Na pripomenutie záveru prvej časti článku opakujem jeho posledný odsek:
Keby bol tento predpoklad pravdivý, a zároveň by platili aktuálne kozmologické predstavy o vzniku sveta z Veľkého tresku, museli by sme pozorovať pri vzdialených hmotných kozmických objektoch čierne kruhy.
Vychádzajme z predstavy vzniku nášho vesmíru z tzv. "Veľkého tresku", keď sa (údajne) - z fyzikálnej "singularity" začal (z ničoho) tvoriť priestor, a to čoraz rýchlejším tempom. V ňom sa zjavila aj hmota. A to buď v "jednorázovom" množstve alebo (s časom) ešte neustále pribúda takým spôsobom, aby sa tento bujnejúci, absurdný plod neviazanej predstavivosti "javil prípadnému pozorovateľovi z každého miesta rovnako".(!)
Odhliadnuc od faktu, že sa tu priamo šliape po takých fundamentálnych princípoch objektívnej reality (sveta), ako sú zákon zachovania hmoty/hmotnosti [7] a zákon zachovania energie [8], pozrime sa, čo by sa v takom rozpínajúcom sa vesmíre "singularitného pôvodu" asi dialo. -
Na jednej strane, čím by bol takýto vesmír väčší, tým by sa vraj rozpínal rýchlejšie.
Aj pri nemennom, dostatočnom množstve hmoty, diferencovanej na konkrétne vesmírne objekty, by tak ich príslušné gravitačné polia neustále silneli a narastali. V dôsledku toho by, z najhmotnejších objektov, vznikli gravitačné centrá-"požierači" menej hmotných objektov v ich okolí. Rozmery tohto "okolia" by vzrastali úmerne hmotnosti (a možno aj jej energii), naakumulovanej v centrách ich gravitačným pôsobením.
Vesmír by takým činom, aspoň na prechodnú dobu, nadobudol viac-menej pravidelnú priestorovú štruktúru, pozostávajúcu z obrích hmotných objektov so silnými gravitačnými poliami a so zbytkami hmoty v rozdrobenej forme, nachádzajúcimi sa v tzv. "hluchých" oblastiach priestoru, mimo dosahu (guľových) gravitačných polí.
Priestor gravitačných polí, v určitom okolí týchto obrích hmotných objektov, by časom neobsahoval prakticky žiadnu "drobnú"hmotu, ktorá by mohla prípadne žiariť. Bol by to, de facto, prázdny priestor. Vzdialenému pozorovateľovi by sa mal javiť ako viac-menej tmavý kruh, s "gravitačným obrom" v centre, cez ktorý by prenikal skromný svit vzdialenejších vesmírnych objektov.
Keďže sa však o gravitácii predpokladá, že je to "jednostranné" a vzdialenosťou neobmedzené (príťažlivé) pôsobenie smerom k hmotnému centru, v konečnom dôsledku by sa aj táto priestorová štruktúra obrích hmotných objektov zrútila do (pôvodnej?) singularity. Pretože ich intenzívne gravitačné pôsobenie by napokon premohlo rozpínanie takéhoto vesmíru.
Pri pohľade z opačnej strany vesmíru, od veľmi vzdialených objektov smerom k nám, by sa aj v našom okolí (v okolí našej galaxie?) analogicky mala nachádzať podobná priestorová oblasť. Vyprázdnená od všetkej drobnejšej hmoty, ktorá by musela byť sústredená do jedného lokálneho centra - obrieho hmotného objektu.
Astronómovia neodhalili v našom blízkom okolí ani mimoriadne hmotné objekty, ani oblasti, dôsledne vyprázdnené od hmoty. Nepozorujú ani uvažované "čierne kruhy" vo vzdialenom vesmíre. Takáto kozmologická predstava vesmíru je zrejme skr-naskrz nereálna.
Potom je tu ešte jedna možnosť - totiž, že pri relativistickom správaní hmoty nedochádza k žiadnej zmene hmotnosti urýchľovaného hmotného objektu ani k zmene jeho gravitácie.
