Topologia i ocylacje 1
W poprzedniej notce (a nawet już wczesniej) popełniłem rzecz niewybaczalną. Przyjąłem mianowicie (na razie roboczo), że przestrzeń, jaką tworzy Wszechświat, powiększa się dzięki względnemu ruchowi obiektów stanowiacych jego zawartość. Nie chodzi więc o zakrzywioną (grawitacją) przestrzeń. Jakie są konsekwencje tego kroku? Zobaczymy w kolejnych notkach.
Przede wszystkim, jak już stwierdziłem wcześniej, naturalną rzeczą, wprost konsekwencją, jest uznanie geometrii Wszechświata za płaską, euklidesową z natury rzeczy. Nie chodzi więc o rozwój "krytyczny" na bazie równania Friedmanna (jedna z trzech opcji), lecz o płaskość immanentną. "Krytyczność" bowiem oznacza ekspansję nieograniczoną w czasie, co wyklucza przyjętą tu periodyczność. Wraz z tym przyjmuję, że same oscylacje wiążą się z cykliczną zmiennością inwariantu c. Źródłem zmian metryki Wszechświata nie jest więc przyciąganie (lub odpychanie). Inna sprawa, że zawartość materialna Wszechświata ma jakiś wpływ na częstotliwość zmian inwariantu. W tej kwestii nie mam jednak żadnego punktu zaczepienia. Natężenie pola grawitacyjnego Wszechświata, jak już zauważyłem, powinno być równe zeru, choć potencjał grawitacyjny, będąc stałym, może być różny od zera. O tym w dalszych notkach.
W tym kontekście skoncentrujmy się na wyjątkowej i wielce intrygującej wielkości c, która, moim skromnym zdaniem, stanowić może klucz do wielu roztrzygnięć dotyczacych Wszechświata. Jak stwierdziliśmy wcześniej, prędkość ekspansji (horyzontu) równa jest c. To prędkość niezmiennicza. Nie zależy więc od tego gdzie znajduje się obserwator. Powiedziałbym, że w tym właśnie tkwi też sedno zasady kosmologicznej. Wprost, gdyby nie było prawdą to, co ta zasada głosi, nie istniałaby też prędkość niezmiennicza, a świat, nawet w najmniejszej skali, byłby czymś innym (gdyby możliwe było jego istnienie – sądzę, że nie). Z każdego miejsca patrząc „widzimy” ten sam horyzont. Ten sam, gdyż reprezentuje on wspólny dla wszystkich początek, a nie zasięg widzenia. Jeszcze raz podkreślam to. Nie jest to więc prędkość, z jaką coś zostało podrzucone do góry, by potem spadało jabłkiem w głowę. Prędkość ta określa też jedyny faktycznie istniejący, układ inercjalny, absolutny układ odniesienia, którym jest Wszechświat, będący wszystkością, a tym, statycznością wobec nieistnienia czegokolwiek poza nim. Była już o tym mowa. Tym układem odniesienia jest więc horyzont hubblowski-grawitacyjny Wszechświata wyznaczający moment (nie miejsce) początku ekspansji, jedynej dla całego Wszechświata. Właśnie dlatego prędkość światła jest niezmiennicza. Tajemnica jej istnienia tkwi więc w cechach Wszechświata i w Wielkim Wybuchu, a nie w wymyślonym przez kogoś aksjomacie (przepraszam, postulacie). Po stu latach nie jest już postulatem. Nota bene, sto lat temu (dokładnie, gdyż pisałem te słowa w roku 2005) było to rzeczą genialną*. Nie oznacza to jednak, że prędkość ta jest absolutnie stała, choć zawsze jest niezmiennicza, czyli względem każdego układu odniesienia ma w danym momencie tę samą wartość. Być może maleje, choć my oczywiście tego nie czujemy będąc cały czas w środku. Dałem temu wyraz wcześniej. Można by rzec, że tempo ekspansji rzeczywiście maleje – maleniem inwariantnej prędkości c. Maleniem aż do momentu inwersji w połowie cyklu. A potem, powrót przyśpieszony (sukcesywnym wzrostem c) ku początkom. Wiecej o tym w innych notkach.
Jak już filozofujemy, to przy okazji warto powrócić do zasadniczego pomysłu, który symbolizuje wzór (&) z notki 12F. Nie przewiduje on żadnego ograniczenia na wielkość przyrostu energii potencjalnej Wszechświata, a więc i na wielkość przyrostu jego masy grawitacyjnej. W zgodzie z tym wzorem energia (a więc i masa) może być nawet nieskończona. W związku z tym właśnie śmiem twierdzić, że dotyczy on określonego przedziału czasowego, nie mówiąc jak długo energia potencjalna może wzrastać. Sądzę, że energia potencjalna, nawet dowolnego układu materialnego, nie może wzrastać w nieskończoność (wzrostem wzajemnej odległości jego składników). Tak samo zresztą, jak nie może istnieć prędkość nieskończenie wielka, a także siła nieskończenie wielka. Ograniczoność z góry globalnej energii potencjalnej Wszechświata, ogranicza także końcowe rozmiary Wszechświata, a tym (znów) sugeruje cykliczność jego rozwoju.
