reklama

Podivuhodnosť fyzikálnych vied v 20. storočí

Aká je pravdepodobnosť - pri takom dramatickom vývoji prírodných vied v 19. storočí, ako ho hutne opísali J. Bergier a L. Pauwels - že si vedy do 20. storočia preniesli len naozaj správne poznatky? A čo nám zanechalo 20. storočie?

Písmo: A- | A+
Diskusia  (15)

 Začiatok 20. storočia bol pre fyzikálne vedy charakteristický najmä sformulovaním špeciálnej (1905) a všeobecnej (1915-1916) teórie relativity Alberta Einsteina a počiatočnými objavmi v oblasti vnútornej štruktúry hmotných látok, t.j. vo fyzike elementárnych častíc.
 V dvadsiatych rokoch, v období "oddychového času" medzi dvomi svetovými vojnami, začali vznikať "moderné" základy extrémne špekulatívneho vedného odboru - kozmológie - ktorý, dovolím si to povedať, nezmenil svoj povahu dodnes.
 Druhá polovica storočia mala znateľne iný charakter. "Produktivita" základného výskumu čo do množstva objavov poklesla, zato ekonomické náklady na objavnú prácu značne narástli. Aj v záujme čo najrýchlejšej obnovy globálnymi vojnami poničeného sveta sa začal klásť čoraz väčší dôraz na technický a technologický pokrok, na vývoj rôznych technických aplikácií dovtedajších poznatkov základného výskumu. Nečakaný rozvoj technologických možností výroby umožnil splniť tento zámer nad očakávanie. Široká verejnosť dostala možnosť v masovom merítku užívať široké spektrum najrôznejších spotrebných predmetov a prudko sa menila na tzv. konzumnú spoločnosť.
 Ale aj vedci si žiadali čoraz väčšie prostriedky na pokračovanie svojej práce.
 V druhej polovici 20. storočia napríklad započal - nie práve lacný - prieskum blízkeho i vzdialenejšieho priestoru našej slnečnej sústavy, ktorý "najhmatateľnejšie" vyvrcholil kozmickými letmi s ľudskou posádkou na Mesiac, v rámci programu Apollo (1961-1972, na Mesiaci boli Apollo 11/1969 - Apollo 17/1972).
 Kozmické sondy Pioneer 10 (štart marec 1972, smer k hviezde Aldebaran, súhvezdie Býk) a Pioneer 11 (štart apríl 1973, smer k hviezde alfa Aqi, súhvezdie Orol) a Voyager 1 (štart 1977) a Voyager 2 (štart tiež 1977) stihli preletieť priestor našej slnečnej sústavy a už mieria do medzihviezdneho priestoru.
 Nároky - napríklad - na naplánovanie a riadenie či už pilotovaných alebo bezpilotných letov, na zabezpečenie komunikácie a diaľkového prenosu získaných dát, na ich analytické vyhodnocovanie, ako aj na analyzovanie dát z rôznych laboratórnych detektorov, už neboli splniteľné bez pomoci výpočtovej techniky, ktorá tiež zaznamenala búrlivý vývoj. Vedci a technici ju dokázali výrazne miniaturizovať a nepredstaviteľne zvýšiť jej prevádzkové kvality. Napríklad v CERN-e vznikla sieť World Wide Web.
CERN - Európska organizácia pre jadrový výskum - sa zameriava na základný a aplikovaný výskum najmä v oblasti časticovej fyziky. Vznikla v r. 1954 na základe medzinárodnej dohody dvanástich (v súčasnosti už dvadsiatich) štátov.Vlastní Európske laboratórium pre časticovú fyziku na francúzsko-švajčiarskom pomedzí, neďaleko Ženevy. To je najväčšie laboratórium časticovej fyziky na svete, predstavujúce špičku v oblasti výskumu najjemnejšej štruktúry hmoty. Hlavnou funkciou CERN-u je prevádzka časticových urýchľovačov a ďalšej infraštruktúry potrebnej pre výskum v oblasti fyziky vysokých energií.
 Situácia vo výskume "najelementárnejšieho" mikrosveta, mne osobne, však stále pripomína situáciu, aká bola svojho času v chémii, ešte pred vznikom Mendelejevovej periodickej sústavy chemických prvkov (pred r. 1869).
 V astronómii možno spomenúť Hubblov ďalekohľad.
 Hubblov vesmírny ďalekohľad (HST) sa pohybuje na obežnej dráhe okolo Zeme. Pretože je umiestnený mimo zemskej atmosféry, získava ostrejší obraz veľmi slabých a matných objektov než ďalekohľady na zemskom povrchu. Na obežnú dráhu bol vynesený raketoplánom Discovery v roku 1990. Od svojho vypustenia sa stal HST po dodatočných úpravách jedným z najdôležitejších ďalekohľadov v dejinách astronómie. Je zodpovedný za mnoho priekopníckych objavov a pomohol astronómom lepšie pochopiť základné problémy astrofyziky.

