Spis treści
Wprowadzenie.................................................................................... 15
Wiadomości wstępne.......................................................................... 27
Część I. U źródeł................................................................................. 31
1. Zasada kosmologiczna i jej niedoceniane znaczenie. .......................... 32
2. Prawo Hubble’a jako obserwacyjne potwierdzenie zasady
kosmologicznej i modelu na niej bazującego............................... 57
3. To, co stanowi bazę dla dzisiejszego modelowania Wszechświata........ 80
4. Elementarne podstawy newtonowskiej teorii grawitacji....................... 95
5. Dualny charakter grawitacji ............................................................. 109
6. Plankony i elsymony. Cz. 1 Bereszit… (Na początku…)........................ 152
7. Plankony i elsymony. Cz. 2 .............................................................. 184
8. Plankony i elsymony. Cz. 3 .............................................................. 204
Część II. Wszystkość czyli podstawy nowej kosmologii .................. 223
9. Jak to jest z masą Wszechświata? .................................................... 224
10. Gęstość Wszechświata ................................................................... 248
11. Grawitacja Wszechświata................................................................ 264
12. Czy to, co widzimy, jest całym Wszechświatem?............................... 284
13. Problem horyzontu w konfrontacji dwóch stanowisk.
Katastrofa horyzontalna............................................................ 303
14. Katastrofa horyzontalna. Twierdzenie TET. Ciemna energia?
To nie to. Wielka pomyłka. Czyja? ............................................ 322
15. Upływ czasu a lokalność i splątanie
w aspekcie kosmologicznym....................................................... 349
16. Oscylacje Wszechświata. Wprowadzenie ......................................... 359
17. Wszechświat oscylujący. Cz. 1 Ekspansja – inwersja.
Kwestia cykliczności.................................................................. 371
18. Wszechświat oscylujący. Cz. 2 Ekspansja – inwersja
Temperatura i ekspansja ........................................................... 389
19. Oscylacje – inwersja i zapaść........................................................... 412
20. Przyczynek do badań nad topologią Wszechświata.
Próba podsumowania przed dalszym ciągiem rozważań................ 434
21. Uwagi i refleksje związane z hipotezą inflacji. A. .............................. 454
22. Uwagi i refleksje związane z hipotezą inflacji. B. Inflacja?
Nie, URELA ............................................................................. 476
Część III. Powrót do źródeł............................................................... 497
23. Jak powstały galaktyki? A................................................................ 498
24. Jak powstały galaktyki? B................................................................ 523
25. Jak powstały planety? .................................................................... 550
26. Kontrowersje wokół czarnych dziur. A. Rozmyślania
w duchu quasi-newtonowskim.................................................... 561
27. Kontrowersje wokół czarnych dziur. B. Rozmyślania
w duchu quasi-newtonowskim................................................... 597
28. Dualizm korpuskularno-falowy w wersji deterministycznej
na bazie dualności grawitacji i w powiązaniu z podstawowymi
faktami kosmologicznymi ......................................................... 632
29. Indeterminizm kontra determinizm? Nie ma sprzeczności!
Plankony i obrót ...................................................................... 666
30. Inne spojrzenie na cząstkę neutrino. Cz. 1. Wstępna konfrontacja
dwóch wizji ............................................................................. 693
31. Inne spojrzenie na neutrino. Cz. 2. A jednak „szybciej”
niż światło................................................................................ 706
32. Inne spojrzenie na neutrino. Cz. 3. Neutrino i płaskość
przestrzeni Wszechświata ........................................................ 727
33. Inne spojrzenie na neutrino. Cz. 4. Wstępna próba
modelowania matematycznego ............................................... 737
Część IV. Pozostałości ...................................................................... 769
34. Dlaczego nie superstruny? ........................................................... 770
35. Kosmiczne promieniowanie gamma .............................................. 781
36. Pierwsze chwile Wielkiego Wybuchu
i jak się to wszystko zaczęło. ........................................................ 802
37. Jeszcze raz Początek i u Kresu Dni................................................. 827
38. Pofilozofujmy o podstawach fizyki.
Jakby wcześniej tego nie było... .................................................... 842
39. Filozoficzne pokłosie – jarmark refleksji ......................................... 865
Zakończenie....................................................................................... 879
40. Posłowie ..................................................................................... 880
Przypisy............................................................................................. 894
Przypis 1.
Wielkości gwiazdowe.................................................................... 894
Przypis 2.
Efekt Dopplera..............................................................................899
Przypis 3.
Elementarne podstawy spektroskopii............................................. 904
Skorowidz ......................................................................................... 909
Bibliografia ....................................................................................... 919
De revolutionibus w tytule związane jest z tym, że jedną z podstaw, na których oparłem swe dociekania jest zasada kosmologiczna (kopernikańska). Powołuję się na nią w każdym artykule. Poza tym niedawno, w roku 2010¹ , minęło 500 lat od opublikowania pierwszej pracy: Commentariolus, w której Kopernik wstępnie przedstawił wyniki swych obserwacji i przemyśleń, przedstawił założenia teorii heliocentrycznej. Praca ta nie ukazała się drukiem. To niewielkie dziełko było zapowiedzią głównego dzieła jego życia: De Revolutionibus orbium celestium, które ukazało się drukiem dopiero w roku 1543. Niech książka ta stanowi hołd dla Jego dorobku. W tymże roku 2010 opublikowałem książkę pt. Pofantazjujmy o Wszechświecie, w której wyłożyłem główne idee nowego spojrzenia na Wszechświat. Książka niniejsza jest kontynuacją i rozwinięciem tamtej.