Można przypuszczać, że także wzrost masy grawitacyjnej (zdefiniowałem to pojęcie w notkach opatrzonych numerem 11) układów ma swój kres górny. Trudno bowiem oczekiwać, aby energia potencjalna (a więc i masa) układu dwóch cząstek (powiedzmy, że) cząstek kurzu była na przykład równa milion ton. To wzrastanie wraz z odległością musi się kiedyś skończyć. Im masa określonego układu jest mniejsza, tym, bardziej ograniczony jest bezwzględny wzrost jego energii potencjalnej. Trudno na przykład przyjąć, by masa grawitacyjna układu dwóch ciał, nie ważne jakich, dążyła do nieskończoności..."Co wtedy z Wszechświatem?" Może nawet zależność ta ma charakter proporcjonalności. Dzięki temu właśnie u szczytu ekspansji Wszechświata jako całości, nawet jego najdrobniejsze podukłady: ciała, cząstki, osiągną, w tym samym momencie, szczyt swej lokalnej ekspansji. Nie potrzebne jest więc żadne uzgodnienie własności i procesów. Istnienie ograniczenia na wzrost wielkości energii potencjalnej oddziaływania implikuje też możliwość (jeśli nie konieczność) istnienia (z natury rzeczy) sprzężenia zmian globalnej energii potencjalnej ze zmianami inwariantu c, zmian, których istnienia wcale nie można wykluczyć. Przy tym zmiany te powinny chyba sięgać w głąb, ku skalom najmniejszym... Zatem, im większa jest energia potencjalna, a tym samym większa masa globalna, tym mniejsza jest wartość samego inwariantu. By pogłębić to spostrzeżenie (właściwie nieśmiałe przypuszczenie), można też do sprawy podejść inaczej. W związku z zapostulowaną tu równością promieni hubblowskiego i grawitacyjnego Wszechświata i faktem (zaobserwowanym) jego rozszerzania się, wprost naturalną była konkluzja o sukcesywnym wzroście globalnej masy-energii. W kontekście tym przyjęcie hipotezy o maleniu prędkości światła prowadzi do konkluzji, że szybkość wzrostu masy Wszechświata stopniowo maleje, dążąc do zera wraz z zerowaniem się inwariantu [Δ(mc^2)/Δt→0]. Byłby to moment inwersji, początek kontrakcji Wszechświata.
Od razu narzuca się też (dla upoglądowienia sprawy) skojarzenie z życia, jakby uzasadniające przypuszczenie o ciągłym maleniu prędkości światła. Prędkość dźwięku jest tym mniejsza, im mniejsza jest gęstość ośrodka, w którym dźwięk rozchodzi się. Rozszerzający się Wszechświat jest coraz rzadszy. Rzecz ta rozwinięta została w jednej z moich książek**. To daje do myślenia, a powyższe spostrzeżenia stanowią wprost poważny argument (nie tylko myślową przesłankę lub hipotezę galopującego SF) na poparcie tezy o cykliczności Wszechświata. Ma to też spory potencjał heurystyczny. Wszystko to podpowiada mi dziś intuicja. Dla znalezienia odpowiedniej formuły, czuję, że na razie za wcześnie z powodu braku odpowiedniej bazy poznawczej. Przyjdzie i na to czas (na przykład na obserwacyjne obalenie wszystkich tych fantazji).
Model Wszechświata oscylującego jest znany i dość popularny, gdyż odpowiada potrzebom naszej intuicji. Nie warto jej lekceważyć. Z tego powodu na przykład intensywnie poszukuje się brakującej masy na to, by uzasadnić krytyczność rozwoju Wszechświata i na to, by spowodować jego zapadnięcie się w drugiej części cyklu rozwojowego. Nie przeszkadza to jednak w prowadzeniu badań zbieżnych z przypuszczeniem o nieskończonej ekspansji. Stwierdzone niedawno obserwacyjnie „przyśpieszenie” stanowi doskonały bodziec dla tych badań. Powodzenia! Jak już wiadomo, pogląd o możliwości nieskończonej ekspansji nie stanowi opcji rozważanej w tej pracy, jako nierealny. Decydują o tym przede wszystkim względy filozoficzne. One zresztą mogą być, wbrew pozorom, nawet ważniejsze, niż poglądy dotyczące jakichś fizykalnych konkretów.
*)Polecam mą książkę: „Elementarne wprowadzenie do szczególnej teorii względności, nieco... inaczej”. Do nabycia: www.kopernikanska.pl
**)Pofantazjujmy o Wszechświecie. Wgłąb materii: grawitacja w podwymiarach.
Inne tematy w dziale Technologie
