
aby vzdálenost mezi deskami byla celočíselným násobkem této vlnové
délky. To znamená, že virtuálních částic (fluktuací vakua) vzniká v prostoru
mezi deskami méně než mimo ně. To se projeví silou, která tlačí
na desky z vnějšku dovnitř, a tuto sílu opravdu pozorujeme a měříme.“
Nejde o nějakou náhle vzniklou přitažlivost desek, nýbrž o tlak (o energii) vakua! Kde by se – „na chvíli“, tj. pro jisté vzdálenosti při daných rozměrech desek – vzala nějaká přitažlivost desek, která by při jejich „nepříznivé“ vzdálenosti jaksi zmizela?
V článku L. Šamaje „Elektromagnetický Casimirov jav“, uveřejněném v Čs. čas. fyz. 57 (2007), je pozoruhodná mechanická analogie, že k jevu může dojít i v případě, že místo kovových desek a vakua mezi nimi a vně nich uvažujeme dvě lodě „uprostřed“ moře. I mezi jinými tělesy může vzniknout chvění, tedy vlnění jediného kmitočtu, zatímco vně těles je vlnění rozrůzněné. Mezi tělesy vzniká jisté odstínění, menší tlak. Vnější tlak tedy převládne.
Bylo by poučné vyzkoušet i jiné konfigurace než dvě desky. Např. dvě stejné koule, dvě koule různého poloměru – postupně s různě volenými poměry poloměrů, dvě desky postavené | – a – – (obr. 3.), také i jiná tělesa, nebo tělesa s odlišnou hustotou.
Při experimentech se dost často použije deska a koule – jak to ukazuje obr. 4. To je vyvoláno faktem, že nastavení přesné rovnoběžnosti desek je velmi obtížné. Na obr. 4. se měří průhyb pásků (vlastně jeho zvětšení proti průhybu danému tíhou kuličky) při nastavení různých vzdáleností mezi deskou a kuličkou.
V klasickém jevu jev nastává při počáteční vzdálenosti mezi deskami a pak při celistvých násobcích této vzdálenosti. Tzn., že jde o kvantový jev: vzdálenosti mezi deskami nemohou být libovolné, ale mohou mít jen diskrétní hodnoty. To se dá od kvantového vakua očekávat.
Návrh řešení záhady z úvodu: Gravitace jako tlak „vakua“
Cituji z textu Gravitace pochází z proměnné hustoty energie kvantového vakua (od Caligiuriho a Sorliho): „…gravitace pochází ze zmenšené hustoty energie kvantového vakua, viděného jako kondenzát, způsobené přítomností hmotného objektu nebo částice. Z ontologického a dynamického hlediska gravitace může být vyjádřena jako působení „tlaku“ kvantového vakua následkem gradientů hustoty energie vytvářených hmotnými tělesy ve 3D fyzikálním prostoru.“
Citát potvrzuje předpoklad, že „gravitace“ je obdobou Casimirova jevu, odehrávajícího se v obrovských měřítcích. Za tímto citátem následuje další tvrzení: „Každá hmota ve vesmíru je tedy v dynamickém energetickém vztahu s kvantovým vakuem, modifikujíc hustotu energie vakua následkem klidové hmotnosti plus kinetické energie. Tato modifikovaná hustota energie kvantového vakua je příčinou „relativní“ rychlosti hmotné změny, včetně míry hodin a platná pro všechny pozorovatele.“
Druhý citát potvrzuje naši základní myšlenku, že základní entita, jež je „skrytá“ a zvaná velmi nevhodně „vakuum“, může být modifikována na pozorovatelné formy energie/hmoty, mj. na uzavřené koncentrace energie neboli částice a tělesa. Že různé „viditelné“ formy téže entity ovlivňují tu základní, „neviditelnou“, není nic divného. Naopak by bylo velmi zvláštní a nevysvětlitelné, kdyby nemohlo docházet k různým přeměnám energie. Modifikace vakua mezi tělesy můžeme vyjádřit jako snížení hustoty energie vakua. Nesnížená hustota energie potom tlačí modifikátory = tělesa (v původním případě Casimirovy desky) zvenčí k sobě.
Mnohem podrobnější výklad gravitace podávám v knize Přitažlivost gravitace (kde výslovně uvádím, že jde o přitažlivost tématu, nikoli o přitažlivost těles).