SkryťVypnúť reklamu
Článok pokračuje pod video reklamou

 Mnohí sa dobre pamätáme, ako veľmi dokázal zmeniť naše poznatky a pôvodné predstavy prelet každej jednej kozmickej sondy, ktorá sa dokázala dostatočne priblížiť napríklad k niektorým vonkajším planétam našej slnečnej sústavy alebo k ich satelitom a sprostredkovala nám výsledky svojich "miestnych" pozorovaní.
 Podobne sa to neraz stalo (stáva) aj pri pozorovaní vzdialeného vesmíru. Niektoré výsledky svojich pozorovaní astronómovia nevedia vysvetliť. Ale to nie je na závadu, ak len sa nebudú snažiť, za každú cenu a čím skôr, vyhlásiť za nespochybniteľnú pravdu prvú možnosť, vysvetlujúcu pozorované, ktorá ich napadne.

SkryťVypnúť reklamu
reklama

 Edwin Hubble (Powell, 1889-1953) v roku 1926 prvý rozoznal hviezdy v galaxiách a už v roku 1929, na základe pozorovania tzv. "červeného posunu" v spektre hviezd v týchto galaxiách, riskantne vsadil na predpoklad, že "červený posun" je spôsobený Dopplerovým efektom. Sformuloval hypotézu o rozpínaní sa vesmíru, a to tým spôsobom, že čím sú pozorované objekty od Zeme vzdialenejšie, tým sa od nej vzdialujú rýchlejšie. Pritom sa zrejme vôbec nevzrušoval otázkou, odkiaľ sa na takýto dej berie potrebná energia.
 Korunu tomuto "humbugu" (môj názor - pozn. autora) potom nasadili kozmologovia v tzv. teórii Veľkého tresku. To je jeden z prípadov, ktoré sú všeobecne známe, a ktoré som mal na mysli pri formulovaní predchádzajúceho odseku.
 Hoci existuje aj známa možnosť vysvetliť pozorovaný červený posun - napríklad "starnutím" svetla, čo má tiež svoju logiku - do vedomia širokej odbornej aj laickej verejnosti sa "zahniezdil" Veľký tresk (predpokladajúci akýsi singularitný "praatóm"), schizofrenicky vylepšený o tvrdenie, že sa jedná o rozpínanie, (de facto množenie!) priestoru, ktoré vlastne nemá stred a, pozorované z ľubovoľného miesta vo vesmíre, všade bude vyzerať rovnako.
 Ako však do tohto rozpínania "pasujú" hviezdy s "modrým posunom", ktoré sa k nám podľa tejto logiky približujú? A koľko iných racionálnych možností vysvetliť pozorované možno ešte ani nepoznáme?
 Steven Weinberg (nar. 1933), americký fyzik, obdržal v roku 1979 dostal spolu s Ábdusom Sálamom a Sheldonom Glashowom Nobelovu cenu za fyziku za model zjednocujúci slabé a elektromagnetické interakcie a za predpoveď existencie neutrálnych prúdov. Nebude to teda nejaký naivný človek. Ale prečo by si dopredu neprihrial polievočku, a to práve pri teórii Veľkého tresku? Vo svojej knihe "Prvé tri minúty" (1977) vraj predstavil modernú, rýdzo vedeckú predstavu o raných vývojových fázach terajšej štruktúry vesmíru. Vraj v nej podivuhodne do seba zapadajú poznatky astronómie i rozsiahlych oblastí fyziky. Citujem "mikrorecenziu" z pera kníhkupca:
 "Je to samozrejme hypotéza, ale dnes najuznávanejšia. Ľudský rozum, sám výtvor evolúcie hmoty, tu doteraz najďalej presiahol naše fyzické a historické dimenzie a do neuveriteľných podrobností (ten to ale vystihol: do neuveriteľných...! - pozn. autora) rozoznáva udalosti, ktoré sa udiali dávno pred vznikom človeka, života, i našej slnečnej sústavy, pred 10 až 20 miliardami rokov, v rozmedzí púhych troch minút po Veľkom tresku.