Inými slovami: existuje aj možnosť, že gravitačné pole zostáva konštantné pre každú formu hmoty, či už je zotrvačná - pokojová alebo relativistická - alebo "gravitačno-pokojová", resp. "gravitačno-relativistická".
Je to aj v súlade s princípmi (zákonmi) zachovania hmotnosti [7]a energie [8].
My dnes len predpokladáme, že gravitácia priťahuje menšie telesá, povedzme k našej Zemi. Pritom sa koná práca. Kde však je jej zdroj?
Ak gravitácia hypoteticky pôsobí príťažlivo "z vnútra hmoty", jej zdroj energie by sa mal nachádzať vnútri Zeme. Keď na Zem dopadne napr. meteorit, gravitačný zdroj energie by mal zoslabnúť (lebo sa vykonala práca). Keď však na Zem dopadne meteorit, zemeguľa sa stane hmotnejšia a jej gravitačne pole (predpokladáme) - paradoxne - zosilnie.
Tento moment som spomenul už v inom článku, a v diskusii mi oponovali, že "vzájomný gravitačný potenciál sa (v danom prípade) samozrejme zmenší, intenzita gravitačného poľa sa (ale) konaním práce nezmení - tak, ako sa analogicky nezmenší ani náboj a intenzita elektrického poľa jednotlivých opačných nábojov, keď sa k sebe priblížia".
Keď sa k sebe hmotnosti alebo elektrické náboje (len) priblížia - možno!
Keď však na Zem dopadne nejaký meteorit, čo sa stane?
Po prvé, pri nepružnej zrážke s povrchom Zeme sa kinetická energia meteoritu zmení na iné formy energie.
Po druhé, nepatrne sa zmení pohyb Zeme vo svetovom priestore, v zhode so zákonom zachovania tzv. hybnosti.
Po tretie, (gravitačná) hmotnosť Zeme vzrastie o (pokojovú) hmotnosť dopadnuvšieho meteoritu, a to sa prejaví zosilnením intenzity jej gravitačného poľa.
Rýchlosť prestavby "nového" gravitačného poľa, rýchlosť širenia zmeny jeho pôvodnej intenzity v priestore, je konečná.
Najpodstatnejší je však očividný spor, ktorý pri takej predstave nastane: Čím viac kinetickej energie dopadnuvších telies gravitačné pole centrálneho telesa "vyprodukuje", tým viac vzrastie intenzita jeho gravitačného poľa! -
Pôsobením gravitácie telesa o hmotnosti "M" na teleso o hmotnosti "m", sa tieto telesá nepružne zrazia do celku s výslednou hmotnosťou (M + m), ktorá sa ohreje úmerne kinetickej energii dopadu telesa "m" na teleso "M", a ešte aj vzrastie intenzita spoločného gravitačného poľa!
Takto to rozhodne byť nemôže.
V prírode platí rovnosť medzi zotrvačnou a gravitačnou hmotnosťou. [6]
Keď mechanická sila pôsobí na dané hmotné teleso, toto nielen že prejavuje zotrvačný odpor, ale zároveň je obklopené vlastným gravitačným poľom. Pri pôsobení mechanickej sily na dané teleso, jeho hmotnosť je zároveň zotrvačná i gravitačná.
Keď gravitačná sila pôsobí na ľubovolné hmotné teleso, zrýchľuje alebo spomaľuje jeho pohyb v priestore svojho poľa. Inými slovami, pôsobenie gravitačnej sily na dané teleso mení s časom jeho kinetickú energiu. Každá gravitačná sila mení kinetickú energiu telesa rovnakým spôsobom ako ľubovolná mechanická sila.