Jak się przekonacie, drodzy czytelnicy, wbrew pozorom ten dodatek do tytułu nie jest rzeczą aż tak pretensjonalną. Treść tej pracy rzeczywiście odbiega, i to znacznie, od tego, co dziś cieszy się powszechną akceptacją.
A tu w dodatku mamy też „Drugą rewolucję kwantową”. Dlaczego druga, dlaczego rewolucja? Otóż pierwszą była kwantowa rewolucja Plancka-Einsteina przed stu laty. Ta dotyczyła oddziaływań niegrawitacyjnych, w szczególności elektromagnetycznych. Tu mamy grawitację, w dodatku jak się przekonacie, skwantowaną, czyli dyskretną, dzięki zapostulowaniu istnienia bytu absolutnie elementarnego, bytu o naturze grawitacyjnej. Byt ten stanowi granicę wędrówki w głąb bytu materialnego. Ale nie uprzedzajmy faktów...
¹ Według innego źródła, w roku 2007.
Logika zaprowadzi cię z punktu A do B.
Wyobraźnia zaprowadzi cię wszędzie.
Albert Einstein
Matematyka bez wyobraźni pozostaje matematyką
Fizyka bez wyobraźni pozostaje... matematyką
Astronomia bez wyobraźni pozostaje miłowaniem gwiazd²
Gdybym pisał wyłącznie to, co inni chcą czytać, to co bym tym wniósł? Jeszcze jedno powtórzylstwo? Wtedy jednak miałbym szansę być zaakceptowany. Jeśli ktoś chce czytać dla potwierdzenia tego, co wydaje mu się, że wie, to to, czego nie wie, nie wzbudza jego zainteresowania. Kto by czytał jakiegoś anonima? Na jedno wychodzi. Wolę już, by nie czytali tego, co rzeczywiście mam do powiedzenia. Osobiście nie lubię wyważać otwartych drzwi i paplać cudzesy. Większość właśnie w tym się lubuje (i na tym zyskuje).
² Astron – gwiazda, nomos – miłować (gr).
Wprowadzenie
Praca ta stanowi zbiór artykułów i esejów opublikowanych w moim blogu. Bazują one na moich książkach, które ukazały się pod koniec roku 2010:
1. Pofantazjujmy o Wszechświecie I. Oscylujący? To nie takie proste. ISBN 978-83-62740-06-2. Wydawca: Druktor 2010 Toruń.
2. Pofantazjujmy o Wszechświecie II. W głąb materii: grawitacja w „podwymiarach”. ISBN 978-83-62740-13-0. Wydawca: Druktor 2010 Toruń.
Książki te, wraz z nimi książeczka: Elementarne wprowadzenie do szczególnej teorii względności nieco... inaczej, wystawione zostały w księgarni naukowej UMK w Toruniu. Gdzieś po roku cały nakład został zabrany, ponoć zakupione zostały w związku z jakimś projektem unijnym. Minęły prawie trzy lata, a należności za książki nie otrzymałem. Dopiero coś ruszyło się latem 2015. Pozostały tylko egzemplarze złożone z obowiązku przez Wydawcę, w Bibliotece Narodowej i w Bibliotece Uniwersytetu Jagiellońskiego. Jeden komplet autorski zostawiłem też w warszawskim CAMK-u. Tam książki te zaginęły. Mimo wszystko nie zadawala mnie to, że książki te jednak nie trafiły do właściwych adresatów, a idee w nich zawarte nie byłyby zupełnie znane, gdyby nie moje blogowanie. Otóż to. Najpierw zdecydowałem się na publikowanie krótkich artykułów popularnych w Eioba.pl, a także w Salonie24.pl, z niezłym wynikiem, sądząc po liczbie czytelników, po komentarzach i kontaktach z czytelnikami. Tych artykulików było ponad sto. W roku 2013 postanowiłem publikować wyniki swych badań w formie artykułów i esejów, w Blogu: „Niekonwencjonalna wizja Wszechświata”, w portalu Blogger.pl, tym razem oczekując, że czytelnikami będą także zaangażowani w tematykę specjaliści. Okazało się, że artykuły te zostały zauważone, o dziwo, szczególnie w Stanach Zjednoczonych. Dziś język nie stanowi istotnej przeszkody. Liczba wyświetleń przekroczyła już dwadzieścia tysięcy, znacznie więcej niż skromne trzysta egzemplarzy nakładu książek wydanych uprzednio.
16 WSZECHŚWIAT GRAWITACJI DUALNEJ
Ale to nie koniec mojego blogowania. Patrząc retrospektywnie na zawartość artykułów, doszedłem do wniosku, że artykuły należy uporządkować inaczej, należy też je uzupełnić i poprawić – bo sporo nowych danych pojawiło się dzięki intensywnym badaniom prowadzonym w ostatnim czasie; należy uzupełnić dzięki nowym pomysłom, na które wpadłem. To proces nie kończący się, a wszystko trzeba rejestrować. Tak powstał nowy blog, pt. „Wszechświat grawitacji dualnej”. Pierwszy artykuł w nim opublikowałem w kwietniu 2016. Tę grawitację dualną tym razem uznałem za jeden z filarów tego, co ktoś mógłby nazwać teorią. Również ten blog odwiedzany jest często, czasami nawet kilkadziesiąt razy dziennie z całego świata.
