V minulém článku jsem popsal vývoj teorie gravitace z minulosti až po současnost a snažil jsem se ukázat, že každá další se dá vyjádřit jako rozšíření teorie minulé. Tentokrát bych se podíval na dvě dostatečně šílené alternativní teorie gravitace, které nejsou jen vylepšením současné uznávané teorie (OTR), ale snaží se, v případně jedné, pootevírat okno do nové fyziky, v případě druhé to potom kompletně překopat. Dnes opravdu jen krátké čtení k odpolední kávě.
Komplexní hmotnost
Když byla v roce 2011 nameřena rychlost neutrin větší než rychlost světla, tak se objevila krásná a dostatečně bláznivá hypotéza.
Co jsou to neutrina. Neutrina jsou elementární částice bez elektrického náboje interagující pouze slabou interakcí (na wiki je uvedeno i gravitačně, není mi znám jediný experiment prokazující chování neutrin v gravitačním poli; chování v gravitačním poli se teď měří pro mnohem jednodušeji detekovatelné antičástice a i tak je to mimořádně náročný experiment).
Co je ale podstatné pro tuto hypotézu je, že se o hmotnosti neutrin ví jen to, jaký je rozdíl kvadrátů hmotností jednotlivých typů. Neví se, jakou hmotnost má neutrino samotné.
Když se nad tím zamyslíme, asi leckoho napadne totéž, co napadlo Roberta Ehrlicha. Jaký typ matematického objektu se chová tak, že nelze zjistit jeho hodnotu, ale když se umocní tak už to jde? Jedná se o komplexní, či přesněji imaginární čísla. Každý jistě ví, že imaginární jednotka i se definuje jako i2 = -1. Samotné i žádnou reálnou hodnotu nemá, tu má až jeho druhá mocnina.
Tedy kdyby měla neutrina imaginární hmotnost, krásně by to odpovídalo potížím s určením jeho hmostnosti (to, čemu dnes říkáme hmotnost by mohla být jen reálnou složkou komplexní hmotnosti) a také by to neporušovalo pravidlo, že se žádná hmotná částice nemůže pohybovat rychleji než světlo. Dodejme, reálně hmotná. Ehrlich přichází s myšlenkou, co když to pro imaginární hmotnost neplatí?
Co se mi na tom tak líbí
Jedná se o teorii, která otevírá další okno do světa a současně nijak neporušuje nic existujícího (jen by se ve stávající literatuře přidalo slovo reálná, před hmotnost). Hmotnost by tak získala další rozměr (s nevyřčenou otázkou, kolik rozměrů může mít).
Dneska už víme, že se neutrina nepohybují rychleji než světlo, v experimentu OPERA se našla chybka. A také tato teorie neobstojí při podrobnějším zkoumání (její závěry neodpovídají pozorování). Ale to myslím nijak neubírá na půvabu této myšlenky a způsobu myšlení autora.
Gravitace neexistuje
S mnohem šílenější teorií přišel Erik Verlinde. Ten tvrdí, že gravitace jako samostatný fenomén vůbec neexistuje a je jen statistickým působením kvantových jevů.
Zní to bláznivě? Ale vůbec ne. S tímto se setkáváme každý den. Teplota také neexistuje. Tlak už vůbec ne. Teplota je jen statistické vyjádření vnitřního stavu tělesa. Nic víc. Kdybyste to těleso rozebrali na elementární částice a podívali se na každou zvlášť, zjistíte, že nic jako teplotu nemají (neexistuje žádné kvantové číslo pro teplotu). Takže, teplota plynu odpovídá střední kvadratické rychlosti molekul (tímto je dán vztah mezi teplotou a rychlostí dané molekuly, i když ta nic jako teplotu nemá), případně můžeme přes Planckův vyzařovací zákon položit vztah mezi teplotou a energií (a potom mezi kinetickou energií a rychlostí elementární částice). Ale teplota jako samostatný fenomén neexistuje. S tlakem je to ještě jednodušší, tlak je síla na plochu, v ideálním plynu je to vlastně hybnost molekul předávaná na stěny tlakové láhve (povrch).
Přestože teplota a tlak neexistují, nečiní nám žádný problém s tím běžně pracovat.
Verlinde tvrdí, že gravitace je jen statistickým působením již existujících kvantových jevů.
Zatímco kvantová fyzika zdá se funguje a dává skvělé předpovědi experimentů, standardní model elementárních částic již 50 let předpovídá další částice a ty se opravdu nachází tam kde jsou předpovězené, tak s gravitací jsou pořád nějaké problémy. Jedním z nejzásadnějších problémů je spojení gravitace a dalších 3 sil (silná, slabá, elektromagnetická). Pokud by gravitace neexistovala, tak je hotovo.
Co se mi líbí
Tahle teorie těší mou redukcionistickou stránku osobnosti. Pokud je možné cokoliv odstranit se zachováním původní funkčnosti, mělo by to být odstraněno. Jestliže je možné gravitaci odstranit a její působení vysvětlit jinak, pryč s ní.
Co je možná podstatnější než ten filozofický psychoblábol v předchozím odstavci: jestliže se podařilo z kvantových zákonů a pomocí statistiky odvodit rovnice teorie gravitace (a to se podařilo), může to být obrovský skok kupředu na cestě při hledání teorie všeho. Je to další známka toho, že kvantovka a OTR mají někde hodně hluboko společného předka. A jestli tomu přispěla i tato šílená teorie (která sama o sobě neplatí, to už se ví), tak je to jen a jen dobře.