Introducere
- .
Esenta gravitatiei constituie una dintre cele mai mari si miraculoase enigme ale fizicii si cosmologiei contemporane. E foarte paradoxal faptul ca noi, oamenii, practic suntem īn "contact" permanent cu forta de gravitatie a Planetei noastre, nu ne putem desparti de ea de la nastere si pāna la moarte, dar de acum mii de ani nu suntem īn stare sa explicam care ar fi cauza atractiei corpurilor din Univers si īn general a tuturor corpurilor materiale. Marele Newton a descoperit Legea gravitatiei universale cu mai bine de 300 de ani īn urma, care se exprima prin frumoasa formula F = gMm/(4piR!2) cunoscuta de toata lumea de pe bancile scolare. Desigur, Newton primul si-a pus īntrebarea : "de ce ?", de ce se atrag corpurile materiale, care e cauza gravitatiei ? Mai tārziu el se "justifica" ca nu nascoceste ipoteze si nu se ocupa de speculatii" ne argumentate stiintific. Stim īnsa ca Newton a fost destul de preocupat de aceasta enigma, dar nu i-a gasit vre-o explicatie satisfacatoare, lasānd-o pe seama urmasilor Si urmasii, fireste, au īncercat sa dezlege "acest nod", au propus diverse ipoteze, dar nici o ipoteza nu a fost īn stare sa explice corect si deplin acest fenomen universal.
Spatiul fizic. Cum sa ni-l imaginam ?
- .
Materia exista īn spatiu si timp. Ne pare o axioma netagaduita. Dar, odata cu īncercarile de a explica esenta luminii, gravitatiei si altor fenomene ale Universului si microcosmului totul s-a dovedit a fi cu mult mai īncurcat, neclar si īnvaluit īn ceata. Cercetatorii au fost nevoiti sa "inventeze" ba diverse fluide, ba eterul, la īnceput absolut si nemiscat, care ar servi drept suport al unui sistem inertial de referinta absolut pentru tot ce ne īnconjoara. Dar experientele lui Mikelson si Morley au demonstrat ca eterul cu asa proprietati statice nu poate exista; Terra si alte corpuri ceresti ar trebui sa-l deplaseze, sa-l "urneasca" pentru ca viteza luminii sa nu depinda de miscarea Planetei īn spatiu. Proprietatile care se cereau necesare pentru eter deveneau tot mai contradictorii. Si atunci Einstein s-a decis īndraznet sa-l nege complect, sa-l considere ne existent. Desigur, la prima vedere, pare ceva absurd si ne explicabil. Dar o alta iesire n-a fost gasita si Einstein a presupus ca trebuie revazute radical conceptiile noastre despre spatiu si timp, ca spatiul si timpul nu mai sunt notiuni absolute, ci depind de viteza de miscare a corpurilor. Astfel a fost propusa si dezvoltata mai departe Teoria restrānsa a relativitatii (TRR), care a rasturnat īnchipuirile noastre vechi, traditionale si a contribuit la "revizuirea" īntregii fizici.
Gravitatia si Teoria generalizata a relativitatii
- .
Einstein, dupa succesul TRR, s-a hotarāt sa "puna capat" si altor taine si probleme spinoase ale fizicii, cea mai dificila, desigur, fiind gravitatia. "Asaltul" acestei "cetati" l-a īnceput īn a. 1906, pornind de la faptul descoperit de Galilei, ca toate corpurile īn vid cad cu aceiasi acceleratie (sau viteza, daca sunt eliberate la aceiasi īnaltime). Marele savant si filozof al Greciei antice Aristotel considera ca corpurile mai grele cad cu o viteza mai mare, ce īn conditiile obisnuite de pe suprafata Pamāntului, īn atmosfera, e aproape de adevar. Dar, īn antichitate savantii nu se ocupau de experimente, considerāndu-le "munca neagra" numai pentru robi, si toata stiinta se dezvolta numai din observatiile asupra Naturii si meditatiile abstracte. Chiar si calculele obisnuite nu erau considerate "pentru nobili" Galilei a fost primul care a pus capat acestei "traditii" si prin experientele bine cunoscute a demonstrat clar si convingator ca Natura nu se supune "orbeste" legilor, provenite din meditatia oamenilor. La orice lectie respectiva de fizica īn scoala, prin tubul, din care este evacuata o mare parte din aer, se demonstreaza ca atāt o bila de metal, cāt si o pana usoara, īn vid, cad īn acelasi interval de timp. Pare ceva paradoxal si neexplicabil dar asa este.Toate īncercarile de a explica acest fenomen se loveau de "ce este gravitatia ?". Einstein a īnteles ca acest fenomen ascunde ceva foarte esential. Si ca un mare "iubitor" de postulate a formulat īnca unul :
- .