 Len tak, medzi nami bratmi čitateľmi, prečo pán, ktorý s takou istotou popisuje prvé tri minúty čohosi nepredstaviteľného, si nie je istý vekom pozorovaného vesmíru, takže o ňom uvažuje s prípadnou toleranciou desať miliárd rokov?!
 Weinberg vraj bol jeden z prvých, kto upozornil na dôležitosť presného nastavenia kozmologickej konštanty pre existenciu komplexného života. Uvedomil si, že jej príliš vysoká hodnota by znamenala, že vesmír sa bude rozpínať príliš rýchlo a nebude môcť dôjsť k sformovaniu sa hmotných objektov, napríklad galaxií. Naopak jej príliš nízka hodnota by znamenala, že vesmír príliš rýchlo zase skolabuje v singularite a vôbec nedôjde k objaveniu sa života. Preto tvrdí, že náš vesmír, umožňujúci existenciu komplexného života, je veľmi zriedkavý. (Pozri: https://sk.wikipedia.org/wiki/Steven_Weinberg)
 A pretože je teória Veľkého tresku taká uznávaná, už sa vôbec nečudujem, keď z času na čas aj v televízii vidím v kohosi rukách balónik, "potetovaný" čiernymi škvrnkami od hrubej fixky. Táto rekvizita má divákovi názorne priblížiť základnú myšlienku teórie Veľkého tresku, ale je to veľmi úbohý pokus podobne, ako úbohá je celá táto teória. (Aby nedošlo k omylu, prezentujem tu svoj vlastný názor na Veľký tresk. Nikomu ho nevnucujem, ale ani si ho nenechám vziať. Mali by to brať do úvahy všetci prípadní pochlebovači starého pána Weinberga, ktorým sa môj názor možno nepáči.)
 Prvý raz, čo si naisto pamätám, že som niečo podobné videl na televíznej obrazovke, tento psí kus realizovala dvojica slovenských komikov blahej pamäti. Július Satinský a Milan Lasica sa snažili viesť duchaplné rečí práve na túto tému, v prítomnosti podobného balónika, ktorý už mal svoje prvé tri minúty za sebou.
 Pomerne často vídame na televíznych obrazovkách, v rôznych populárno-náučných programoch - aj z dielne svetoznámej televízie BBC - tiež (heliocentrické) animácie našej slnečnej sústavy alebo iných, často len predpokladaných svetov, a to v podobe typických astronomických "kolotočov", ktoré reálne nemôžu existovať. V krajnom prípade ich možno prijať ako astronomické modely, vytvorené pre diváka kvôli lepšej názornosti; ale na to vás nikto neupozorní. Takže, keď niekde poviem, že planéty našej slnečnej sústavy sa v žiadnom prípade nemôžu pohybovať po nejakých eliptických dráhach doslovne okolo Slnka, pozerajú na mňa ľudia s výrazom "odkiaľ ten prišiel?, vari nespadol z Marsu?".
 Uvážme, ak je rozpínanie vesmíru naozaj reálne, potom aj naša slnečná sústava sa v svetovom priestore musí pohybovať určitou (zrejme značnou) rýchlosťou, a tento pohyb zasahuje špecifickými dôsledkami všetko v jej vnútri. Potom je naša heliocentrická sústava de facto nezmysel a, ak chceme dôslednejšie pochopiť fyzikálnu realitu, musíme sa vo svojich názoroch a predstavách "posunúť" na kvalitatívne vyššiu úroveň. To znamená osvojiť si koncepciu helio-dynamickej sústavy, so všetkými dôsledkami z toho vyplývajúcimi.
