Eine Eine
704
BLOG

Jak istnieje krzywizna czasoprzestrzeni ?

Eine Eine Kultura Obserwuj notkę 35
 Teoria względności A.Einsteina przewiduje szereg zjawisk nawet nie przeczuwanych wcześniej, oraz wprowadza wiele pojęć których sensy są zagadkowe i nastręczają duże trudności z rozumieniem ich, lub ze znalezieniem dla nich realnych desygnatów.Wobec tego zrozumiałe jest stanowisko p.Stanisława Hellera, który nieustannie postuluje konieczność dyskusji nad fundamentalnymi pojęciami fizyki. Popieram takie stanowisko z jawnym zaznaczeniem ,iż taka dyskusja może się toczyć tylko w obrębie filozofii fizyki, a nie w obrębie fizyki.W fizyce ontologia nie jest mile widziana ,chociaż – i tu zgadzam się z p.Stanisławem Hellerem- fizyka nieustannie o ontologię potyka się ! A przypomnijmy sobie, co ów zwrot “potyka się “ w rzeczywistości znaczy.Fizyka funkcjonuje na zasadzie pomiaru. Pomiaru wielkości fizycznych zaprojektowanego wizją teoretyczną. W teorii względności postuluje się niezależność prędkości światła w próżni od układu odniesienia inercjalnego.Fakt ten został potwierdzony eksperymentem pomiarowym z użyciem interferometru kilkakrotnie i nie istnieją racjonalne przesłanki do kolejnego podejmowania tego typu eksperymentu. Ostatni pomiar w roku 1964 w Genewie (CERN) przez Alvaegera i współpracowników potwierdził ten postulat z dokładnością do 0,01 % [1], a wygłaszanie opinii na salonie, iż ktoś, tam, gdzieś wykazał niedawno coś zgoła przeciwnego, ma taka sama wartość co słynne kanikularne informacje o ponownym ukazaniu się potwora w szkockim jeziorze Loch Ness ...Inną hipotezą STW jest hipoteza zależności masy ciała od jego prędkości. Formuła jest ogólnie znana m = m0 * [1 – (v/c)2]-1/2Czy ta funkcyjna zależność m(v) została potwierdzona doświadczalnie? Oczywiście, wielokrotnie od roku 1906 ! W roku 1963 V.Meyer z grupą współpracowników mierzył masę elektronów poruszających się z prędkością o,99*c i uzyskał zależność przewidzianą przez A.Einsteina z dokładnością 0,1 %.[2].W.Kopczyński i A.Trautman w pracy [3] analizują 5 hipotez OTW oraz ich metody weryfikacji.Są to: ruch peryhelium planet, ugięcie promieni świetlnych w pobliżu gwiazd, odchylenie przez Słońce fal radiowych pochodzących z kwazarów, zmianę czasu przejścia sygnału elektromagnetycznego w pobliżu Słońca, zmianę chodu zegarów atomowych w zależności od rozkładu potencjału pola grawitacyjnego. Większość eksperymentów pomiarowych umożliwiła technika automatycznych sond kosmicznych.rysunekMimo tych bezdyskusyjnych osiągnięć technicznych w dziedzinie empirycznej weryfikacji teorii względności, nadal sporne są interpretacje fizyczne OTW, zwłaszcza w zastosowaniach jej do kosmologii oraz do jej wciąż hipotetycznych relacji z mechaniką kwantową. Lista pytań ,które skrywają w sobie częstokroć trudne problemy może być bardzo długa. Przykładowe pytania z niej to :Jakie są relacje między geometriami dowolnego typu (np.geometria niekomutatywna, geometria Finslera ),a teoriami fizyki? Jakie są odniesienia pomiędzy ideami geometrycznymi a obiektami świata fizycznego? Jakie są relacje pomiędzy modelami czasoprzestrzeni formułowanymi przez fizykę a realną czasoprzestrzenią? Czy czas i przestrzeń to radykalnie inne byty ,cz przeciwnie? Lub pytania bardziej szczegółowe:Jak istnieją takie fundamentalne obiekty OTW jak np. krzywizna czasoprzestrzeni lub metryka Lorentza? Jakie są relacje pomiędzy ideą czasoprzestrzeni w mechanice kwantowej i w teorii względności? Jak istnieją osobliwości i