"Masa gravitationala a corpurilor materiale e identica cu cea inertiala".Masa inertiala e provenita din Legile 1 si 2 ale lui Newton - Legea inertiei si Legea care exprima forta prin produsul masei cu acceleratia corpului : F = Ma si practic indica "opunerea" corpului fata de fortele, care tind sa-i schimbe viteza de miscare. Iar masa gravitationala e masa legata de atractia corpului dat de catre un alt corp (Planeta, satelit, sau un alt corp material), ce rezulta din Legea atractiei universale F= g Mm/(4piR!2) Nimic nu indica ca masa m din Legile enuntate e aceiasi. Ea poate fi absolut diferita, deoarece natura atractiei (gravitatiei) poate sa nu fie similara cu natura altor forte. De exemplu, masa gravitationala ar putea fi proportionala cu numarul de protoni din nucleul atomului, sau sa fie exprimata prin alte relatii cu materia corpurilor. Īnsa masurarile riguroase ale unor fizicieni au demonstrat cu o mare precizie (circa 10-12) veridicitatea acestei identitati. Dupa cum vedem, Einstein a intuit-o si a pus-o la baza noii sale teorii.
- .
El a facut analogie īntre fenomenul gravitatiei si acceleratia, care actioneaza asupra noastra īntr-un ascensor, īn cadrul miscarii sale accelerate (cu marirea vitezei si, deci, cu efectul de "marire a greutatii", sau micsorarea ei - cu efectul invers, de "micsorare a greutatii" si, chiar, aparitia starii de imponderabilitate). Aceste rationamente l-au adus la ideea relativitatii miscarii īn general (atāt a vitezei cāt si a acceleratiei), spatiului si timpului si a dezvoltat pe aceasta baza asa numita Teorie generalizata a relativitatii (TGR). Dar fenomenul gravitatiei nu putea fi explicat nici īn cadrul TRR, nici īn cadrul TGR. Chiar īnsusi Einstein īn cartea "Evolutia fizicii", aparuta īn a. 1938 (coautor - fizicianul cunoscut Leopold Infeld) nota, ca " gravitatia prezinta un caz exceptional, care nu poate fi explicat numai pe baza ideilor relativiste". Atunci el s-a gāndit, ca, poate, trebuie de revazut complet conceptia noastra traditionala despre spatiu. Aceste idei erau "īnfierbintate" si de conceptiile geometriilor ne Euclidiene, care tocmai se desfasurau īn acest rastimp, din secolul 19 si īnceputul secolului 20. Einstein, probabil, si-a pus īntrebarea : "Nu cumva spatiul fizic real are o alta geometrie, nu cea rectangulara a lui Euclid ?" Aceste idei l-au captivat si i s-a parut, ca ele pot salva situatia. Gravitatia ar putea fi produsa de deformarea (convexitatea) spatiului fizic real. Cu alte cuvinte gravitatia nu este actiunea unei forte fizice asupra corpului, ci īnsasi gradul de deformare a spatiului fizic, produsa de catre planeta, stea, etc. Aceasta ipoteza usor ar explica de ce corpurile īn vid cad cu aceeasi acceleratie - convexitatea spatiului e doar aceeasi ! Aceasta, probabil, si l-a derutat. Din pacate, Einstein, nu a observat alt lucru si mai simplu - corpurile diferite au si greutate diferita pe suprafata Terrei. Chiar 2 corpuri cu acelasi volum dar densitate diferita, fireste, au greutate diferita, dar īn vid cad cu aceeasi acceleratie. Īnsa Einstein, captivat de ideile sale revolutionare, a renuntat definitiv la notiunea de forta fizica si, īnca o data vom spune probabil, a ignorat aceste momente, legate de forta de gravitatie.
- .