 Osobne si myslím, že prax prenosu rôznych nedomysleností, alebo priam vyslovených nezmyslov, v oblasti fyzikálnych vied storočiami neustáva, ale, ako sa naše poznanie rozširuje, pribúda aj čoraz viac nezodpovedaných otázok a nesprávnych hodnotení pozorovaných javov. Možno teda predpokladať, že ani 20. storočie na tomto trende nič podstatné nezmenilo. Niektoré fakty tomu nasvedčujú.
 V prvom rade, pretrvali relativistické koncepcie, a to je azda najväčšia chyba, ktorá sa mohla stať. 
 Zabudnime na chvíľu na Galileov mechanický princíp relativity a uvažujme takto. -
 V roku 1881 vykonali Michelson a Morley svoj zásadný experiment s negatívnym výsledkom, čo je dosť výnimočné, a aj tento fakt prispel k tomu, že fyzika nakrátko upadla do závažnej krízy.
 V roku 1899 objavil Max Planck (1858-1947, nemecký fyzik, jeden zo zakladateľov kvantovej teórie) základnú fyzikálnu konštantu - Planckovu konštantu h - a v roku 1900 objavil správny zákon pre rozdelenie energie v spektre žiarenia absolútne čierneho telesa. Na jeho vysvetlenie sformuloval hypotézu kvantovania energie oscilátorov.
 V roku 1905 Albert Einstein zas sformuloval špeciálnu teóriu relativity, ale dokázal to len vďaka tomu, že sa - v dôkaznej núdzi - uchýlil k použitiu dvoch problematických postulátov. Vychádzal pritom z predpokladu, že princíp relativity je správny, ale zákony a pojmy mechaniky potrebujú opravu. Zmenil definície hmotnosti, energie, hybnosti a základných vlastností priestoru a času, čím vynútil platnosť princípu relativity tak pre zákony mechaniky, ako aj pre zákony náuky o elektrine. Zákony náuky o elektrine pritom nebolo treba nijak meniť. Magnetickú silu možno považovať za relativistickú korekciu Coulombovho zákona. (Základy fyziky, ALFA Bratislava, 1977).
 Tým bola spomenutá kríza vo fyzike zažehnaná, a - pre zmenu - nastal jej ďalší búrlivý rozvoj. Problematický stav teda trval púhych 24 rokov (1881-1905).
 Porovnajme to so slovami F. Engelsa, zaoberajúceho sa vo svojom článku "Dve miery pohybu. - Práca" (v Dialektike prírody) históriou riešenia nadneseného problému, ktorý "trval vyše štyridsať rokov a rozdelil matematikov v Európe do dvoch nepriateľských táborov... (Otázku) vytýčil taký mysliteľ ako Leibniz proti takému mysliteľovi, ako bol Descartes, a keď človeka ako Kanta zaujímala natoľko, že jej venoval svoje prvé dielo, dosť objemný zväzok."
 Pritom išlo o nepomerne jednoduchší problém: bolo treba len rozhodnúť, ktorá miera vyjadruje množstvo pozorovaného mechanického pohybu správne, či hybnosť ("impeto") alebo kinetická energia (vtedy tzv. "živá sila", súčin hmotnosti a druhej mocniny rýchlosti telesa). Ešte chvíľu potom trvalo, kým pochopili, že "živá sila" čo do množstva predstavuje dvojnásobok kinetickej energie.
 Aká veľká je teda pravdepodobnosť, že v Einsteinovej práci - pri tej rýchlosti - neostal žiaden "háčik"?
 V konečnom dôsledku Einstein vytvoril, v prípade špeciálnej teórie relativity, jednu nereformovatelnú a nemodifikovatelnú teóriu, pretože postuloval nemennosť rýchlosti svetla v prázdnom priestore. Ak teda niekde niečo nedomyslel (akože naozaj nedomyslel - pozn. autora), celá táto teória je (z ontologického i gnozeologického hľadiska) prakticky naprd, i keď -dialekticky zákonite - historicky zohráva čiastočne aj pozitívnu úlohu.
