Co jest u licha, z tą masąw fizyce ?

Technologie.Nauka.                           

   Ciekawe, za co płacę gdy kupuję 1 kg jabłek? Dotychczas fizyk odpowiadał : za masę jabłek, czyli za ilość materii (substancji), tak jak to twierdził Isaac Newton. 

Newtonowskie pojęcie masy zostało wzbogacone ( a więc - nie zanegowane) w XX wieku, po odkryciu protonu i neutronu oraz po zmierzeniu ich mas.O masie ciał, na które natrafiamy w świecie makroskopowym, decydują więc ( w dużym stopniu ) tylko wymienione cząstki, gdyż pozostałe mają masy znikome względem mas nukleonów.

Powyższe jest prawdą w towarzystwie, w którym nie ma specjalisty od wysokich energii, czyli od chromodynamiki , albo inaczej pisząc : od teorii kwantowych pól.Ten dział fizyki ( i tę teorię) współtworzył -z pochodzenia nasz rodak- Amerykanin Frank Wilczek,noblista,który napisał (1) jednoznacznie :

 n = m*c2/h skąd m = h*n /c2 

łącząc ze sobą dwa fundamentalne prawa fizyki relatywistycznej (Einsteina i Plancka-Schrödingera) :

m =E/c2 oraz E = h*n

gdzie E -energia stanu kwantowego z częstotliwością n funkcji falowej układu( h- stała Plancka).Tę elementarną matematykę "pudruje" słowami poetyckimi pisząc :

"masy cząstek są dżwiękiem, jaki wydaje z siebie drgająca przestrzeń, gdy drga...Drgania te są cząstkami o różnych masach m ".

Do idei Franka Wilczka , nagrodzonego Noblem za zbudowanie teorii "swobody asymptotycznej" , nawiązuje w książce pod krótkim tytułem "Masa" (2), fizyko-chemik Jim Baggott ,który karierę i sławę "pisarza naukowego" ( ang.science writer) przedłożył nad żmudną i bardzo często nie efektywną pracę naukową.

W tym nawiązaniu, Jim Baggott jednak jest bardziej kategoryczny i zdecydowany od Wilczka, gdyż pisze (2):

" Większość masy protonów i neutronów bierze się z energii zachodzących w ich wnętrzu oddziaływań między kwarkami a bezmasowymi gluonami oraz między kwarkami a innymi kwarkami" (s.274).

Sugeruje jakoby Einstein znał tylko formułę m=E/c2 a nie znał takiej : E = m*c2.Jeśli pierwszą formułę czyta Baggott ( podobno za Einsteinem) :

"masa jest formą energii" (s.273),

to dlaczego nie wolno mi drugą czytać tak: energia jest formą masy?Czyżby relacja równości nie była symetryczna?

.Z drugiej jednak strony Baggott opuszcza fizykę i wkracza w rejony metafizyki ( lub ściśle pisząc ) ontologii ,w tym oto miejscu:

"Jeżeli większość masy protonu i neutronu pochodzi z energii oddziaływań zachodzących wewnątrz tych cząstek, to rzeczywiście możemy mówić o "masie bez masy",co znaczy,że otrzymujemy zachowanie, które mamy skłonność opisywać jako masę, bez potrzeby istnienia masy jako własności obiektu"( s.272).

Kiedy więc kupuję 1 kg jabłek, to płacę za "zachowanie" kwarków,które tworzą protony i neutrony."Sęk" jednak w tym, że nikt nie stwierdził istnienia kwarków we wnętrzu nukleonów i co więcej : według teorii "swobody asymptotycznej" do tego, by wydobyć na zewnątrz swobodnego kwarka i oddalić go od innych kwarków, potrzeba nieskończenie wielkiej energii.

Toteż próba opisania masy ciał jako "zachowania" nie jest ontologią / metafizyką realnego bytu, lecz matematycznym opisem tworów wyobraźni, opartym na nadziei wykorzystania technicznego tego opisu.

Próba ta ma jednocześnie fałszywe założenie filozoficzne ,które odrzuca potrzebę"istnienia masy jako własności obiektu".Baggott propaguje w tej książce, modną w dzisiejszej fizyce ideę, że własności zjawisk i obiektów są wynikiem relacji / oddziaływania ze środowiskiem (otoczeniem,sąsiedztwem ), a nie wewnętrzną własnością zjawiska / obiektu.Idea ta jest uogólnieniem hipotezy Higgsa,według której wszystkie cząstki uzyskują masę na drodze interakcji (sprzężenie Yukawy) z polem wypełniającym całą czasoprzestrzeń,zwanym polem Higgsa.

Owa "pokręcona" ontologia pojęcia masy propagowana przez HEP (High Energy Physics ), to fakt metodologiczny wywołany nieuprawionym transferem kategorii fizyki mikroświata, do fizyki fenomenologicznej,makroskopowej.

Proton (neutron) nie jest-ze stanowiska ontologii - takim samym obiektem jak np.krzesło lub jabłko.Pojęcie jego masy rzeczywiście traci sens na rzecz energii.Jednak generalna teza J.Baggotta sformułowana w rozmowie z dziennikarzem (3), że materia nie jest własnością świata, to gruba przesada charakterystyczna raczej dla mieszkańców budynku o drzwiach bez klamek i zakratowanych oknach..

 Kupując 1 kg jabłek,nie płacę za energię kwantowych pól między kwarkami a gluonami z wnętrza nukleonów, lecz za ilość substancji/materii stanowiącej jabłka, albowiem za 2 kg tych samych jabłek u tego samego sprzedawcy zapłacę dwa razy większą kwotę pieniędzy.

Literatura

(1) F.Wilczek,Lekkość bytu,Prószyński i S-ka,Warszawa,2011

(2) J.Baggott,Masa, Prószyński i S-ka,Warszawa,2018

(3) J.Baggott ,Interview with Publisher’s Weekly, 3. 05.2013