Astfel el a continuat elaborarea Teoriei generalizate a relativitatii si īn cadrul ei a Teoriei gravitatiei, bazate pe abordarea geometrica a acestui fenomen. Aceasta teorie putea fi formal corecta, adica de ne combatut prin careva argumente de alta natura. Asa si s-a īntāmplat - aproape 20 de ani autorul a fost sub impresia aceasta si nu vedea cum ea poate fi combatuta. Intuitiv nu puteam fi de acord cu ea, īmi parea abstracta si artificiala, ne corespunzatoare realitatii. Dar nu ma dumeream cum poate fi "dezmintita".
- .
Nimeni nu e scutit de erori, mai ales cei care croiesc o cale noua prin jungla necunoscutului. Nu exista exceptii nici pentru oamenii mari, nici pentru savanti, nici pentru genii. Eroarea lui Einstein legata de teoria gravitatiei e, poate, una dintre cele mai "celebre", dintre cele mai miraculoase, de lunga durata, si īnca neconstientizata pīna īn prezent. Numai "eroarea" lui Ptolemeu care a elaborat sistemul geocentric al Lumii a durat aproape 1400 ani, (vestitul astronom din Alexandria Ptolemeu a trait īn secolul al 2-lea al erei noastre) pāna cānd Copernic nu ne-a readus la sistemul just heliocentric. Aceasta "eroare" a parvenit din cunostintele limitate ale savantilor din antichitate.
- .
Īnsa, probabil, īn toate secolele se comit erori analogice, care se vor corectea mai tīrziu.Eroarea lui Einstein īn teoria gravitatiei dureaza deacum mai mult de 80 ani (aceasta teorie a fost creata īn aa. 1907-1916) si īnca nu e constientizata īn lumea stiintei contemporane.
- .
Esenta erorii lui Einstein consta īn abordarea geometrica a naturii fenomenului de gravitatie, care, cum va fi demonstrat mai jos, nu este corecta. Deci, eroarea data tine nu de aparatul matematic al teoriei, desi foarte complicat, ci de premizele initiale puse la baza acestei teorii. (Sa notam, ca īnsasi complexitatea formulelor si expresiilor matematice din teoria data, ne pune pe gīnduri si ne trezeste suspiciunea, ca teoria, mai degraba, poate fi gresita…Printre altele, despre aceasta ne atentiona chiar īnsusi Einstein, care sublinia necesitatea simplicitatii si frumusetei formulelor respective).
Despre nevalabilitatea interpretarii geometrice a gravitatiei īn teoria lui Albert Einstein
- .
Am vazut, ca dupa succesul binemeritat al teoriei restrīnse a relativitatii, īncepīnd cu a. 1907 Einstein si-a concentrat atentia asupra enigmei gravitatiei. El a observat ca notiunile de masa inertiala si gravitationala a corpurilor pot fi considerate echivalente si a formulat aceasta presupunere drept un principiu fundamental al fizicii. Galilei stabilise cu mult īnainte ca toate corpurile īn vid cad cu aceiasi acceleratie (viteza) si Einstein cauta explicatia acestui fenomen. Īnsa nici teoria relativitatii, nici alte procese fizice nu-l puteau explica.
- .
Asa s-a īntīmplat ca īn acest timp o mare īnviorare stīrnise teoriile geometriilor neeuclidiene (elaborate de Lobachevskii, Boyai, Riemann, Minkovskii si a.). Printre altele, Einstein a fost si student al lui Minkovskii, si fiind captivat de logica clara si eleganta geometriei lui Euclid (dupa cum marturisea īnsusi Einstein), el si-a imaginat ca gravitatia ar putea fi explicata īn cadrul geometriei lui Riemann (geometriei corpurilor sferice sau, īn general, a corpurilor convexe). Einstein a presupus ca gravitatia nu e altceva decīt convexitatea (deformarea spatiului fizic real), care ar fi produsa de materia corpurilor. Dupa aceasta a urmat elborarea teoriei respective, care s-a dovedit a fi foarte anevoioasa si care necesita un nivel de formalizare matematica extrem de īnalt - pe baza aparatului tenzorial. Einstein a fost nevoit sa solicite ajutorul matematic de la colegul sau de studentie Marcel Grossman, care tocmai se specializase in domeniul geometriilor moderne. Dupa multa munca īncordata nelipsita si de unele erori, publicīnd un sir de articole stiintifice īn revistele prestigioase, īn a. 1916 el a considerat teoria finalizata, facīnd si cīteva preziceri spectaculoase (in privinta abaterii razelor de lumina īn vecinatatea corpurilor masive din Univers, rotatiei periheliului planetei Mercur si a.), care mai tīrziu au fost confirmate). Sa notam ca aceste efecte pot fi explicate si pe baza teoriei lui Newton. Despre posibila abatere a razelor de lumina venite de la stele (īn vecinatatea masei mari a Soarelui) pentru prima data a scris īnca Laplace.
