ZPĚT NA HLAVNÍ STRÁNKU

Gravitační záření

Obrázky jsou ilustrační, převzaté z internetu a ukazují „standardní“ přístup

Je příčinou gravitace přitažlivost těles („hmoty“)? Může existovat gravitační záření?

Obecná představa, že tělesa („hmota“) kolem sebe budí (generují) gravitační pole je obdobou laické představy, že trvalý magnet kolem sebe budí magnetické pole. Takové představy jsou scestné.

Když však uvedenou představu vzniku či příčiny gravitace bereme jako správnou, pak z ní vyplývá jiné tvrzení, že tělesa vyzařují gravitaci, že „emitují“ nějaké gravitační záření či gravitační vlnění, nějaké gravitační „paprsky.“

Modifikací výše uvedené představy přitahování je moderní tvrzení (vyrůstající z Einsteinovy obecné teorie relativity), že „hmota“ zakřivuje prostor – ovšem „dovnitř“, směrem ke středu daného tělesa. Dalo by se říct, že těleso okolní prostor přitahuje.

Když ovšem obě představy porovnáme, vidíme mezi nimi rozpor. Těleso „cosi“ vysílá, „emituje“ směrem ven a přitom přitahuje dovnitř!

Za částice gravitace jsou považovány gravitony. Těleso „emituje“ gravitony – podobně jako emituje (světelné) fotony. Fotony, narážející na těleso, vytvářejí tlak. Říká se mu tlak světla nebo tlak záření. Tlak záření se dá i měřit a bylo ho dokonce použito pro pohon kosmické sondy Ikarus. Tento tlak pochopí i laik, vždyť sám může cítit tlak dopadajících částeček (např. kapek deště hnaných větrem). A teď: jak letící gravitony narážejí do nějakého tělesa, tak jej „sají“? Nebo ty gravitony narážejí do okolního prostoru a tím jej zakřivují dovnitř? To je absurdní!

Čím je však způsoben volný pád? Tělesa v blízkosti Země, pokud nejsou zavěšena nebo podepřena, padají k Zemi, do středu Země (ovšem přibližně, neboť působí i rotace Země). Pro vysvětlení tohoto jevu je nejjednodušší představa, že Země ta tělesa (např. proslulé Newtonovo jablko) k sobě přitahuje. Jenže nejjednodušší představa nebývá správná. Oprava, že jde o vzájemné přitahování, je málo platná. Tělesa („hmota“) by musela mít vnitřní vlastnost či schopnost něco jiného přitahovat nebo být přitahována. Moderněji řečeno, musela by mít nějakou vlastnost zakřivovat okolní prostor směrem do svého středu. Tělesa („hmota“) se skládají z atomů. Má schopnost přitažlivosti jádro atomu nebo jeho obal nebo dokonce prostor mezi nimi? Ale vždyť ten vnitřní prostor je stejně „prázdný“ jako ten vnější! Představa jak jedna prázdnota (neobsahující nic) přitahuje jinou prázdnotu, je přímo děsivá. Nebo představa, že prázdnota uvnitř atomu zakřivuje okolní prostor, který je také prázdný, je hrůzná.

Vraťme se k emisi. Emise elektromagnetického záření (vlnění) bývá vysvětlována „přeskokem“ elektronu z vyšší energetické hladiny na nižší. Jestliže se sníží energie nějakého elektronu, zbývající energie se vyzáří ve formě fotonu. Přitom energie toho fotonu se přesně rovná rozdílu energií energetických hladin elektronu. Jak by tomu bylo s „emisí“ gravitonů“? Které částice atomu by „přeskakovaly“ z vyšší energetické hladiny na nižší? Nebo dokonce že by „emisi“ gravitonů vykazovala prázdnota mezi jádrem a obalem elektronu? A ta prázdnota je dokonce mnohem rozlehlejší než částice atomu!

Jestliže přijmeme, že tělesa („hmota“) zakřivují prostor, o jaký prostor se jedná? Jde o čtyřrozměrný geometrický prostor (zvaný „prostoročas“). Jenže geometrický prostor je prázdný a tudíž nemá hmotnost, je nehmotný. Jak mohou hmotné entity (tělesa) reálně ovlivňovat nehmotný (myšlený, fiktivní) prostor? Při tvrzení, že tělesa (svou přítomností a tudíž svou hmotností) zakřivují prostor, jde o výklad matematického výrazu (zvaného Einsteinovy polní rovnice). Nemůže jít o výklad fyzikální (reálné, hmotné) příčiny!

Naskýtá se další důsledek: nějaké „paprsky“ gravitace neexistují. Neexistuje nějaké gravitační vlnění čili gravitační záření!