Sądząc po tym, należało podnieść poprzeczkę, przypieczętować, udokumentować dokonania w formie książki – dzieła, nie zadawalając się tym, że coś tam tkwi gdzieś w chmurze sieci internetowej. To normalna kolej rzeczy. Mimo wszystko, zmaterializowana forma na papierze, książka, jest najpewniejszym sposobem na zachowanie i ochronę intelektualnego mienia.
Pisząc ponownie, utwierdziłem się w przekonaniu o słuszności tego kroku, w szczególności wobec najnowszych ustaleń nauki, nieznanych w przededniu wydania wymienionych wyżej książek (2010), a jakby potwierdzających słuszność mych zasadniczych twierdzeń, słuszność drogi, jaką obrałem. To nie jakiś odosobniony temat badawczy (jak ważny i doceniony by nie był), którego rozpracowanie kwalifikować by się mogło do nagrody Nobla. To cały system, zbiór wielu takich tematów, stanowiący alternatywę, chyba dość znaczącą dla dzisiejszego modelowania Wszechświata w rozległym spektrum tematycznym. Nie dziw, że reakcją jest milczenie. To wielce mówiące milczenie ludzi nauki, choć dwuznaczne, zachęca i pobudza mnie do dalszych przemyśleń. A ja zachęcam mimo to młodych do badań, choć dziś z całą pewnością nie przyniosą one nikomu korzyści wymiernych. Mnie na pewno nie przyniosły, ale jestem zadowolony – czuję, że zrobiłem to, co do mnie należało.
W ciągu siedmiu lat, które upłynęły od wydania wspomnianych wyżej książek, zdarzyło się parę rzeczy, nawet dość istotnych – piszę o nich. Także moje widzenie spraw ewoluowało. Sądzę też, że niektóre nieścisłości, popełnione wtedy, tutaj zostały wyeliminowane, a błędy poprawione. Inne być może zostały popełnione teraz, ale to przecież natura poszukiwań, podczas których w dodatku nie była mi dana możliwość konsultacji; nie miałem z kim przedyskutować swych przemyśleń. Nikt bowiem nie zabrał głosu na temat merytorycznej treści mych popełnień. Nikt też nie poradził mi życzliwie, bym skończył z tym swoim procederem. Przez wszystkie prawie dwadzieścia lat przemyśleń byłem sam, jakbym był średniowiecznym alchemikiem, choć mam rodzinę i przyjaciół. Za wszystko, co popełniłem jestem więc odpowiedzialny osobiście – mam w tym wyłączność. To dobra
WPROWADZENIE 17
strona samotniczej pracy. Wolałbym jednak współpracę. Rzeczy by się rozwinęły szybciej i lepiej. Feedback jest zawsze konieczny. Innych autorów wyśmiewają, odsądzają od czci i wiary, a w najlepszym przypadku wskazują na takie, czy inne błędy. Na ogół błędy wytyka się z dużą lubością. Czy ja nawet na to nie zasługuję? Czy ta niema reakcja ma mnie wyeliminować z gry, czy też zaszczycać?
Sądząc ze statystyki w „pulpicie nawigacyjnym” mych blogów (dwa blogi w języku polskim), odbiór artykułów jest jak najbardziej pozytywny. Świadczyłaby o tym spora liczba wyświetleń – dochodzi do trzydziestu tysięcy, pomimo tematyki niedostępnej dla tłumów. Zdarza się też, choć rzadko, że otrzymuję maile od czytelników z pytaniami. A jednak przedkładałbym nad to kontakt z ludźmi znającymi się na rzeczy, konstruktywną krytykę. Może to uczyniłoby tę pracę dużo lepszą.
Rzecz zaczynam od podstawowych zagadnień kosmologicznych, stwarzając tym tło dla rozważań dotyczących grawitacji dualnej, którym poświęciłem kolejne artykuły części pierwszej (Część pierwsza. U źródeł). Przy omawianiu bazy kosmologicznej dla tych zagadnień, zaakcentowałem przy tym nieco odmienne spojrzenie na klasyczne już kwestie. W szczególności przyjąłem zasadę kosmologiczną za bazę dla dociekań. Z niej wywodzę znaczną część twierdzeń, niekoniecznie mieszczących się w systemie przyjętym dziś. Ale przede wszystkim przedstawiam tu swą koncepcję grawitacji dualnej, dziś nieznaną, będącą wynikiem dość światoburczych przemyśleń, by konfrontować ją z tym, co wnosi empiria – z niezłym skutkiem.
Część druga (Część druga. Wszystkość) poświęcona jest nowemu spojrzeniu na kosmologię. Bazuję tu oczywiście nie tylko na znanych faktach obserwacyjnych. Także na koncepcji grawitacji dualnej, która siłą rzeczy i w istotnej mierze modyfikuje modelowanie Wszechświata. Omawiam tu szereg zagadnień podstawowych, konfrontując swój system, bazujący na zasadzie kosmologicznej i grawitacji dualnej, z obowiązującym dziś. Preferuję (i uzasadniam) cykliczność zmian Wszechświata, uwarunkowaną przez cykliczną (moim zdaniem, z dogłębnym uzasadnieniem) zmienność inwariantu c. Wskazuję na (nawet) spójność mojego systemu z danymi empirycznymi. [W ramach tych poczynań zszargałem nową świętość kosmologii: ciemną energię – wraz z przedstawieniem wizji alternatywnej, w tym modelu matematycznego, o zgrozo, zgodnego z obserwacją.]