Eroarea abordarii geometrice
- .
Asadar, Einstein considera ca gravitatia e īnsasi manifestarea convexitatatii spatiului fizic, produse de corpurile materiale. Cu alte cuvinte, de exemplu, toate corpurile pe Terra au greutate, deoarece masa mare a Terrei deformeaza spatiul fizic din jurul ei si, deci, chipurile, alte corpuri mai mici sunt impuse de convexitatea spatiului sa se comporte asa ca si cum ar fi atrase de masa Pamīntului.
- .
Sa notam ca e destul de problematic sa ne īnchipuim ce este īn realitate un spatiu tridimensional deformat... Dar e adevarata, oare, īn general, aceasta presupunere a lui Einstein ?
- .
O analiza mai atenta ne poate demonstra falsitatea acestei presupuneri, iluzia deformarii spatiului fizic poate fi acum usor dezmintita (īnsa mai bine de 20 ani am fost sub impresia ca abordarea geometrica nu poate fi combatuta, mi se parea ca convexitatea spatiului fizic e destul de fireasca ).
- .
Īnsa greutatile enorme de a percepe clar aceasta teorie si de a gasi o prezentare mai simpla au cauzat multe suspiciuni si īncercari de a propune alte ipoteze. Cea mai īnversunata a fost tentativa academicianului rus A. Logunov, īnsa īn acelasi cadru al teoriei relativitatii. Ea a stīrnit o critica aspra a celor mai mari fiziceni din URSS ca Zelidovici, Ginsburg si etc.. Īnca de pe bancile studentesti am fost captivat de enigma gravitatiei, cautīnd o explicatie mai simpla, intuitiv fiind convins ca aspectul geometric (al formei) īn procesele fizice poate avea numai efect secundar, ci nu primar.
- .
Īn anul 1975 am ajuns la ipoteza ca gravitatia poate fi produsa de o radiatie a unor particule foarte mici de catre toate corpurile materiale cu viteza cu mult superioara celei a luminii. In anii ce au urmat am īncercat sa ma descurc si sa argumentez aceasta ipoteza din punct de vedere teoretic. Mult timp eram sub impresia ca abordarea geometrica a lui Einstein nu poate fi combatuta, fiind o consecinta fireasca a comportarii spatiului fizic real al corpurilor materiale. Īnsa īn ultimii 3-4 ani am observat cīteva momente care contrazic aceasta abordare.
- .
Eroarea fundamentala a lui Einstein consta īn schimbarea cu locul a cauzei si consecintei - a fortei de atractie si acceleratiei. Einstein considera acceleratia corpurilor (datorita, cum ca, curburii spatiului fizic) ca fiind primara, iar gravitatia (greutatea corpurilor pe Terra) secundara. Aceasta presupunere a lui e o eroare cardinala! Forta de atractie e primara, iar acceleratia e o consecinta secundara! Abordarea lui Einstein e profund contradictorie. Iata care sunt argumentele principale:
- .1.
Īn conformitate cu teoria lui Einstein pe suprafata Terrei toate corpurile sunt atrase de ea datorita convexitatii spatiului fizic produse de masa ei. Īnsa daca vom considera 2 corpuri de acelasi volum dar cu densitate diferita, atunci forta de atractie (greutatea acestor corpuri) - produsa de convexitatea spatiului fizic al Terrei ar trebui sa fie aceiasi! Dar īn realitate nu e asa - aceste corpuri au greutate diferita (dar īn cadere au ceiasi acceleratie - iata momentul crucial care l-a influientat pe Einstein !).
- .