Představme si na chvíli, že se od daleké hvězdy šíří nějaký úzký svazek gravitačních vln, tedy gravitační paprsek. Tento paprsek by se při průchodu kolem hmotného tělesa měl ohýbat podobně jako světelný paprsek. Čím? Tahem jiných gravitačních paprsků, vyzařovaných tou hmotnou hvězdou? Jenže paprsek z daleké hvězdy a paprsek z „přitahující“ hvězdy jsou na sebe kolmé! Jak známo kolmé síly (téhož druhu) neudělují žádný pohyb!

Z uvedených absurdit plyne, že „gravitace“ není vlastností těles či hmoty! Co to tedy je?? Odpověď zní: tlak vakua! Obdoba Casimirova jevu, v němž na desky umístěné ve vakuu, působí větší tlak zvnějšku než zevnitř! Ten „výsledný“ tlak byl změřen, tudíž existuje. Na rozdíl od neexistujícího „tahu“ těles („hmoty“)!

V článku „Gravitational Radiation - UCR Math Dept“ je uvedeno: „Existují koncepční problémy – co znamená kvantování geometrie nebo prostoročasu?“

Správně položená otázka! Lze nějak kvantovat geometrii? Lze kvantovat prostoročasové kontinuum zvané stručně prostoročas? Čtyřrozměrný prostor, zvaný prostoročas, je stejně plynulý jako třírozměrný geometrický prostor. Pokus o kvantování jakéhokoli vymyšleného prostoru, považovaného za plynulý, je pokusem o zrušení definice „geometrický prostor.“

Jak by se v kvantovaném prostoru šířila gravitace či gravitační vlna? Gravitační vlna je definována jako šíření plynulých změn onoho prostoročasu, způsobených plynulým zrychleným pohybem nějakých hodně hmotných entit (neutronových hvězd nebo černých děr), když se k sobě postupně blíží (po spirále). Nebo jsou gravitační vlny definovány jako vlny prostoročasu, způsobené plynulým výbuchem nějaké supernovy.

Takové gravitační záření kvantováno být nemůže – z principu. Ani nemůže existovat!

Může elektromagnetické záření ovlivňovat nebo vytvářet gravitaci?

Na otázku zda EM záření může ovlivňovat gravitaci, si můžeme přečíst kladnou odpověď, začínající tvrzením, že záření má energii. Jestliže může nějaké těleso („hmota“) vydávat (vytvářet, budit) gravitační pole, musí totéž platit pro energii. Energie a hmota jsou tatáž fyzikální entita ve dvou formách, mohou se vzájemně přeměňovat z jedné formy do druhé. Takže bychom mohli vydedukovat, že také (elektromagnetické) záření „emituje“ (budí, vydává) gravitační pole. Pak by bylo logické i tvrzení: „Záření … přispívá k celkovému gravitačnímu poli. “

Naskýtá se otázka, jak se ovlivňuje gravitační pole vytvářené tělesy a gravitační pole vytvářené zářením? Vezměme si nějakou hvězdu. Ta svou hmotou (či hmotností) vytváří gravitační pole. Ale současně emituje EM záření, které rovněž vytváří gravitační pole. Tato gravitační pole se pak asi sečtou a výsledkem je silnější gravitační pole? Jak od sebe odlišíme příspěvek hmoty a příspěvek záření?

Vezměme to z jiné strany. Je-li gravitační pole a elektromagnetické pole odlišné povahy, pak se ovlivňovat nemohou. Jestliže jde o fyzikálně podobné nebo stejné entity, pak by se ovlivňovat mohly. Ale ne tak, že by EM záření indukovalo nějaké gravitační záření (vlnění).

Vznik gravitačního pole nějakým působením záření je v rozebíraném textu dokumentován takto: „…většina záření ve vesmíru je tzv. mikrovlnné záření pozadí, a protože toto záření je rudě posunuto s časem, bylo použito jako energetičtější, a proto projevilo více gravitace. Je docela snadné vypočítat, že až do doby, kdy byl vesmír zhruba 50000 let starý, záření vlastně ovládalo gravitační pole.“

Další text se odchyluje od tohoto tématu, a proto jej musím pominout. Také odpověď na otázku, zda EM záření může produkovat gravitaci je kladná: „Ano, elektromagnetické záření / fotony přispívá k zakřivení prostoru a tedy gravitaci. Jenže, jak jsem naznačil výše, jak mohou hmotné částice nebo hmotné záření fyzikálně či reálně působit na geometrický čili myšlený prostor?

Správnost pojmu „gravitační vlny“

V článku „´Gravitační vlny´ je správný postup v popisu gravitačního záření“se píše:

„Je to OK nazývat je ´gravitační vlny´.