Ak teda platí rovnosť medzi zotrvačnou a gravitačnou hmotnosťou, nemôže byť ani rozdiel medzi fyzikálnou povahou (podstatou) mechanickej a gravitačnej sily! Z toho vyplýva, že zároveň platí aj rovnosť mechanickej a gravitačnej sily. [11]
Mechanickú silu charakterizuje niekoľko fyzikálnych "parametrov":
1. veľkosť (skalár),
2. jej smer (sila je vektor),
3. pôsobisko (napr. bod dotyku druhého telesa, ťažisko);
ak sa pôsobisko nachádza na otáčavom ramene, uvažujeme aj "moment sily",
4. mechanizmus pôsobenia (napr. sila mechanická, gravitačná, chemická, elektrostatická, elektromagnetická a pod.) a
5. zdroj energie, z ktorého sa uhrádza práca ňou konaná,
(lebo proces, ktorý by prebiehal mimo rámca zákona zachovania energie, nie je reálny).
Teda aj pri gravitačnej sile nás nutne musí zaujímať piaty parameter - gravitačný zdroj energie! A tiež, samozrejme, aj štvrtý parameter - mechanizmus gravitačného pôsobenia.
Majúc neustále na zreteli zákon zachovania energie, uvažujme:
Keď na Zem dopadne nejaký meteorit, jej gravitačné pole musí zoslabnúť, lebo konalo prácu (pôsobením na meteorit). A hoci hmotnosť Zeme vzrastie, jej gravitačné pole zostane slabšie dovtedy, kým sa jeho energia nejako spontánne neobnoví, ba až prevýši. Ale, akým spôsobom sa to najpravdepodobnejšie asi stane?
Do úvahy logicky pripadá "prísun náhradnej dávky energie" z kozmického prostredia.
Zdroj gravitačnej energie sa zrejme nachádza priamo v gravitačnom poli telesa. Je rozptýlená v jeho objeme.
Nie je to teda náhodou tak, že gravitácia menšie telesá k Zemi v skutočnosti nepriťahuje (nejakou mystickou silou "vyžarujúcou z hmoty") ale ich k Zemi pritláča a koná tak prácu na úkor energiu, ktorú má naporúdzi všade vo svojom okolí - v gravitačnom poli? Povedané inými slovami - nie je to tak, že gravitačná sila je vlastne obyčajná mechanická sila, pôsobiaca (smerom k Zemi) z okolitého vesmíru, pretože zdroj energie pre ňou konanú prácu sa nachádza v samotnom zemskom gravitačnom poli? To by už dávalo zmysel.
Tak teda: je gravitácia príťažlivá alebo prítlačná sila?
Som nútený odpovedať priamo: Gravitácia je prítlačná sila!
V takom prípade nás musí zaujímať aj mechanizmus prítlačného pôsobenia gravitácie.
Ako som spomínal v prvej časti článku, Isaac Newton (1643-1727) sa nesnažil nasilu riešiť tento problém. O tom, aký zastával k problému gravitácie postoj, sa možno bližšie dozvedieť napríklad z práce Václava Dostála.
(Pozri: http://vaclavdostal.8u.cz/pritazlivost_gravitace.pdf).
Pojednáva sa tam (v kap. 2, str. 9) aj o Le Sageho teórii gravitácie, teórie z r. 1782, ktorá by nás mala zaujímať predovšetkým z hľadiska mechanizmu gravitačného pôsobenia.
Ako uvádza Feynman, bolo navrhnutých viacero mechanizmov gravitácie. Jeden z nich bol prvý raz (lebo myšlienka sa opakuje) objavený okolo r. 1750 (podľa Dostála v r. 1782, ak bol Le Sage v tomto smere naozaj prvý). Citujem:
„Predstavte si, že v priestore je veľké množstvo častíc, ktoré sa pohybujú veľkou rýchlosťou vo všetkých smeroch a sú iba veľmi málo absorbované pri prechode cez hmotu. Keď sú absorbované Zemou, odovzdávajú jej hybnosť. Keďže je tých, ktoré idú jedným smerom rovnako veľa ako tých, ktoré idú opačným smerom, hybnosti sú vyvážené. Keď sa k nim priblíži Slnko, sú častice prichádzajúce na Zem cez Slnko čiastočne absorbované a v smere od Slnka prichádza menej častíc než z opačnej strany. Zem preto získa hybnosť smerujúcu k Slnku a nedá veľa práce zistiť, že bude nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti – tak sa totiž so vzdialenosťou mení priestorový uhol, pod ktorým vidíme Slnko. Čo je na tomto mechanizme zlé? Zahŕňa niektoré nové dôsledky, ktoré nie sú správne. Takáto myšlienka vedie totiž k nasledujúcej ťažkosti: Zem by pri svojom pohybe okolo Slnka narážala na viac častíc spredu ako zozadu. (Keď bežíte v daždi, je dážď do tváre silnejší ako do zátylku!.) Zem by preto mala dostávať viac hybnosti spredu a mala by sa preto v dôsledku takéhoto odporu spomaľovať. Možno vypočítať, aký čas by potrebovala Zem na zastavenie v dôsledku takéhoto odporu; ukazuje sa, že Zem by sa už mala pomaly zastaviť, takže tento mechanizmus zlyháva. Zatiaľ sa nenašiel nijaký mechanizmus, ktorý by vysvetľoval „gravitáciu“ bez predpovedania iných javov, ktoré však neexistujú.“ Koniec citátu.