horyzonty w czasoprzestrzeni? Dlaczego w OTW powszechnie stosuje się formalizm tensorowy? W jakim sensie energia, masa i pęd są nieodróżnialnymi pojęciami w obszarach relatywistycznych? Dlaczego czasoprzestrzeń w OTW musi posiadać osobliwości i horyzonty? Spróbuję naszkicować tok rozważań nad pytaniem tytułowym.Pojęcie krzywizny czasoprzestrzeni kieruje naszą myśl jednocześnie ku trzem różnym bytom, a tym samym ku trzem modusom istnienia oraz trzem ontologiom.Z jednej bowiem strony krzywizna czasoprzestrzeni jest zawarta w obiekcie algebraicznym, jakim jest tensor metryczny ,który występuje w wyrażeniu na kwadrat elementu liniowego w rozmaitości różniczkowej RiemanarysunekGdzierysunekTo współczynniki koneksji afinicznej zwane symbolami Christoffela.A z drugiej strony istnieje geometryczny model tensora metrycznego czyli krzywizny czasoprzestrzenirysunekW którym, miarą tej wielkości, jest deformacja wektora wynikła z jego równoległego przeniesienia wzdłuż równoległego konturu przy ustalonym kierunku wektora.     Model geometryczny krzywizny jest tylko elementem bogatej struktury geometrycznej całej rozmaitości różniczkowej ,gdyż każdemu punktowi tej rozmaitości odpowiada jego wewnętrzna struktura nadbudowana nad nim w postaci “przestrzeni stycznej ”..Przestrzeń styczna jest przestrzenią wektorową, działają w niej różne operatory, które produkują różne obiekty i struktury na rozmaitości, np. pola tensorowe, koneksji itp.I wreszcie po trzecie, krzywizna realnej czasoprzestrzeni objawia się określonymi zjawiskami w rodzaju np. ugięcia promieni fal elektromagnetycznych lub siłami pływowymi wynikającymi z dewiacji geodetyk swobodnie spadających ciał w polu grawitacyjnym obiektu kosmicznego.Oczywiście, te trzy warstwy ontyczne istnienia krzywizny czasoprzestrzeni w jakiś sposób oddziałują ze sobą. Już A.Einstein wprowadził termin “ dynamiczna geometria” pisząc ,że tej geometrii podlega ruch materii, ale i ona sama podlega materii. [3].Ten termin był również szeroko stosowany przez J.Wheelera [4].Sens kategorii "dynamiczna geometria" wciąż jest nie jasny i sporny.Najbardziej adekwatnym schematem filozoficznym relacji pomiędzy tymi trzema sposobami istnienia krzywizny czasoprzestrzeni wydaje mi się być schemat na rys.5 .rysunek który jest manifestacją mojego platonizmu, nieco jednak różniącego się od platonizmu R.Penrose, a zaprezentowanego przez niego w pracy [5].Na schemacie ukazuję cztery hierarchicznie ulokowane poziomy:1.Dane pierwotnie, najwyższe zasady2.Poziom idei najbardziej ogólnych3.Pośredni poziom idei matematycznych i religijnych4.Kosmos fizyczny, do którego należą także modele.Przyczynowanie ze strony każdego poziomu wyższego w kierunku poziomu niższego jest konieczne, lecz nie wystarczające.Szczegółowe opisy oraz wyjaśnienia co do poziomów ontycznych bytu według Platona, można znaleźć np. w [6].  Literatura[1] Alvaeger F.J.M. Farley, J. Kjellman and I Wallin, Physics Letters 12, 260 (1964).[2]A.K.Wróblewski,A.Zakrzewski,Wstęp do fizyki, T 1,Warszwa,1976,s.225[3] A.Einstein, On The Generalized Theory of Gravitation,Scient.Amer.,1950,183,s.13-17.[4] E.Misner,K.S.Thorne,J.Wheeler,Gravitation,San Francis.1973[5] R.Penrose,Droga do rzeczywistości,Warszwa,2007,s. 17[6] G.Reale,Historia filozofii starożytnej,T II, Lublin,2001,s.157-164 
Eine
O mnie Eine

No modern scientist comes close to Einstein's moral as well as scientific stature (John Horgan)

Nowości od blogera

Komentarze

Pokaż komentarze (35)

Inne tematy w dziale Kultura