Puristé trvají na tom, že prostoročasové zčeření, právě objevené rozvinutými observatořemi LIGO by měly být zvány „gravitační vlny“ [Ne „gravity wawes“ ale „gravitational waves“]. Což samo je zkrácený způsob označení záření gravitační energie pomocí oscilací struktury prostoročasu. Další zkrácení „gravity wave“ je považováno za vědecky negramotné, protože „gravity wave“ už použili vědci, kteří studují mechaniku tekutin. V této souvislosti „gravity wave“ popisuje víření v tekutinách, které se vyskytuje, když se setkají dvě tekutiny nebo vrstvy o různých hustotách (podobně jako v atmosféře) se spojují.“

Ponechejme stranou rozdílné anglické termíny a tedy hydromechaniku. Všimněme si: toho, že „gravitační vlny“ nebo „gravitační záření“„je zkrácený způsob označení záření gravitační energie pomocí oscilací struktury prostoročasu.“ Zde se objevuje výraz „gravitační energie“ v souvislosti s jejím šířením (vlněním, zářením). Obvykle se tato energie uvažuje jako potenciální, závisící na vzdálenosti od „zdroje“, tj. od tělesa. Jde o statický popis. Tady ale jde tok energie, což znamená, že gravitační energie letí či „proudí“ prostorem. Zase jde o představu, že nějaké těleso vytváří kolem sebe gravitační energii, která ovšem nezůstává v klidu, ale šíří se prostorem – podobně jak tomu je se vznikem EM záření, vytvářeného horkým tělesem a pak jeho zářením.

Naskýtá se otázka: „Jaký soubor frekvencí má gravitační vlnění?“ Nebo: „Jaké vlnové délky gravitačních vln těleso vyzařuje?“ Odpověď zní: Žádné! Oscilace prostoročasu, tj. geometrického čili myšleného prostoru, nemohou vytvářet žádné reálné vlny! Geometrický čtyřrozměrný prostor, zvaný „prostoročas“, je definován jako kontinuum, které je obdobné trojrozměrnému geometrickému prostoru. Oba prostory jsou prázdné, neobsahující nic. Jak může nic oscilovat? Navíc oscilace čtyřrozměrného prostoru se mají šířit třírozměrným prostorem!

Gravitační vlny, definované jako zčeření prostoročasu, mohou existovat pouze jako myšlené a tudíž nemohou žádné fyzikální objekty reálně ovlivňovat. Nemá žádnou cenu zpřesňovat jakékoliv detektotory gravitačních vln nebo zvyšovat jejich citlivost. Zkušební tělesa těchto detektorů se reálně vlivem myšlených vln pohnout nebo kmitat nemohou! V LIGu vlivem těchto vln nevzniknou žádné rozdíly drah na sebe kolmých světelných paprsků, čímž by vznikla jejich interference. Budou-li přístroje velmi citlivé (což už jsou), stačí nějaký nepatrný „vzruch“ (např. jemňoučký vánek) a ejhle – interference světlených paprsků nastane, zkušební tělíska se rozkmitají. Rozhodně to však není způsobeno nějakou gravitační vlnou, přicházející odněkud z velké dálky!

Existuje gravitační aberace?

Prof. M. Křížek ve svém článku o vlivu gravitační aberace se na začátku ptá: „Je Země přitahována ke Slunci přesně tím směrem, kde je vidíme, nebo míří vektor této gravitační síly nepatrně mimo jeho střed? K zodpovězení této otázky použijeme pojmů světelná a gravitační aberace.“

Zaprvé: žádné gravitační přitahování neexistuje. Dále aberace se týká světelného paprsku nikoli nějaké síly. Pozorovatel na Zemi vidí Slunce posunuto o jistý úhel, protože než světelný paprsek os Sluce k zemi doletí, Země se na své oběžné dráze posune. Díky aberaci můžeme určit vzdálenost blízké hvězdy, protože ji vidíme jinde v zimě než v létě. Jak se Země otáčí kolem Slunce, ocitne se na jiném místě, odkud hvězdu vidíme pod jiným úhlem. To všechno se týká světelného paprsku!

Kdyby se gravitace šířila podobně jako světlo, čili kdyby existovaly nějaké gravitační paprsky, mohli bychom o nějaké gravitační aberaci uvažovat. Avšak úvaha o pootočení vektoru gravitační síly je něco jiného. Tento vektor lze posunout po přímce, na níž leží, ale uvažovat o jeho zpožděném působení pod jiným úhlem není totéž jako aberace paprsku, jako pozorování pod pozměněným úhlem!

Odkazy

Výše jsem naznačil vznik nebo příčinu gravitace. Tento problém rozebírám podrobně v knize Přitažlivost gravitace. Gravitace je přitažlivým tématem, nikoli přitažlivostí těles. Se vším, co jsem výše uvedl, také souvisí chápání prostoru. Tomu se věnuji v textu Pojetí prostoru.

ZPĚT NA HLAVNÍ STRÁNKU