W części trzeciej (Część trzecia. Powrót do źródeł), zamykam krąg dociekań. W części tej omawiam zagadnienia bardziej konkretne (czarne dziury, kosmogonię galaktyk) oraz zagadnienia wiążące fizykę skrajnych małości z tym, co stanowi o takich, a nie innych cechach Wszechświata jako zintegrowanej całości i Wszystkości. Sporo uwagi poświęcam tu cząstce neutrino, modelując ją
18 WSZECHŚWIAT GRAWITACJI DUALNEJ
(na bazie grawitacji dualnej) w bardzo specyficzny, nieznany dotąd sposób. Wynik tych badań zbieżny jest z ustaleniami empirycznymi.
Część czwartą: „Pozostałości” poświęciłem treściom uzupełniającym, kończąc ją, to wprost naturalne, esejem: Pofilozofujmy o podstawach fizyki. To bardzo ważne, zważywszy na polemiczność treści całego dzieła.
To nowa książka. Raczej nie przypomina tych sprzed siedmiu lat. Bardzo różni się formalnie, gdyż w treści swej podporządkowana jest określonemu, nowemu priorytetowi merytorycznemu (grawitacja dualna). W tej książce także pominąłem niektóre zagadnienia, tam nawet wyeksponowane, uznając je tym razem za mniej ważne. Przykład stanowić może tematyka teorii superstrun, która, dziś już wiadomo, nie spełniła pokładanych w niej nadziei. Poświęciłem im krótki artykuł w ostatniej, czwartej części, by skonfrontować z moją koncepcją bytu absolutnie elementarnego w ramach dociekań nad grawitacją dualną. O tym, co jest przyczyną porażki tej nagłośnionej teorii, wiadomo będzie już z tekstu artykułów wcześniejszych.
Także z powodu zbyt wielkiej objętości tekstu musiałem zrezygnować z publikowania sądów, które moim zdaniem, w dynamice dociekań i wobec nowych pomysłów straciły na wadze, choć mogłyby stanowić o ciągłości narracji. Zrezygnowałem na przykład z opublikowania artykułu pt. „Wielkie odkrycie”, w którym ustosunkowałem się do bardzo nagłośnionych medialnie wyników pewnych badań, do których odnieść się należy bardziej z wyczekiwaniem niż z entuzjazmem. O opisanych tam (i medialnie nagłośnionych) odkryciach wspominałem w innych miejscach, przy nadarzających się okazjach.
Chciałem też pozostać wierny formie zbioru artykułów i esejów. Każdy z nich stanowi bowiem odrębną całość. Z tego powodu niejednokrotnie powtarzam się (w nowym kontekście). Wolałem jednak zachować artykuły w pełni ich treści. Nawet je rozwinąłem w przypływie nowych pomysłów w kolejnych czytaniach. W tym sensie mamy dokument świeży, in statu nascendi. Oczywiście, z tego powodu (i nie tylko z tego), książka nie pretenduje do miana podręcznika czy monografii, choć łączy artykuły określona chronologia tematyczna, logika narracji i wierność dla koncepcji formalnej budowy utworu. Tytuły poszczególnych artykułów w zasadzie zachowałem. Tu czy tam dokonałem zmiany ich kolejności: z pobudek merytorycznych, a także dla kompozycyjnej spójności.
Otwieram rzecz trzema artykułami przedstawiającymi bazę kosmologiczną dla rozważań dotyczących podstaw grawitacji. To umożliwia mi przedstawienie tych „podstaw” we właściwym kontekście, umożliwia nawet wstępne modelowanie początków ekspansji Wszechświata w skali skrajnej małości. Umożliwia hipotetyczne przedstawienie postępu zdarzeń w pierwszych chwilach Wielkiego Wybuchu, w dodatku od samego początku (co nie ma miejsca w dzisiejszym modelowaniu).
WPROWADZENIE 19
Głównym źródłem heurezy jest jednak koncepcja grawitacji dualnej. Wprowadza ją artykuł piąty. Ten element treści przed siedmiu laty jeszcze się nie skrystalizował na tyle, by stanowić podstawę, punkt wyjścia dla dociekań, bazę także dla kosmologii. W tej książce związek tego, co dzieje się w skali najelementarniejszej z tym, co stanowi wszystkość uwidacznia się od samego początku. Koncepcję grawitacji dualnej sprawdzam we wszystkich skalach rozmiarowych, począwszy od skali najmniejszej, skali Plancka, a kończąc na skali kosmicznej. Rozważam początek Wielkiego Wybuchu, stan dzisiejszy, a także oczekiwany, przyszłościowy, w związku z przyjętym za obowiązujący, w myśl mych zapatrywań, modelem Wszechświata oscylującego.
Uważam, że Przyroda jako jedność wykazuje te same cechy we wszystkich skalach. Coś innego, to sposoby jej opisu, procedury badawcze i modele matematyczne, różne dla różnych skal. Przyczyna tego stanu rzeczy ma charakter epistemologiczny, a nie, jak niektórzy sądzą – ontologiczny. [Wątek filozoficzny w mych rozważaniach niejednokrotnie manifestuje swą ważność.] Chodzi o to, że z powodu naszej ograniczoności percepcyjnej zróżnicowane są, z konieczności, procedury badawcze wobec różnych skal rozmiarowych, zróżnicowane narzędzia empirycznego wglądu. Słowa te bynajmniej nie wyrażają sądu dominującego. Według wielu badaczy zróżnicowanie procedur badawczych uzasadnione jest rzekomym faktycznym zróżnicowaniem jakościowym przyrody w różnych skalach wielkości. Na ogół trudno wyjść poza granice swego ogródka. Z tego powodu na przykład wyraźnie uwidacznia się dychotomia deterministycznej mechaniki ciał makroskopowych z indeterministyczną, probabilistyczną mechaniką kwantową, opisującą mikroświat.