(Pozri: Feynman-Leighton-Sands: Feynmanove prednášky z fyziky I., ALFA Bratislava, 1986, str. 140)
"... Zem by sa už mala pomaly zastaviť, ..." ! - To je Feynmanov (naivný) argument, ktorý vytrvalo blokuje cestu k uznaniu (aspoň čiastočnej) oprávnenosti Le Sageho predstáv o gravitácii.
Už som sa viackrát zmienil o tom, že som sa stretol tiež s názorom, že:
„Od čias Newtonovych Matematických princípov prírodnej filozofie (1687) veda nemá iné princípy ako matematické.“
S tým sa dá vcelku súhlasiť. V praxi to však znamená, že by sme sa mali odteraz snažiť, pri hľadaní cesty k dokonalejšiemu vedeckému svetonázoru, o matematickú precíznosť. A to aj pri spätnom pohľade na doterajší vývoj prírodných vied. V duchu tejto zásady by sa malo upraviť chápanie minimálne prvého Keplerovho zákona. Ale vidíme, že ani Feynman nemá problém uvažovať o pohybe planét „okolo Slnka“! Uvažuje postarom.
Osobne sa naozaj úprimne nazdávam, že rovnosť zotrvačnej a gravitačnej hmotnosti svedčí o tom, že gravitačná sila a mechanická sila majú rovnaký mechanizmus pôsobenia. Inými slovami, gravitácia nie je nijaká mystická vlastnosť hmoty, pôsobiaca z jej vnútra tak, že dve hmotné telesá sa nutne musia priťahovať.
Ak gravitačná sila pôsobí „mechanicky“, jej pôsobenie zrejme prebieha tak ako v Le Sageho hypotéze, ale nepatrne modifikovane, aby nemohol nastať fyzikálny rozpor. Keby totiž ony hypotetické častice – nazvime ich napr. gravitony – bezcielne poletovali priestorom, s energiou rovnomerne rozloženou do všetkých smerov, brzdili by pohyb každého hmotného celku, nie len Zeme, Slnka, ale aj celej helio-dynamickej sústavy, našej Galaxie atď.
Ak som tvrdil, že som prívržencom "matematickej precíznosti" vo fyzike, nestačí mi požadovať len zmenu dikcie Keplerovych zákonov. Tým by som - v rámci dôsledkov tohto kroku - zdôvodnil len svoj svetonázorový prechod od (modelovej) "heliocentrickej" predstavy našej slnečnej sústavy k objektívnej "helio-dynamickej" predstave tohto astronomického zoskupenia Slnka a jeho satelitov-planét, spoločne sa veľmi rýchlo pohybujúcich vesmírnym priestorom.
Okrem toho je ešte potrebné predstaviť si pohyb helio-dynamickej sústavy ako celku v zmysle predpokladov tzv. "riečneho modelu", ktorý odstraňuje Le Sageho "gravitačný problém", spočívajúci v odpore častíc-gravitonov, s energiou rovnomerne rozloženou do všetkých smerov, proti pohybu všetkých podstatne hmotnejších vesmírnych telies.
