Zacznę od krótkiej medytacji nad sensem terminu “prędkość grawitacji”. Co myślimy, gdy wypowiadamy te dwa słowa: prędkość grawitacji?
Grawitacja jest siła przyciągania dwóch dowolnych mas. Masy mogą, albo się stykać ze sobą swoimi powierzchniami, albo być odległe od siebie i to nawet bardzo odległe jak np. gwiazdy, galaktyki.
Jeśli masy stykają się ze sobą , to pojęcie szybkości z jaką grawitacja dociera od jednego ciała do drugiego, traci sens, gdyż odległość powierzchni jest równa zero.
Natomiast w przypadku dwóch odległych od siebie ciał , np. Słońce- Ziemia, lub Słońce S(1) –dowolna inna gwiazda S(2), siła przyciągania gwiazdy S(2) przez gwiazdę S(1) musi przebyć bardzo dużą odległość i potrzebny jest do tego pewien czas.
Wobec tego , gdy podzielimy wartość odległości między S(1)-S(2) przez ten czas , to dostaniemy prędkość z jaką porusza się grawitacja, lub w żargonie fizyki: z jaką następuje przekaz energii oddziaływania grawitacyjnego.
W teorii grawitacji przedstawionej przez Issaca Newtona [1642-1727] , występuje hipoteza [mająca postać postulatu, założenia teorii],że prędkość grawitacji jest nieskończenie wielka. Oznacza to ,że działanie grawitacyjne nie zużywa czasu na pokonywanie dowolnej odległości między masami, jest wszędzie – natychmiast [1].
Issac Newton,ostatni wielki Mag
[en.wikipedia.org/wiki/File:Godfrey Kneller-Isaac-Neton-1689.jpg]
Przyjęcie takie postulatu może mieć dosyć ciekawe konsekwencje filozoficzne. Jeżeli oddziaływanie grawitacyjne jest natychmiastowe między dowolnymi masami, to znaczy, że zbiór mas jest niejako “wypełniony” tym działaniem, że gwiazdy planety, galaktyki, całość materii tworzącej substancje jest spojona tym oddziaływaniem. Wszechświat poznawany jest swoistym organizmem, grawitacja spełnia rolę stale obecnego eteru kosmicznego.
Filozofia przyrody Isaaca Newtona nie była jednak tak racjonalna jak powszechnie sądzi się. Oświecenie uważało filozofię przyrody Newtona za manifest racjonalizmu i ateizmu. W rzeczywistości Newton był mistykiem i magiem i dla niego grawitacja była przejawem działania Boga w naturze, a przestrzeń i czas wręcz nazywał i rozumiał, jako“sensorium Dei” –organy poznania u Boga.
Idea Newtona o nieskończenie wielkiej prędkości rozprzestrzeniania się grawitacji, jako atrybutu Boga, przez ponad dwa wieki nie była jawnie kwestionowana. Raczej pokryło ją wstydliwe milczenie.
Czy nam się to podoba ,czy nie, nowożytna fizyka nie ma aspiracji badania atrybutów Boga.
Dopiero Albert Einstein zbudował nową teorię grawitacji ,w ramach której przyjął radykalnie przeciwstawną hipotezę do hipotezy Newtona o prędkości przekazu grawitacji, od ciała do ciała [2].
Grawitacja ,jako zniekształcenie metryki czasoprzestrzeni w/g Ogólnej Teorii Względności
Sformułował postulat , że
oddziaływanie grawitacyjne między masami rozchodzi się z prędkością “c” , czyli z prędkością światła w próżni.
I nawet pokazał logicznie, że w strukturze matematycznej ogólnej teorii względności istnieje konieczność przyjęcia takiego postulatu , jeśli teoria względności [ także szczególna] ma być niesprzeczną teorią fizyki.
