reklama

Gravitácia mení svoju tvár I

Galileo takmer určite nehádzal delové gule zo šikmej veže v Pise, ako sa traduje, aby zistil čo sa stane. Ale uskutočnil menej nebezpečný experiment. Gule rôznych hmotností nechal kotúľať sa hore a dole po naklonených plochách.

Písmo: A- | A+
Diskusia  (112)

V tejto prvej časti opisujem konfrontáciu tradičných vedeckých predstáv a teórii o gravitácii s najnovšími výskumami.

V druhom blogu priblížim relatívne novú hypotézu objasňujúcu možnú podstatu gravitácie a jej zjednotenia s elektromagnetizmom. 

Tiaž sa dá merať a pocit tiaže možno mať iba vtedy ak gravitačnej sile odporuje druhá, opačná sila. Prakticky to znamená, že ak by Zem nemala žiadnu atmosféru a niekto by nás vyhodil z rakety pár kilometrov nad povrchom, cítili by sme beztiažový stav. Keby nám ešte zaviazal oči, vôbec by sme si neuvedomili, že sa približujeme k Zemi zvyšujúcou sa rýchlosťou. Gravitáciu ako silu by sme tak pocítili až v momente stretu so Zemou. A čo je ešte zaujímavejšie, keby z rakety s nami vyhodil súčasne aj sto kíl peria a sto kíl železa (nemusíte teraz rozmýšľať čo je ťažšie), pozorovateľ na Zemi by videl dopadnúť všetky objekty súčasne! Gravitácia sa teda prejavuje v prvom rade AKCELERÁCIOU a hmotnosť až do momentu stretu telies akoby nehrala žiadnu rolu. Tento efekt známy z laboratórií pozorovali aj astronauti na Mesiaci, kde je odpor atmosféry zanedbateľný. 

SkryťVypnúť reklamu
Článok pokračuje pod video reklamou

Naoko nevidieť žiaden rozdiel a tak sa zdá Galileov predpoklad z 1638 potvrdený: Všetky objekty padajú k Zemi s rovnakou akceleráciou - zvyšujúcou sa rýchlosťou. Ich vlastná gravitácia voči Zemi je prakticky zanedbateľná. Galileo takmer určite nehádzal delové gule zo šikmej veže v Pise, ako sa traduje, aby zistil čo sa stane. Ale uskutočnil menej nebezpečný experiment. Gule rôznych hmotností nechal kotúľať sa hore a dole po naklonených plochách. Tieto rampy pohyb gúľ oproti voľnému pádu výrazne spomalili, čím bol efekt gravitačného zrýchlenia priamo pozorovateľný a merateľný. Tým bol názor Aristotela, ktorý dovtedy panoval vyvrátený. Aristoteles sa totiž mylne domnieval, že ťažšie objekty padajú rýchlejšie ako ľahšie. Zmiatla ho nasledujúca úvaha: malú skalu možno dohodiť ďalej ako veľkú, takže veľká musí padať rýchlejšie.

SkryťVypnúť reklamu
reklama

Začiatkom 20. storočia mal potvrdiť Galileove pozorovania Maďar barón Roland von Eötvös. Ten meral účinok gravitácie na rôzne materiály (azbest, loj, meď, voda, platina a drevo) pomocou torznej váhy. V roku 1985 sa na barónove zistenia pozreli Ephraim Fischbach, teoretický fyzik na Purdue University v Indiane a jeho kolega Samuel Anderson. Fischbach zhrnul ich výsledky takto: „Eötvösove testy pravdupovediac ukázali, že objekty padajú v mierne odlišných rýchlostiach v závislosti na atómovom zložení - čím hustejšie atómové jadro, tým pomalší pád. Eötvösovi kolegovia publikovali výsledky až po jeho smrti a odchýlky ignorovali ako štatisticky bezvýznamné."  

SkryťVypnúť reklamu
reklama

Odvtedy sa vedci snažia pomocou sofistikovaných experimentov overiť túto revolučnú myšlienku o existencii sily pôsobiacej proti gravitácii. Výsledky sú vskutku rôznorodé. Každý vedecký tím totiž používa odlišné metódy a prístroje, navyše v rôznom čase a na rôznych miestach. Mimoriadny pokrok v tomto smere učinil tím vedcov Eöt-Wash. Väčšina meraní ukazuje prijateľné odchýlky bez nutnosti hľadania "piatej sily", avšak pri snahe zmerať čo najpresnejšie G, čiže gravitačnú konštantu, sme sa dočkali tiež prekvapenia. Tá bola a stále je mnohými považovaná za určitý druh božského čísla, a ktorého mechanický či fyzikálny pôvod sa pokúsil vysvetliť len málokto. Veď je to ako zisťovať prečo je pí 3,14 a nie 3,41! Citujem z abstraktu experimentu uskutočneného v Rusku: „Naše opakované merania gravitačnej konštanty (G) ukazujú, že G sa značne mení s orientáciou testovaných telies vzhľadom na systém fixných hviezd... Merania dvomi nezávislými metódami ukazujú, že úroveň G anizotropie, nie je menšia ako 0,054%." Iné experimenty poukázali na existenciu periodických zmien a súvisiacich s astronomickými udalosťami, akými sú zatmenia Slnka a Mesiaca. To znamená hodnota G sa v čase aj priestore mení a to výrazne nad očakávania vedcov a predpoklady fyzikálnych teórií. Rovnako je možné, že sa menia hodnoty iných vstupných parametrov, keďže hodnota G sa počíta odvodením, nie priamo.