Ak ostaneme pri doterajšom spôsobe popisu predstáv, môžem tzv. riečny model helio-dynamickej sústavy predpokladá existenciu častíc-gravitonov, ktorých energia nie je rozdelená do všetkých smerov rovnomerne, ale naopak je rozdelená výrazne nerovnomerne. Je totiž závislá od smeru pohybu častíc-gravitonov, a to tak, že je funkciou uhla, ktorý zviera smer ich pohybu so smerom kozmodriftu.
Tento predpoklad odstraňuje hlavnú Feynmanovu námietku voči teórii La Sageho. Môžem teda konštatovať, že na tejto línii snáh odhaliť fyzikálnu podstatu gravitácie došlo k sľubnému pokroku. Že tento moment prichádza až 234 rokoch? Čo na tom? - Dúfajme len, že neprejdú ďalšie storočia, kžm tento fakt dnešní vedátori uznajú a budú sa ním seriózne zaoberať.
Predstavme si, že splavujeme na člne s kormidlom pokojnú rieku. Ak rieka čln len unáša, nemožno pomocou kormidla meniť smer jeho plavby, lebo čln sa nachádza vzhľadom na vodu v relatívnom pokoji.
Aby sa sfunkčnilo kormidlo, ak by sme napríklad chceli zo stredu rieky zamieriť bližšie k brehu, čln sa musí pohybovať rýchlejšie ako voda tečúca v rieke. Berme teda do rúk veslá alebo naštartujme motor! A od tej chvíle, ako sa čln ocitne voči vode v pohybe, voda mu začne klásť odpor, a to bez ohľadu na smer jeho pohybu.
Keď čln pláva v smere toku a predbieha jeho rýchlosť, voda mu kladie odpor spredu. Ak by čln uprostred rieky zakotvil, musí odolávať náporu vody zozadu.
Vidíme teda, že ak sa čln nenechá voľne unášať prúdom rieky, energia okolitej vody sa vždy nejakým spôsobom snaží korigovať jeho pohyb.
Tento príklad aplikujme na našu helio-dynamickú sústavu.
Dynamická je preto, lebo Slnko sa pohybuje konkrétnym kozmodriftom (minimálne z dôvodu rotácie našej Galaxie) svetovým priestorom. Vo vyššie uvedenom príklade by predstavoval čln, voľne unášaný riekou. Ale jednotlivé planéty, pretože sa vzhľadom na Slnko pohybujú, musia vo vyššie uvedenom príklade predstavovať nejaké menšie (motorové) člnky, spojené s člnom-Slnkom pevnými lanami (nedosahujúcimi k brehu). Z nich jedny tok prúdu predbiehajú a voda ich brzdí, a iné zas voči nemu zaostávajú, takže voda sa ich snaží tlakom zozadu urýchliť.
Jednotlivé planéty v helio-dynamickej sústave sú akoby člnky, ktorých energiu ich vlastného pohybu možno korigovať len do tej miery, aby sa nikdy nepretrhlo ich spojovacie lano s člnom-Slnkom.
Poznamenávam, že v tejto alegórii figurujú aj iné podstatné momenty, ako napríklad sila motorov na člnkoch alebo odpor vody voči ich pohybu. Od výkonnosti motorov totiž záleží maximálna (relatívna) rýchlosť člnkov voči prúdiacej vode. Od pomeru rýchlosti člnkov a (objektívnej) rýchlosti prúdenia vody (aj člna-Slnka) v rieke záleží (objektívny - vzhľadom na krajinu okolo rieky) tvar dráh člnkov, ktoré absolvovali na hladine rieky.
Principiálne sa jedná o možné dráhy tvaru cykloidy alebo cykloidy skrátenej či predĺženej.
O tomto probléme som pojednával v článkoch "Objektívny pohyb Zeme I." (pozri:
http://cudzis.blog.sme.sk/c/436668/objektivny-pohyb-zeme-i.html?ref=viacbloger) a "Objektívny pohyb Zeme II.! (pozri:http://cudzis.blog.sme.sk/c/437128/objektivny-pohyb-zeme-ii.html).