Albert Einstein,wizjoner przyrody,racjonalista
[Wikimedia Commons]
Pamiętając o tym , że na salonie naukowym 24 ,według niektórych blogerów ,Einstein to oszust i złodziej , proponuję odgadnięcie, komu ukradł Einstein postulat o skończonej prędkości przekazu siły grawitacji , równej “c”?
Tuszę ,że profesor Segern przeprowadzi wnikliwe badania i rozwiąże tę zagadkę , tym bardziej , że jest ona związana z ohydną naturą wielu fizyków – manipulatorów i oczywiście – także oszustów, którzy przez ponad 70 lat upowszechniali ów postulat Einsteina, chociaż nikt przez ten czas nie wykazał doświadczalnie jego prawdziwości!
Porzucając kabaretową odmianę fizyki salonowej, przejdę wreszcie do Chińczyków, do fizyki uprawianej w Chinach, o której - zaniepokojeni Europejczycy - zawzięcie milczą.
27 grudnia minionego roku prof. Tang Keyun, kierownik grupy badawczej Instytutu Geologii i Geofizyki Chińskiej Akademii Nauk [Chinese Academy of Sciences –CAS], przedstawił raport [3] z badań nad pomiarem prędkości rozprzestrzeniania się oddziaływania grawitacyjnego.
Wynik tych kilkuletnich ,prowadzonych w sposób systematyczny- badań jest następujący:
prędkość propagacji oddziaływania grawitacyjnego Słońca i Ziemi, zawiera się między 0,93*c , a 1,05*c,przyczym pomiarów dokonano z błędem względnym ok.5%.
Jak jest idea fizyczna tych eksperymentów?
Zacznę od przypomnienia, że znane jest zjawisko pływów ,którym podlega Ziemia pod wpływem oddziaływania grawitacyjnego Słońca i Księżyca. Występują pływy oceaniczne ,morskie i pływy skorupy ziemskiej [ body tide - earth tide].
Pod wpływem przyciągania grawitacyjnego Księżyca i Słońca na oceanach powstają fale przypływu i odpływu ,które prowadzą do cyklicznych zmian lokalnych poziomu wód oceanicznych, rzędu przekraczającego nawet 10 metrów.
dragania skorupy Ziemi i pływy wód oceanicznych pod wpływem grawitacji Słońca i Księzyca
Mniej znany jest natomiast fakt, że powierzchnia Ziemi, pozornie sztywna, też podlega grawitacyjnemu działaniu “luni-solarnemu” pod postacią biegnących drgań [wave body] o amplitudzie dochodzącej czasami +/- 30 cm.
Fale oceaniczne tworzone przez przypływ/odpływ są łatwo mierzalne względem obranego poziomu na lądzie stałym.
Tymczasem przewidywane odkształcenia powierzchni Ziemi pod wpływem earth tide [obiegające często cała powierzchnię kuli ziemskiej] są do wykrycia i zmierzenia tylko z systemów satelitarnych wyposażonych przez czułe grawimetry.
Hipoteza Chińczyków była prosta: powinna wystąpić zmienność amplitudy pływów Ziemi[ earth tide] w zależności od zaćmienia Słońca przez Księżyc, lub ogólnie – od wzajemnych pozycji Słońca-Księżyca-Ziemi, gdyż wtedy zmienna jest wypadkowa siła grawitacji powodująca zjawisko earth tide.
Chińczycy wybrali do badań sześć zaćmień obrączkowych Słońca , którym odpowiada układ pozycji : Słońce- Księżyc-Ziemia na jednej linii prostej.
Czasy wejścia S. w cień K. i wyjścia z cienia K. znane są bardzo dokładnie. Wystarczy mierzyć czas opadania amplitudy earth tide i wzrostu ,oraz zbadać ich synchronizację z czasami o których mowa w zdaniu poprzednim.
Chińczycy to zrobili i wynik był zawsze jednakowy:
brak synchronizacji- występuje opóźnienie pomiędzy początkiem zmiany amplitudy earth tide , a wejściem /wyjściem S z cienia K.
Oddziaływanie grawitacyjne Słońca potrzebuje czasu na przebycie odległości Słońce-Ziemia!