Īntr-adevar, daca garvitatia s-ar datora deformarii spatiului fizic, atunci toate corpurile de acelasi volum, indiferent de densitate, ar trebui sa posede aceiasi greutate pe suprafata Pamīntului. Īn realitate, īnsa, nu e asa - corpurile acestea au greutate diferita, - de acest fapt ne convingem la orice pas. Mai mult decīt atīt, īn cadrul abordarii geometrice n-ar fi posibil de folosit nici un tip de cīntar - nici cel cu spirala, nici cel cu pīrghie ! Ele ar functiona eronat.
- .
Doua corpuri de acelasi volum, dar cu densitate diferita pe talgerele cīntarului ar trebui sa fie "atrase" īn mod egal, - doar convexitatea spatiului fizic la altitudinea data e aceiasi Un butoi plin ar avea aceiasi greutate ca si fiind desert. Un borcan cu miere ar cīntari la fel ca si fiind umplut cu apa. Crengile cu merele atīrnate ar trebui sa fie aplecate la fel ca si dupa ce merele adevarate vor fi īnlocuite cu cele butaforice din hīrtie etc. etc Absurd !
- .
E posibil ca Einstein a fost coplesit de teoriile geometriilor neeuclidiene care l-au captivat si l-au pornit pe o cale gresita. El a refuzat de la notiunea de forta fizica (si īn particular de la forta de gravitatie).
- .
Cu regret, abordarea geometrica a fost continuata de el mai departe īn scopul de a elabora o teorie unificata a tuturor proceselor si cīmpurilor fizice - ceea ce nu putea sa se soldeze cu un succes. Nu formele geometrice sunt cauzele primare ale proceselor fizice, ci dimpotriva - proprietatile fizice ale materiei (īnca necunoscute pe deplin) produc formele de spatiu fizic real, īn conformitate cu principiul filozofic fundamental ca continutul e primar iar forma e derivata, secundara.
- .2.
Vom considera 2 corpuri materiale paralelepipedice cu 2 dimensiuni destul de mari (teoretic infinite) asezate paralel. Din punct de vedere al TRG aceste corpuri nu produc vre-o convexitate a spatiului fizic deci, ele nu sunt supuse gravitatiei. Īnsa aceste corpuri, dispunīnd de masele respective, desigur ca se atrag, īn deplina conformitate cu Legea lui Newton. (Doua galaxii situate paralel una īn fata alteia, "grosimea" carora īn raport cu aria ocupata īn spatiu poate fi neglijata, sunt o posibilitate fizica reala, si ele desigur se atrag īntre ele).
- .3.
Īn conformitate cu teoria lui Einstein, daca oceanele ar fi umplute nu cu apa, ci cu mercur, ele ar produce aceiasi presiune asupra fundului - convexitatea spatiului produsa de Terra e doar aceiasi ! Īn realitate, īnsa, greutatea oceanelor cu mercur ar fi de 13,6 ori mai mare, densitatea mercurului fiind de 13,6 ori mai mare ca a apei, si, deci, presiunea asupra fundului oceanic ar fi respectiv de atītea ori mai mare.
- .4.
Unul din cele mai convingatoare argumente e faptul ca toate corpurile din Univers (Stelele, Planetele si satelitii lor) au forma sferica, care se datoreste efectului gravitatiei materiei lor si nu invers, - adica nu convexitatea spatiului fizic a adus materia la forma sferica. In cadrul abordarii geometrice materia ar fi avut cele mai diverse forme fara vre-o tendinta de a se comprima īn corpuri sferice.
- .5.
Si ultimul argument. E usor de vazut, ca abordarea geometrica a gravitatiei contrazice Legii a 3-a a lui Newton, dupa care orice corpuri materiale īn orice conditii actioneaza unul asupra altuia cu forte egale dar opuse dupa directie. De exemplu, Planeta noastra atrage Luna cu aceiasi forta cu care Luna, la rīndul sau, atrage Terra. Īn cazul teoriei geometrice a lui Einstein masa Terrei ar produce o convexitate cu mult mai mare decīt Luna si, deci, Luna e "atrasa" de Terra cu o forta considerabil mai mare decit forta cu care Luna "atrage" Terra.
- .