Zásadný vzťah silového centra a jeho satelitov sa uplatňuje na rôznych rozmerových škálach reálneho sveta. Preto podobná situácia platí aj vo vzťahu Zeme a jej prirodzeného satelitu - Mesiaca - či umelých satelitov, napríklad družíc systému GPS, z ktorého sú dnešní fyzici tak veľmi nadšení. Lebo ich pozorovaný (relatívny) pohyb sa zhoduje s výpočtami, založenými na tvrdeniach špeciálnej i všeobecnej teórie relativity.
Systém satelitov GPS i satelitov budúceho systému Galileo by asi nebol funkčný podľa pôvodného zámeru, keby pohyb všetkých týchto satelitov nebol korigovaný silami, spolupôsobiacimi s gravitačnom silou Zeme v zmysle všeobecného gravitačného zákona.
Už na strednej škole, keď som sa učil tento zákon, mi "nesedel" spôsob výpočtu tzv. "obežnej" rýchlosti umelej družice Zeme. Bol totiž založený na stálom rovnovážnom pôsobení síl - odstredivej a gravitačnej - na družicu. Pohyb družice sa vysvetľuje ako nekonečný voľný pád družice k Zemi, a to vďaka všetkým fyzikálnym veličinám, ktoré ten pád podmieňujú.
Akonáhle vezmeme do úvahy len (relatívny) pohyb Zeme v okolí Slnka (cca 30 km/s), dráha družice, pohybujúcej sa rýchlosťou cca 8 km/s, sa zmení z uzavretej krivky (kružnice, elipsy) na otvorenú krivku (cykloidu).
Napríklad, vo výške 300 km nad povrchom Zeme sa pohybuje družica "obežnou" rýchlosťou 7739 metrov za sekundu (pozri: http://www.kosmonautix.cz/2014/02/rychlost-na-obezne-draze-snadno-a-prehledne/).
Mohol by som presne vypočítať aj obežnú dobu tejto družice, ale to nie je dôležité.
Predpokladajme, že jeden obeh družice na danej "obežnej" dráhe trvá 90 minút (= 5400 s). Predpokladajme ďalej, že Zem sa - vzhľadom na Slnko - pohybuje po celú tú dobu rovnomerne priamočiaro, ako vieme, rýchlosťou 30 km/s. Kým teda družica vykoná jeden "oblet" Zeme, Zem sa vo vesmírnom priestore posunie o 5400.30 = 162 000 km, ale priemer "obežnej" dráhy tejto družice je len 13 356 km, čo je asi 12-krát menej ako súčasne uvažovaná dráha Zeme!
Z toho plynie záver:
Družica sa v okolí Zeme pohybuje po vlnovkovitej (cykloidnej) dráhe. teda po dráhe s rôznym zakrivením. Potom aj odstredivá sila pôsobí na družica s rôznou intenzitou, kým gravitácia pôsobí, v dôsledku stálej výšky družice nad povrchom Zeme, vždy rovnako intenzívne.
Zásadným predpokladom výpočtu "obežnej" rýchlosti družice však bola neustála rovnováha medzi na družicu pôsobiacou gravitačnou a odstredivou silou. A to je spor. Okrem týchto dvoch síl musí pôsobiť na družicu ešte nejaká iná sila.
Na základe predpokladu objektívnej existencie častíc-gravitonov v gravitačnom poli každého vesmírneho telesa, ktorých energia nie je rozdelená do všetkých smerov rovnomerne, ale naopak je rozdelená výrazne nerovnomerne, vieme ľahko pochopiť, že silou chýbajúcou k vysvetleniu uvedeného sporu je korekčné pôsobenie častíc-gravitonov. Oni konajú "záslužnú" prácu na úkor vlastnej kinetickej energie. Tým, že sa ich vlastná energia konaním práce zmení, dôjde buď k zmene smeru ich objektívneho pohybu alebo k obnoveniu ich energie prísunom chýbajúcej "dávky" z okolia.
Pokračovanie.
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.