Mierząc ten czas i znając odległość S-Z z łatwością obliczyli prędkość propagacji oddziaływania grawitacji.
Jej wartość jest:
taka sama jak wartość prędkości światła [w granicach wyznaczonego błędu].
Einstein nie mylił się więc zakładając u podstaw ogólnej teorii względności [GR] postulat skończonej prędkości propagacji grawitacji równej “c”.
epsylon-czas trwania zaćmienia,delta-opóźnienie body tide,alfa - stosunek v : c.
Jeżeliby Słońce nagle opuściło układ planetarny , to przez ok.8 minut Ziemia pozostawałaby jeszcze na swej orbicie ,po czym w absolutnej ciemności, wystrzeliłaby w kosmos po torze prostoliniowym, stycznym do orbity .
I na koniec.
Ciekawe , co powiedzą “starsi i mądrzejsi w piśmie” na temat rewelacyjnego osiągnięcia fizyki chińskiej?
Sytuacja bowiem jest dosyć “wybuchowa”.
Otóż , pod koniec roku 2002 dokonano już pomiaru prędkości propagacji grawitacji !
Autorami tego pomiaru byli: Ed Fomalont z National Radio Astronomy Observatory w Charlottesville w stanie Wirginia, i Sergiej Kopiejkin z University of Missouri w Columbia [4,5]. Skorzystali oni z należącego do National Science Foundation instrumentu Very Long Baseline Array (VLBA), systemu radioteleskopów rozłożonych w różnych częściach świata, i wykonali precyzyjne pomiary w czasie przejścia Jowisza na niebie w pobliżu jasnego kwazara.
Schemat kwestionowanego pomiaru Fomalonta-Kopiejkina [New Scientist,7.01.2003,Hazel Muir]
W trakcie obserwacji zarejestrowano bardzo niewielkie "ugięcie" fal radiowych biegnących od kwazara. Ugięcie, spowodowane grawitacyjnym oddziaływaniem Jowisza, wywołało niewielką zmianą położenia kwazara na niebie.
"Jowisz porusza się wokół Słońca, a dokładna wielkość ugięcia zależy nieco od prędkości z jaką grawitacja przemieszczała się od tej planety do Ziemi" - powiedział Kopiejkin.
Pomijając kłopotliwy dosyć fakt , że błąd pomiaru był rzędu 20% ,to bardzo wnikliwa analiza interpretacji autorskiej metody pomiaru, przeprowadzona przez wielu fizyków z różnych ośrodków naukowych, przyniosła wynik w postaci druzgocącego werdyktu:
Fomalont i Kopiejkin swoim eksperymentem nie zmierzyli prędkości oddziaływania grawitacyjnego pomiędzy Jowiszem a Ziemią, lecz zmierzyli prędkość światła biegnącego od tej planety do Ziemi.
Wobec tego, póki co, to Chińczycy [a nie “starsi i mądrzejsi”] pokazali eksperymentalnie , że Albert Einstein – wielki mistrz fizyki XX wieku – nie mylił się postulując skończoną wartość prędkości propagacji grawitacji, równą wartości “c” !
Czy ktoś podejmie tę "żółtą rękawicę"?
Literatura
[1]I.Newton, Matematyczne podstawy filozofii przyrody, ksiega III,Rzeszów,2011
[2]J.B.Hartle,Grawitacja,UW,Warszawa,2010
[3]Tang Keyun and all, Observational evidences for the speed of the gravity based on the Earth tide , Chines Science Bulletin,vol.58,nr.4-5,474-477,2013-04-07
[4] S.Kopeikin,E.Fomalont,General relativistic model for experimental measurement of the speed of propagationof gravity by VLBI,
arXiv: gr-qc/0206022
[5] S.W.Kopeikin,The Speed of Gravity in general Relativity and Theoretical Interpretation of the Jovian Deflection Experiment,Class.Quantum Grav.,21,1,2004