Są jednak tacy, którzy w imię jedności wszystko pragną przyporządkować wyższym imperatywom skwantowania, widząc w nieoznaczoności najwyższą formę obiektywnego bytu (pozostają w ogródku). Czym jest więc obiektywny byt, jeśli nieoznaczoność i niepewność ma być jego podstawową cechą? Czy tylko wrażeniem?... Czym jest, jeśli wszystko sprowadza się wyłącznie do relacji podmiotu? Czym jest, jeśli wszystkim rządzi zdeterminowany indeterminizm?
„Przyroda jest jedna i we wszystkich skalach manifestuje się w zasadzie identycznymi cechami”. Oto filozoficzne przesłanie, które powraca wielokrotnie w mych pracach. Nie znaczy to wcale, że nasz ludzki wgląd w Przyrodę jest tego manifestacją.
Jedną z baz metodologicznych dzisiejszej fizyki jest obserwowalność (observable), istnienie podmiotu i uznanie aktu badawczego za element rzeczywistości obiektywnej. Wiąże się to choćby z nieuniknioną koniecznością ingerencji podmiotu w przedmiot badań, ingerencji zakłócającej sam układ badany. W tym tkwi jeden z aspektów nieoznaczoności. Wielokrotnie powraca więc pytanie:
20 WSZECHŚWIAT GRAWITACJI DUALNEJ
Czy paradygmat obserwowalności nie stanowi bariery dla faktycznego poznana? Czy rzeczywiście immanentną, jedyną cechą obiektywnej rzeczywistości jest jej poznawczość empiryczna? Odpowiedź: „Tak” stanowi dla wielu sedno, podstawę metodologiczną dzisiejszej fizyki, której strona empiryczna ma znaczenie zasadnicze. Nie odejdziemy jednak od tej zasady daleko, jeśli uzmysłowimy sobie, że racjonalizm poszukiwań tam, gdzie nie sięga szkiełko i oko, w ostatecznym rezultacie powinien doprowadzić do antycypacji zjawisk obserwowalnych. Nie wszystko jest tanią spekulacją. Nie strońmy też od „spekulacji”, jeśli prowadzą one do wniosków falsyfikowalnych. Dogmatyzm niejedno ma imię. Amoże nadszedł czas (pozwala na to nagromadzona wiedza), by wyzwolić się z narzuconych ograniczeń, by poszukiwać prawdy obiektywnej bez spętania przez obserwowalność i rolę podmiotu w akcie poznawczym? To, że pragniemy zgłębić jednoznaczne cechy Wszechświata, już świadczy o istnieniu takiej potrzeby, nawet jeśli nie jest w pełni uświadamiana na tym etapie procesu poznawczego. Badając Wszechświat, nie możemy mieć przecież wpływu na przebieg zjawisk, jak to bywa w laboratorium i podczas badania zjawisk mikroświata. Na ogół jesteśmy zaskakiwani, a mimo to chcemy podporządkować Wszechświat, a właściwie całą przyrodę temu, co stanowi zbiór naszych ustaleń, interpretacji (często subiektywnych) i przekonań, dalekich przecież od prawdy absolutnej. Wpychamy się z naszą megakoncepcją jak w zabłoconych butach do salonu, choć wiemy, że ta niepozbawiona jest dziur. Kiedyś Einstein w swym proteście przeciw mechanice kwantowej stwierdził, że „Księżyc pozostaje Księżycem, nawet jeśli nań nie patrzymy.” Wszak Wszechświat jest bytem obiektywnym, jednakowym dla wszystkich jego mieszkańców, jest w dodatku absolutną jedynością i wszystkością nawet dla tych, którzy chcą kwantować wszystko. [Dlaczego chcą kwantować wszystko? Chyba dlatego, gdyż są akurat specjalistami od mechaniki kwantowej. Ich horyzont (zdarzeń) osadzony jest w tym, co robią na co dzień. I na tej bazie szukają uniwersalności...]
Jedynością choćby dlatego, gdyż Wszechświat jest tym wszystkim, co istnieje. Czy wszystko widać, czy też nie, to już inna sprawa. I to rozstrzygniemy na pewnym etapie. Czy istnieją inne wszechświaty poza naszym? To rzecz nierozstrzygalna, wdzięczne pole dla literatów. W każdym razie to, co widać nie może nie należeć do Wszechświata. Innymi wszechświatami nie zajmuję się.
A jeśli zejdziemy myślą w głąb bytu materialnego, nie obligowani do zatrzymania z powodu narastających fluktuacji kwantowych, to co? Jeśli nie będzie ograniczał nas imperatyw nieoznaczoności stanowiącej dla badacza (ze szkiełkiem) barierę nie do przebycia, to modelując byt deterministycznie od samego początku, uzmysławiając sobie potrzebę wprowadzenia bytu elementarnego absolutnie, dojdziemy do falsyfikowalnego opisu struktury cząstek nam znanych, do poznania niejako od dołu praw rządzących mikroświatem.
WPROWADZENIE 21
Program zaiste ambitny. Utopia? Niekoniecznie. Odkryjemy wówczas grawitację prawdziwą, tę, która łączy świat nieskończonej (prawie) małości z ogromem Wszechświata. Znane cechy materii i jej układów stanowić będą faktor potwierdzający słuszność tego, co dała penetracja w głąb rewirów dotąd zakazanych.