SkryťVypnúť reklamu
reklama

Aby to nebolo málo, časom sa mení aj hodnota - nameraná váha prototypov kilogramu, skrátka väčšina málilinko pribrala. To predstavuje problém pri meraniach, kde aj pár mikrogramov robí veľký rozdiel a preto bola definícia kilogramu zmenená

Aj keď podľa vedcov gravitácia riadi vesmír, ostatné sily sú bilión krát silnejšie. Gravitačné pole Zeme je také slabé, že keď zdvíhame skalu, naše svaly alebo stroje poľahky prekonajú ťah 6 000 000 000 000 000 000 000 000 kg. Gravitácia vždy zamestnávala hlavy veľkých vedcov. V 1687 publikoval Sir Isaac Newton univerzálny zákon gravitácie. Ten postuloval, že dve telesá sa vzájomne priťahujú silou úmernou hmotnosti prvého telesa vynásobenej hmotnosťou druhého telesa. Sila je nepriamo úmerná ich vzdialenosti. Neskôr, po Cavedishovom experimente pribudla aj spomínaná gravitačná konštanta G a vzťah popisuje vzorec:

Vzorec nevznikol na základe nejakej novej teórie o tom, čo je príčina gravitácie, ale bol výsledkom experimentov a prijateľne popisoval fyzikálne vzťahy telies na Zemi, aj v Slnečnej sústave. Ani Einstein nebol schopný povedať nič podstatné k tomu, prečo hmotnosti telies násobíme a nie sčítavame, prečo je v menovateli r² a nie r³ a odkiaľ pochádza to nepatrne malé číslo G s veľmi čudnými parametrami.

Určité vlastnosti gravitácie silne pripomínajú geometrické vzťahy a inverzný zákon. To zrejme viedlo Einsteina k návrhu, že sama existencia hmoty ohýba časopriestor - zjednodušene matematický súradnicový systém v ktorom meriame pozíciu vesmírnych telies- a vytvára v ňom akési priehlbiny. Tie nútia meniť smer pohybu telies a tak ich zdanlivo priťahujú. Časopriestor "diktuje" hmote ako sa hýbať a hmota "diktuje" časopriestoru ako sa ohýbať.

Stále to však nie je skutočne geometrické vysvetlenie, ale len akási mystická príťažlivosť zakriveného časopriestoru a nedáva nám uspokojivé odpovede na základné otázky: ako gravitácia interaguje s hmotou a ako rýchlo sa šíri? Prečo má Newtonov vzorec takú formu akú má? Ako je možné, že v tejto rovnici nie je žiadna akcelerácia "g"? Že nie je žiadna premenná vzdialenosti v čitateľovi a žiadna premenná času v menovateli? Ako je možné, že získame silu, ktorá nedáva žiadnu akceleráciu, obzvlášť keď Newton sám definoval silu v termínoch akcelerácie?! Je naša fyzikálna definícia hmoty, jej interakcie, pohybu a energie správna, alebo aspoň postačujúca? 

Sú to základné otázky, bez pochopenia ktorých je len ťažko diskutovať o tom čo je a čo nie je v súlade so súčasnými teóriami. Zároveň to dáva priestor pre úvahy o skutočnej povahe gravitácie, ktorá doposiaľ nebola nikým odhalená. A práve o tom je druhá časť tohto blogu.

PS: vnímajte tento blog predovšetkým ako snahu položiť podnetné otázky a vzbudiť vlastné pátranie, nie ako hotový objav ;)

Zdroje: 

http://www.rexresearch.com/articles/hyperch.htm

https://en.wikipedia.org/wiki/Fifth_force 

http://cdsweb.cern.ch/record/304748/files/9606249.pdf

https://www.npl.washington.edu/eotwash/node/1

https://www.npl.washington.edu/eotwash/gravitational-constant 

http://www.intalek.com/Papers/SiderealGravity.pdf 

https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/1999/ast06aug99_1/

http://iopscience.iop.org/0034-4885/60/2/001 

https://deskarati.com/2011/10/29/galileos-leaning-tower-of-pisa-experiment/ 

https://www.livescience.com/26017-kilogram-gained-weight.html

https://science.hnonline.sk/klima-a-fyzika/1944049-kilogram-ma-novu-definiciu-jeho-fyzicka-podoba-stratila-50-mikrogramov

https://www.livescience.com/26017-kilogram-gained-weight.html

Dominik Katona

Dominik Katona

Bloger 
  • Počet článkov:  16
  •  | 
  • Páči sa:  0x

- geografia, veda, cestovanie, šport Zoznam autorových rubrík:  SúkromnéNezaradené

Prémioví blogeri

Yevhen Hessen

Yevhen Hessen

20 článkov
Juraj Hipš

Juraj Hipš

12 článkov
Lucia Šicková

Lucia Šicková

4 články
Iveta Rall

Iveta Rall

87 článkov
Martina Hilbertová

Martina Hilbertová

49 článkov
Juraj Karpiš

Juraj Karpiš

1 článok
reklama
reklama
SkryťZatvoriť reklamu