Exemplele de acest fel pot fi continuate si ele aduc la concluzia definitiva, ca teoria convexitatii spatiului-timpului lui Einstein nu poate explica corect esenta gravitatiei, ci prezinta mai degraba o tentativa nereusita de a īnlocui notiunea fizica clara de atractie a corpurilor materiale cu alta cu mult mai īncurcata si deloc nu mai convingatoare. Ea, de fapt nu explica nimic, enigma gravitatiei ramīnīnd īn continuare neelucidata. Pricina convexitatii spatiului fizic din jurul corpurilor materiale n-a fost explicata si nu poate fi explicata. Ea ramīne ca un postulat absolut neargumentat.
- .
Asadar, Einstein a gresit .Din nefericire, toti fizicienii, fara vre-o exceptie, si nu numai ei, fiind captivati de autoritatea extrem de mare a numelui lui Einstein, mult timp nici n-au īndraznit sa caute alte explicatii pentru fenomenul gravitatiei. Cu cīta satisfactie a primit teoria lui Einstein marele matematician Hilbert, care o considera un triumf al abordarii axiomatice a fundamentelor fizicii ! (Sa notam, ca aceasta parere a lui Hilbert nu e deloc īntāmplatoare, - el a fost adeptul cel mai ferm al posibilitatii formalizarii axiomatice complete a tuturor compartimentelor matematicii, ceea ce nu s-a adeverit. Kurt Gödel īn a. 1931 a demonstrat ca programul lui Hilbert nu poate fi realizat, deoarece nici chiar aritmetica nu poate fi complet axiomatizata !) Totusi, trebuie de mentionat, ca eroarea lui Einstein e calitativ cu mult mai profunda si neīnteleasa decīt oricare alta īn istoria stiintei, - ea fiind īnvaluita īn misterul geometriilor neeuclidiene si deformarii spatiului fizic, greu de imaginat. Aportul marelui novator īn revolutia fizicii a avut o influenta colosala asupra mentalitatii tuturor cercetatorilor, rupīndu-i definitiv de la traditiile existente. Deci, stiinta trbuie sa continuie cautarea explicatiei corecte a acestui fenomen universal.
Gravitatia - un efect al radiatiei gravitonilor ?
- .
Natura e astfel conceputa, ca unele obiecte si proprietati ale lor sunt primare si, deci, nu se poate explica de ce sunt asa si nu altfel. Astfel sunt existenta materiei si a spatiului din Univers, īnsasi Universul. Alte obiecte si fenomene sunt derivate de la cele primare si, īn principiu, pot fi explicate. Este, oare, gravitatia un fenomen primar sau derivat al materiei ? Daca gravitatia nu este un fenomen primar, atunci ea poate fi dedusa din alte forme de interactiune ale corpurilor materiale. Dar exista, oare, o astfel de interactiune, care ar putea cauza efectul ravitatiei ? Asa o interactiune poate fi numai de natura radiationala (adica de emitere a unor particule sau unde necunoscute), deoarece corpurile fizice reale interactioneaza la mari distante īn spatiu.
- .
Modelul fizic expus mai departe se bazeaza pe principiul, ca materia este sursa tuturor fortelor si interactiunilor fizice. Īn cadrul lui vom aborda rmatoarea ipoteza :
- .
Toate corpurile materiale genereaza si emit un tip nou de particule (sau un tip nou de cīmp fizic), foarte fine (cu o masa extrem de mica) si cu o viteza extrem de mare (considerabil mai mare decīt viteza luminii C - 300 mii km/s). Efectul reactiv al acestei radiatii, evident, poate fi interpretat ca forta de gravitatie. Iradierea gravitonilor (asa vom numi īn continuare aceste particule enigmatice), probabil, e cauzata de energia interna enorma a materiei - E = mC!2 īn cadrul unei permanente reactii īn lant a microparticulelor materiale. Aceasta radiatie satisface relatia N = k M, unde N este numarul de gravitoni, emisi pe secunda, k e un coeficient constant, iar M e masa corpului fizic. Deci, radiatia gravitonilor e direct proportionala cu masa corpului. Gravitonii, probabil, sunt cele mai mici particule din Univers si zboara cu cea mai mare viteza posibila - V = C!2. Estimarea aproximativa a valorii masei gravitonilor indica valoarea de 10-80 - 10-90 g.
- .
Cum apare gravitatia ?
- .