 Hodno spomenúť, že Einsteinova voľba postulátov dlho vzbudzovala oprávnené pochybnosti u mnohých fyzikov a preto sa snažili druhý Einsteinov postulát opakovane overiť, napríklad pozorovaniami vzdialených dvojhviezd alebo protiľahlých okrajov nášho, podstatne bližšieho, Slnka. Dvojhviezdu predstavuje systém, ktorého zložky A a B sa pohybujú v okolí spoločného ťažiska. Striedavo sa približujú a vzdialujú od Zeme. Ak by tento ich pohyb mal nejaký okamžitý vplyv na rýchlosť vyžarovaného svetla, mali by sme ho na Zemi postrehnúť. Slnko, resp. najvrchnejšie vrstvy jeho plynného "tela" tiež rotujú, aj keď rôznymi rýchlosťami. Protiľahlé okraje zvoleného žiarivého prstenca sa tiež striedavo približujú a vzdialujú od Zeme, ale rozdiel v rýchlosti nimi vyžiareného svetla sa nezistil, čo zdanlivo svedčí v prospech Einsteinovej voľby druhého postulátu.
 Rovnaký výsledok však môže svedčiť aj o rovnakej chybe, ktorej sa overovatelia platnosti postulátu opakovane dopustili. Oni si neuvedomili, že použitá metóda im umožňuje merať len relatívnu rýchlosť svetla, ktorá je, pochopiteľne, stála a jej hodnota je "c". O tom bližšie napíšem inokedy. 
 Sir Arthur Stanley Eddington (1882-1944), anglický astronóm, bol propagátorom Einsteinovej teórie relativity a jej aplikácií v kozmológii. V roku 1919 viedol expedíciu s úlohou pozorovať úplné zatmenie Slnka na ostrove Prince v Guinejskom zálive, pričom pozorovaniami potvrdil "relativistické" zakrivenie svetelných lúčov v gravitačnom poli Slnka.
 Relativistické zakrivenie predmetných lúčov v gravitačnom poli sa líši od obyčajného - newtonovského - zakrivenia svetelných lúčov iba dvojnásobnou hodnotou uhla ohybu. Ak sú však fotóny hmotné (o hmotnosti "m"), ale bez vnútornej štruktúry, reálne pôsobí na ne gravitačná sila F, a to podľa vzťahu "F = 2.m.a". Teda aj ohyb svetelného lúča je dvojnásobný oproti hodnote, vypočítanej podľa Newtonovej gravitačnej teórie. Také je to jednoduché, ak môžem parafrázovať slová Martina Mojžiša.
 V článku "Dva uhly" (pozri: https://www.tyzden.sk/casopis/28650/dva-uhly/) autor Martin Mojžiš konštatuje, že Einstein vedel, že v gravitačnom poli druhý postulát špeciálnej teórie relativity neplatí, pretože svetlo sa tam pohybuje rôznymi (aj nadsvetelnými - pozn. autora) rýchlosťami.
Einstein teda nebol z toho druhu géniov, ktorý by dokázal scelovať objektívne vzťahy do jednotnej logickej teórie; dokázal len "rozporcovať" objektívnu realitu na izolované časti a potom v ich jednotlivom vnútri tvoriť nehodnoverné teórie typu ad hoc.
 Neviem o tom, žeby sa niekedy pokúsil názorne, pomocou pojmov, vysvetliť, akým spôsobom možno zakriviť priestor. Nikdy nepovedal, akým spôsobom sa sila dokáže "zadrapiť" do nehmotného priestoru a akým mechanizmom pôsobenia ho dokáže zdeformovať. A o časopriestore - o tom pojmovom bastardovi - ani nehovorím. O ešte mnohorozmernejších priestoroch, ako o nich fantazírujú tzv. "strunári" - z fyzikálneho hľadiska - detto!