Czy zatem mechanika kwantowa jest tylko patentem (mądrym i niezwykle efektywnym)? Czy możliwe jest więc coś, co mogłoby ją zastąpić? Czy stosując niewątpliwie słuszne ustalenia relatywistyki opisać można wszystko bez udziału przysłowiowego fotonu w jego łącznościowej roli? Czy to, co wnosi sobą OTW³ , rzeczywiście da się odnieść do Wszechświata jako Nadobiektu? I ostatnie pytanie: Czy zatem, gdy chodzi o Wszechświat jako całość, wobec niemożności ingerowania w układ badany, wobec bierności oczekiwania na efekty nie zawsze oczekiwane, stosowanie dotychczasowych doktryn metodologicznych i aktualnych paradygmatów jest w pełni adekwatne i uzasadnione? Przepraszam za prowokację.
Wbrew medialnej wrzawie znaleźliśmy się na rozstaju dróg. Nie wszystko jest OK. Nie wszyscy uświadamiają to sobie. Tu warto przytoczyć książkę Lee Smolina: Kłopoty z fizyką (Prószyński i S-ka, 2008). Kłopoty rzeczywiście są. I nie chodzi tutaj o poszukiwania stanowiące przecież naturę nauki, a o podstawy myślenia naukowego. Chyba coś w tej bazie, nawet metodologicznej, należałoby zrewidować. Nie dziw, że uczeni w pełni świadomi licznych niezrozumień rzeczywiście poszukują jakiejś alternatywy głębiej, ale gdy ta pojawia się, nabierają wodę w usta, albo z łapczywością rzucają się na niesprawdzone pomysły – ważne, że w obrębie określonej megakoncepcji, pomysły „któregoś z naszych”, choćby były najbardziej nierealne. Wtedy media świętują, a delikwent staje się sławny z dnia na dzień, jak anonimowa dotąd postać w filmiku „You Tube”. Ważne jest pojawienie się niszy, ale to już wyłącznie socjologia. Niestety, także na ten aspekt zjawiska nazywanego nauką zwracam uwagę niejednokrotnie. Trudno mi powstrzymać się.
Daję też upust swym refleksjom, rodzącym się spontanicznie w skojarzeniach, a niezwiązanym z meritum naukowych przemyśleń. Dały tu o sobie znać moje, jak się okazało, ponad miarę rozwinięte skłonności publicystyczne. Cóż, nie jestem obojętny wobec tego, czym jest otaczający mnie świat. Pisząc, nie byłem w stanie zbywać mych skojarzeń milczeniem. Jestem spontaniczny, a nawet spontanicznie radykalny. Do zjawisk naszego świata odnoszę się z radykalizmem niepozostawiającym suchej nitki na tych, przez których tracę czas, gdyż autentycznie przeżywam. To moje prawo, niezależnie od tego, czy moje wejścia przyjęte zostaną przychylnie, czy też odrzucone. Reaguję czasami
³ OTW – ogólna teoria względności.
22 WSZECHŚWIAT GRAWITACJI DUALNEJ
jak chłopiec podczas parady królewskiej. Czy z naiwności? W każdym razie poprawności politycznej nie wykazuję, wprost nią pogardzam, a gdy mowa o pewnych specyficznych sprawach, jestem bardzo poważny, pomimo swej dosyć wesołej natury. Także humoru, przyznam, że dość specyficznego, nie brak w tej książce, humoru okraszonego zadumą. Ale wszystko dotyczy spraw i zjawisk, a nie konkretnych ludzi.
Choć w pracy tej zajmuję się astrofizyką, nie pomijam kwestii merytorycznie bardziej ogólnych. Pracę tę bowiem spaja filozoficzna osnowa, która wprost podsuwa rozwiązania dla licznych zagadnień o charakterze jak najbardziej poznawczym: fizykalnym i kosmologicznym, niezależnie od skali rozmiarowej. Jak przekonacie się drodzy czytelnicy, praca ta ma chyba nawet charakter bardziej filozoficzny niż fizykalny. A tak w gruncie rzeczy, fizyka zajmująca się problemami podstawowymi (tym właśnie się zajmuję), to nawet par excellence filozofia. Dziś filozofia zamiast wytyczać drogę, werbalizuje uczoną i wysublimowaną mową to, do czego jak na razie fizycy doszli. Nie wnosi więc tym nic nowego. W kontekście tym filozofia, jako przedmiot odrębnych studiów, stała się nawet poniekąd zbędna. (A pokątnie?) Moim skromnym zdaniem, filozofia powinna być przewodnikiem ku prawdzie, dzięki bardziej holistycznemu spojrzeniu, niejako „z góry”, powinna tworzyć kryteria sprzyjające postępowi badań szczegółowych. Nie musi imponować pustą elitarnością wyszukanych wyrażeń. Nie musi zajmować się kunsztowną werbalizacją dóbr naukowych, remanentem istniejących dóbr intelektualnych. Niestety właśnie tym się zajmuje i dlatego przez fizyków jest lekceważona. Tak ja to widzę. Tu mam na myśli w szczególności problemy związane z poznawaniem przyrody. Filozoficzne zagadnienia etyczne pozostawiłbym przedstawicielom innych nauk, takich jak na przykład historia (tam naprawdę jest o czym mówić, szczególnie w kontekście etycznym), socjologia i psychologia, a przede wszystkim nauki pedagogiczne.