Orice particula elementara clasica a materiei (cum ar fi, spre exemplu, protonul sau neutronul) iradiaza permanent un flux mare de gravitoni (īn toate directiile). Aceasta iradiere, conform Legii a 3-a a lui Newton (fiecarei actiuni īi corespunde si o forta de reactiune egala dupa marime, dar opusa dupa sens) conduce la aparitia unei forte reactive, care contribuie la "atractia" corpurilor materiale, adica gravitatia, dupa cum se ilustreaza prin fig. 1. (Notam, ca prin iradierea gravitonilor materia tinde spre "comprimare"). Evident, ca un corp cu o masa mai mare iradiaza proportional un numar mai mare de gravitoni si, deci, produce si o forta de gravitatie mai mare. Vom nota ca garvitonii produc efectul gravitatiei, dar ei īnsasi nu mai emit nimic, si, deci, nu se supun Legii gravitatiei universale, sunt o exceptie - gravitonii poseda masa inertiala, dar nu si masa gravitationala !
- .
Dar, deoarece gravitonii sunt particule materiale rezulta, ca principiul identitatii masei gravitationale si celei inertiale a corpurilor, formulat de Einstein, nu e decīt o consecinta a fenomenului de emitere a gravitonilor de catre materie, singura exceptie fiind īnsasi gravitonii.
- .
Legea Gravitatiei Universale a lui Newton poate fi acum dedusa īn modul urmator : Fie ca un corp A cu masa M emite īn spatiu kM gravitoni pe sec. Īn orice punct al sferei cu raza R vor nimeri, deci, kM/4 R2 gravitoni. Fie ca la aceasta distanta se afla centrul unui alt corp B cu masa m. O parte p << 1 (cu mult mai mica decīt numarul gravitonilor emisi din corpul A) vor nimeri īn corpul B si vor contribui partial la intensificarea reactiei īn materia lui. Numarul gravitonilor, care vor nimeri īn B, depinde de suprafata S a discului lui, prin care pot trece acesti gravitoni, deci, īn total - kMS/(4piR2) (dar, avīnd īn vedere ca aria S depinde de densitatea corpului vom calibra aceasta valoare, egalīnd S cu 1 cm2). Fiecare din ei va cauza o inductie de sporire a radiatiei de gravitoni de catre corpul B, īn mediu - jm gravitoni/s. Sau īn total - kj Mm/(4piR2 ) gravitoni/s. Acesti gravitoni vor contribui la aparitia unei forte reactive, care poate fi determinata prin produsul acestui numar de gravitoni cu masa mu a gravitonului si cu acceleratia initiala a a emiterii lor īn conformitate cu Legea a 2-a a lui Newton
F = ma :
F = kjMm mua/( 4piR2) , sau
F =g Mm/(4piR2) - Legea gravitatiei universale a lui Newton ( g= kjmua ).
- .
(Evaluarea unitatilor de masura īn sistemul CGSE va conduce la gcm/s!2, ce se poate transforma in newtoni). (Esenta posibil deasemenea radiationala a provenientei sarcinilor electrice conduce la Legea analogica a lui Coulomb F = q G1G2/ (4piR2 ).
Parametrii de baza ai gravitatiei reactive
- .
Din formula (1) avem urmatorii parametri de baza a gravitatiei reactive: k, j, mu, a (a=C!2). Deci, kjmu=6.67 10!-8*k/9 10!20 = 9.31 10!-28g.
- .
E surprinzator faptul ca constanta universala a gravitatiei cu o mare precizie g=2000/C (De ce?) Deci, kjmu=4pi/C!2*2000/C= 8000pi/C!3= (20/C)!3pi.
- .
Deoarece gravitonul dispune numai de masa inertiala si nu si de masa gravitationala rezulta ca energia lui totala e numai energie cinetica: E=mv!2/2 = muC4/2. Pe de alta parte putem considera energia gravitonului ca fiind cea mai mica cuanta de energie din Natura si deci poate fi egalata cu constanta lui Planck h, si putem calcula valoarea masei gravitonului mu: muC!4/2=h si mu=2h/C!4 = ~160 10!-70 g = 16 10!-69 g.
- .
Din formula (2) avem kj=8000pi/C!3/mu = ~5.7 10!40.
- .
Daca k=800pi/C!2 atunci j=2 10!58.
Īn unitati de masura a masei vom avea k=8.38 10-18 g/s si indica masa totala de gravitoni emisa pe secunda de 1g de materie.
- .
Deoarece radiatia gravitonilor e un proces de dezintegrare a materiei, putem aplica bineczunoscuta formula a radioactivitatii:
- .