SkryťVypnúť reklamu
reklama

 Einstein by bol azda urobil lepšie, keby sa bol pokúsil sformulovať teóriu trebárs s použitím postulovania vzťahu medzi hmotnosťou "m" a množstvom energie v nej obsiahnutom. Lenže on nevedel tento vzťah zdôvodniť logicky, iba formálne matematicky.
 V klasickej fyzike, teda aj počas celého 19. storočia, sa hmotnosť telies považovala za nemennú. Teda vo výpočtoch, pri derivovaní, sa hmotnosť pokladala za konštantu a aj sa "vykladala" ako konštanta pred derivovanú fyzikálnu veličinu s ňou spojenú, napríklad pred derivovanú rýchlosť. Akonáhle sa experimentálne prišlo na javy, kde osvedčená klasická teória zlyhávala, začalo sa na hmotnosť nazerať pri derivovaní ako na premennú veličinu. Len takto formálne (vlastne špekulatívne - pozn. autora) sa dospelo k dnes už notoricky známemu vzťahu "E = m.c(na druhú)", ktorý Einsteinovi priniesol značné renomé, ale ten vzťah s teóriou relativity priamo nesúvisí.
 Podobné je to s časom. Fyzikálnu podstatu času dodnes nikto neobjasnil. Pravda, Einsteinovi to nevadilo. Formálne (lebo inak to nie je možné) spojil dve, diametrálne odlišné fyzikálne podstaty (priestor, čas) do nejakého neurčitého a neopísateľného celku. Keď sa o tom normálny človek snaží uvažovať, cíti sa ako pri čítaní ruskej rozprávky, kde jej hrdina Ivan "mal ísť tam - neviem kam, a doniesť to - neviem čo".
 
 Preto si nerobme ilúzie, že si fyzikálne vedy preniesli do 21. storočia len naozaj správne poznatky, na ktorých môžu bez obáv založiť svoj ďalší rozvoj a pokrok. To sa celkom naisto nepodarilo. Priam v ich základoch totiž naďalej pretrvávajú principiálne omyly, ktoré vznikli z nedostatku nadhľadu nad danou problematikou, v dobe ich začlenenia do vedeckého svetonázoru.

SkryťVypnúť reklamu
reklama


  Do pozornosti stálym čitateľom mojich článkov:

 Vážení priatelia, v poslednej dobe dostávam do svoje e-mailovej schránky cufr@centrum.sk od facebooku zoznamy mien ľudí, ktorí by azda chceli so mnou komunikovať cez facebook. Za všetky ponuky na tento kontakt vám srdečne ďakujem, no (predbežne) zo - subjektívnych dôvodov - nechcem pobývať na facebooku, aj keď ponúka možnosť chatu. Preto každého, kto má záujem o nejaké doplňujúce informácie k mojim myšlienkam, alebo dokonca záujem o nejakú (aj jednorázovú) formu spolupráce so mnou, nateraz odkazujem na uvedený e-mailový kontakt. Dúfam, že vás to neurazí ani neodradí od vašich zámerov v súvislosti so mnou. Ďakujem vám za porozumenie.
 

František Cudziš

František Cudziš

Bloger 
  • Počet článkov:  372
  •  | 
  • Páči sa:  122x

Nezávislý, realisticky zmýšľajúci "voľnomyšlienkár", s úprimným záujmom o čo najdokonalejšie a najnázornejšie pochopenie (fyzikálneho) usporiadania objektívnej reality (sveta). Vyznávač hesla: Do nového tisícročia s novými myšlienkami!Svojimi myšlienkami nemám zámer nikoho urážať, chcem ho iba donútiť, aby sa nad nimi zamyslel. Zoznam autorových rubrík:  NezaradenéSúkromné

Prémioví blogeri

Karolína Farská

Karolína Farská

4 články
Juraj Karpiš

Juraj Karpiš

1 článok
Milota Sidorová

Milota Sidorová

5 článkov
Jiří Ščobák

Jiří Ščobák

752 článkov
Yevhen Hessen

Yevhen Hessen

20 článkov
reklama
reklama
SkryťZatvoriť reklamu