Tezy wypowiadane w tej pracy próbuję uzasadnić, z zastosowaniem (bardzo skromnych) środków matematycznych i na poziomie wprost licealnym (sprzed lat). Po prostu, rzeczy są na tyle inne, że bazowanie na ogólnie przyjętych procedurach wprost nie ma sensu. Chyba trzeba rozwinąć nowe. Sama prostota środków matematycznych związana jest też z tym, że rozważam jedynie układy elementarne. Poza tym pragnę dotrzeć do jak największej liczby odbiorców. To przecież naturalne. A tak swoją drogą, jestem zbyt leniwy na to, by pociągały mnie sprawy warsztatowe. Wiem, tracę na tym sporo. Za to zachęcam młodych. Czy ja mam się wszystkim zajmować? Przecież wszystko zabiera sporo czasu, stanowczo zbyt wiele, jak na możliwości jednego człowieka, w dodatku zaawansowanego wiekiem i pragnącego jeszcze w tym wcieleniu przekazać znacznie więcej, bo chyba jest co.
WPROWADZENIE 23
Z góry uprzedzam, że w niektórych kwestiach posunąłem się za daleko, jak na dzisiejsze możliwości percepcyjne, w znacznym stopniu uwarunkowane psychologicznie i socjologicznie. Uwarunkowane przez to, „czego w szkole uczono”. Uwarunkowane między innymi przez dzisiejsze nawyki myślowe, obligowane przez OTW i mechanikę kwantową; uwarunkowane przez dzisiejsze usiłowania ich połączenia dla stworzenia kwantowej grawitacji. Tu mi kaktus (przepraszam).
Z mieszanymi uczuciami spoglądam na współczesną naukę (Czy mam do tego formalne przyzwolenie?), na kapitalizm nauki, na jej uzależnienie od pieniądza, na zbiurokratyzowanie. Urzędników nauki jest więcej niż samych naukowców. [Prawdziwych naukowców zliczysz na palcach. Wybaczcie, Koledzy.] Z mieszanymi uczuciami spoglądam na nadbudowę medialną nauki.
Pozwalam sobie na sąd, że badania podstawowe powinny być uwolnione od wszelkiej presji. Nagrody i sława nie powinny być głównym motywem działań poznawczych, bo tam kończy się twórczość, choć prawdą jest, że trudno rozdzielić motywacje. Skończył się czas pustelników (Czy także dla mnie?), a naukę tworzy wymiana myśli, przy tym biegłość warsztatowa jest warunkiem powodzenia [Jak to „powodzenie” zdefiniować?]. Medialny sukces stał się ważniejszy niż merytoryczna dociekliwość.
Faktem jest, że dziś sytuacja badań podstawowych nie jest najlepsza, wbrew medialnym pozorom, wbrew wprost astronomicznej mnogości publikowanych prac. Wszystko obraca się wokół megakoncepcji prowadzącej do nikąd, wokół paradygmatów, które już skończyły swą rolę i stają się anachronizmem. Mimo to młodzi zdolni poszukują z pasją nisz badawczych dla swych naukowych karier, przeważnie sądząc, że wystarczy biegłość warsztatowa. Są nafaszerowani tą redundancją do tego stopnia, że ich potencjał twórczy jest w znacznym stopniu zablokowany. Kreatywność?
Spoglądam przez krzywe zwierciadło na naukę współczesną, między innymi od strony socjologicznej, na współczesność kulturową i polityczną; spoglądam (pod różnymi kątami) na człowieka jako takiego. Niestety i to musiało się tu znaleźć jako swoista oprawa zawartości merytorycznej, która, swoją drogą dla niektórych, patrzących bardziej krytycznie na to, co sami wiedzą i robią, stanowić może dosyć ciężkie przeżycie.
Praca ta jest próbą, jak najbardziej arogancką, uporządkowania spraw, a tym samym rozwiązania rozlicznych problemów poznawczych. [Nie zdziwię się tym, którzy pisarstwo moje zaszufladkują jako fantastykę naukową, może nawet jako SF.] Czy próbą udaną? To się okaże.
Na zakończenie pozwalam sobie na zacytowanie dosyć symptomatycznej wypowiedzi znanego kosmologa, João Magueijo w książce o wymownym tytule: Szybciej niż światło (Wyd. Amber 2003) [FASTER THAN THE SPEED IF
24 WSZECHŚWIAT GRAWITACJI DUALNEJ
LIGHT – The Story of a Scientific Speculation]. Nie znaczy to, że w kwestiach merytorycznych solidaryzuję się z nim. Na przykład możliwość zmienności inwariantu c widzę gdzieś indziej. Mimo wszystko, niech jego wypowiedź stanowi dokumentację dla moich odczuć dotyczących nadbudowy nauki.
...Teraz nie wiemy na ten temat [chodzi o grawitację kwantową – mój dopisek] więcej niż Einstein, gdy wydawał ostatnie tchnienie. Po prawie 50 latach fizycy patrzą z niekłamaną pogardą na ostatnie prace Einsteina (tak zwaną teorię grawitacji z niesymetryczną metryką), jakby to były zajęcia zniedołężniałego starca. Żaden z nich nie jest skłonny przyznać, że jego własne prace też są mało warte, mówiąc najoględniej. Wyobrażam sobie, że Bóg pęka ze śmiechu, widząc cały ten chłam publikowany jako kwantowe teorie grawitacji.
Brak osiągnięć jest wszakże nadrabiany reklamą. Mamy dziś już nie jedną „ostateczną odpowiedź”, lecz co najmniej dwie, i chociaż nikt nie ma zielonego pojęcia, jak można byłoby przetestować te teorie z użyciem dostępnej technologii, każdy zapewnia, że tylko on dzierży świętego Graala, a wszyscy inni to szarlatani.
Dwa najważniejsze kulty w dziedzinie kwantowych teorii grawitacji to teoria strun (String Theory) i teoria LQG (Loop Quantum Gravity – teoria pętli kwantowo-grawitacyjnych). Ponieważ nie mają one absolutnie żadnego oparcia w eksperymentach lub obserwacjach, można je traktować w najlepszym razie jako modne ozdóbki, a w najgorszym jako powody wojen. Zwolennicy obu tych nurtów stanowią obecnie wrogie obozy, a jeśli jakiś uczony pracujący nad teorią pętli pojawi się na konferencji poświęconej teorii strun, tubylcy będą patrzeć na niego ze zdumieniem i pytać, po jaką cholerę tu przylazł. Człowiek mniej odporny w takiej sytuacji natychmiast wróci do domu, a potem jeszcze zostanie zbesztany przez wstrząśniętych kolegów od pętli, którzy uznają, że chyba oszalał.
Podobnie jak przy każdym kulcie, osoby niepasujące do stereotypu, są bojkotowane i prześladowane. Gdy pewien błyskotliwy młody uczony, specjalizujący się w teorii strun, napisał artykuł, który zawierał niebezpiecznie wartościowe argumenty na rzecz przeciwnej teorii, ktoś z jego kolegów skomentował, że „jeśli on jeszcze raz napisze coś takiego, zostanie wyrzucony z obozu teorii strun”. Rozwija się psychologia tłumu, a przypięcie komuś etykietki „strunowca” lub „pętlowca” automatycznie otwiera lub zamyka przed nim odpowiednie drzwi. [Ode mnie: Dla mnie wszystkie wrota są zamknięte, ale to mnie bawi.] Uczony z etykietką „pętlowca” nie może nawet myśleć o ubieganiu sie o etat w instytucji należącej do obozu „strunowców”.
Pomiędzy obiema frakcjami narosła ogromna niechęć, a nawet prawdziwa nienawiść. Przywodzi to na myśl fanatyków religijnych, którzy też mają „jedynie słuszne” odpowiedzi, tyle że każda jest inna. Na świecie byłoby znacznie lepiej bez fundamentalizmu, wszystko jedno – naukowego czy religijnego. Czasem myślę sobie, że samo istnienie takich ludzi jest najlepszym dowodem na to, iż Bóg nie istnieje.
WPROWADZENIE 25
Niestety sam Einstein ponosi sporą odpowiedzialność za wprowadzenie takich podziałów do fizyki podstawowej. W młodym wieku postawił przed sobą zadanie wyeliminowania z teorii wszystkiego, co nie da się potwierdzić przez eksperyment. To godne pochwały stanowisko sprawiło, że stał się swego rodzaju naukowym anarchistą, który zniszczył pojęcia absolutnej przestrzeni, absolutnego czasu, eteru i wielu innych wytworów fantazji zaśmiecających ówczesną fizykę.
Jednak z upływem lat Einstein zmienił poglądy. Stał się bardziej mistykiem i zaczął wierzyć, że sama elegancja matematyczna, bez poparcia eksperymentalnego, może wskazać uczonym właściwy kierunek. Niestety, tak się zdarzyło, że, stosując się do tej zasady, opracował ogólną teorię względności i odniósł sukces! To doświadczenie zdemoralizowało go na resztę życia: zniszczyło magiczne połączenie pomiędzy jego umysłem, a rzeczywistym Wszechświatem, pozwalające czerpać natchnienie tylko z doświadczeń. Właśnie dlatego po sformułowaniu ogólnej teorii względności, niemiał już właściwie wartościowych osiągnięć naukowych i coraz bardziej tracił kontakt z rzeczywistością.
Uczeni zajmujący się teraz grawitacją kwantową naśladują starego Einsteina – kultywują abstrakcyjną wiarę, że samo boskie piękno teorii, nieskażone eksperymentem, poprowadzi ich we właściwym kierunku. Ta obsesja formalizmu jest moim zdaniem przyczyną schodzenia na manowce całych pokoleń uczonych pracujących w tej dziedzinie. W pewnym sensie adorują oni starego Einsteina i nie zauważają, że należałoby raczej naśladować młodego – jeśli w ogóle powinniśmy naśladować kogokolwiek...
Koniec cytatu. Nic dodać, nic ująć.
A oto jeszcze jeden cytat:
Teoria, każda, jest modelem adekwatnym z ludzką świadomością bytu (przyznać trzeba, że zmienną w czasie). O tym wielu zapomina. Nie przewiduje więc wszystkiego, co obiektywnie istnieje, a przy tym uznaje za możliwe to, co nie może być faktycznym istnieniem. Nie wszystko, co z teorii wynika lub tym bardziej nie jest z nią sprzeczne, od razu musi być prawdą objawioną. Nie może więc być też odrzucone wszystko, czego ta teoria nie przewiduje, nawet jeśli jest to teoria względności. Określenie zakresu stosowalności teorii (każdej) nie zawsze jest łatwe, jednakże właśnie to stanowi o faktycznym postępie. Wszak naturalnym porządkiem rzeczy w nauce jest nieustające poszerzanie zakresu teorii (ogólniej: systemu poznawczego). Właśnie tam (w tym poszerzeniu) należy poszukiwać odpowiedzi na nurtujące pytania zasadnicze.
Z artykułu poświęconego czarnym dziurom.
Zachęcam do lektury.
Autor