M = M0 e-lt. Pentru M=M0/2 t =~0.693/k (si cum l =~k) deci, timpul de īnjumatatire al existentei oricarui corp din Univers )stea, planeta sau luna) va fi de ~ 7.8 miliarde de ani.
- .
Folosind valoarea constantei k prin formula N=km putem calcula masa gravitonilor emisa de orice corp pe sec. De exemplu, pentru Terra vom avea N=~ 8.38 10!-18*5.98 10!+27 g/s = ~ 50.1124 10!9 g/s =50112 t/s =~5 10!4 t/s. Pentru Luna: N = ~8.38 10!-18*7.4 10!25 g/s = 62.012 10!7 g/s =620.12 t/s = ~620 t/s. Din cunoscuta egalitate a impulsurilor mecanice ale corpurilor ce actioneaza unul asupra altuia (m1v1=m2v2), pentru Luna (cu masa = 7.4 10!25 g si acceleratia a=0.27 cm/s!2 ) vom avea Mv=mgrav*vgrav. Mv=7.4 10!25*0.27gcm/s=1.998 10!25 gcm/s. De unde rezulta ca mgrav=22244.46g/s=~22.24 kg/s. Luna e atrasa de catre Terra datorita fortei reactive de la radiatia gravitonilor de numai ~22.24 kg/s (de gravitoni inductivi pe s.). Deci, atractia gravitationala a corpurilor din Univers e realizata de cel mai eficient "motor cu reactie". Aceasta "inventie"minunata apartine Naturii !
Din modelul prezentat rezulta urmatoarele concluzii principale :
- .1.
Gravitonul e cea mai mica particula materiala din Univers si zboara cu cea mai mare viteza V = C2 (o Galaxie va fi parcursa de graviton īn cīteva minute!).
- .2.
Daca coeficientul de multiplicare a gravitonilor īn cadrul reactiei īn lant poate deveni brusk mai mare decīt 1, atunci reactia se va dezvolta rapid (exponential !) si va provoca o explozie catastrofala a corpului respectiv. Asa ceva s-ar putea īntīmpla atunci, cīnd densitatea corpului ar deveni extrem de mare si mai multi gravitoni ar reactiona cu materia lui (cum ar fi cazul stelelor neutronice sau altor tipuri de corpuri spatiale cu densitate enorma a materiei). De aici rezulta, ca asa numitele "gauri negre" īn Natura nu exista, deoarece orice stea superdensa ar ajunge rapid la faza unei explozii gravitonice totale, care ar transforma īn "praf gravitonic" si alte corpuri din apropierea nemijlocita a ei. Anume īn asa sens s-ar putea vorbi de "gaura neagra", deoarece gravitonii sunt invizibili.
- .3.
Universul e umplut cu un "tesut" fantastic de gravitoni care se misca rectliniar īn toate directiile cu viteze enorme. Aceasta si constituie "eterul" efemer, asa de mult discutat īn fizica, numai ca el nu e static, ci foarte dinamic. Poate acesta si este spatiul fizic real ?!
- .4.
Asa numita "deplasare rosie" cosmologica a spectrelor de lumina (unde electromagnetice) poate fi explicata altfel : fotonii, fiind particule materiale, emit gravitoni, evident, pierzīnd energie. Īn vecinatatea maselor mari ale Galaxiilor iradierea gravitonilor de catre fotoni e mai intensiva, cauzīnd micsorarea energiei lor, adica deplasarea spre rosu a liniilor spectrelor respective. (O asemenea ipoteza a propus-o īnca cu vre-o 30 ani īn urma vestitul savant francez Lui de Broglie). Deci, Galaxiile nu se īndeparteaza cu viteze enorme, dupa cum reiese din teoriile existente (probabil vitezele de miscare a lor nu difera substantial de cele medii), iar distanta pīna la ele e cu totul alta. Aceata explica, deasemenea, de ce īn cazul Galaxiilor are loc numai deplasarea rosie si nu si cea violeta.
- .5.
Asadar, īn Univers actioneaza permanent 2 procese reciproc inverse :
a)
Dezintegrarea gravitonica a materiei (la nivelul micro)
b)
Integrarea ("comprimarea") materiei la nivelul macro (datorita gravitatiei).
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |