Ha a gravitációt a tér görbületével magyarázzák, akkor mi van azokkal a tárgyakkal, amik nem mozognak?

Ami nem zog, az fix.

Idézem Arkhimédészt: "Adjatok egy fix pontot és kimozdítom helyéről a Földet!"

Sejtem, hol a gond.

Ha van két tömeggel rendelkező, egymáshoz képest nem mozgó tested, a tömegük létrehozza a saját térgörbületüket. Ez az, ami a mi téridőnkben gravitációs vonzásként jelentkezik. Ezek szépen el fognak kezdeni egymáshoz közeledni, a tömegközéppontjaikat összekötő, a görbült téridőben számunkra egyenes vonalúnak látszó mozgással.

És igen, eközben követik a térgörbületet is, csak hát ugyebár ez is egymás felé mutat.

Ha mozognak egymáshoz képest és kitérő pályán mozognak el egymás mellett, akkor tényleg fennáll az az eset, hogy egymás pályáját az általunk látottak szerint eltérítik, meggörbítik, miközben a téridő-görbület mentén egyenes vonalon mozognak.

Nem tudom, nem volt-e ez így avaros.

A #9-et visszavonom, rosszul emlékeztem. A könyv ezt írja:

„Einstein az általános relativitáselméletben az ekvivalencia elvét olyan matematikai apparátus segítségével határozta meg, amit ebben a könyvben nem közölhetünk. Ebben a matematikai tárgyalásban a tömeg a maga környezetében a teret „elgörbíti” úgy, hogy minden szabadon mozgó test ugyanolyan görbe pályán halad. Klasszikus fizikai megfontolásban azt mondhatjuk, hogy a görbe pályán mozgó testnek gyorsulása van, s így szükségképpen bizonyos erő hatása alatt áll. A gravitáció jelenségét tehát a gyorsulás magyarázza, ami az általános relativitáselmélet szerint a tér sajátsága. És mivel maga a tér „görbült”, a hatás minden tehetetlen tömegre ugyanaz lesz, s így az ekvivalencia elve érvényesül.”

Jay Orear: Modern fizika, 1966, 244-245. o

Ez ebben a formában nyilván nem igaz. Ahogy igaz: minden szabadon mozgó test pályáját meghatározza egy adott pillanatban a helye és sebessége.

Ha jól értelmezem, ez a sok szöveg csak annyit mond, hogy a gravitáció a tér görbülete, _ezért_ a testekre a (nyugalmi/gravitáló) tömegüktől függetlenül ugyanúgy hat. Nem próbálja meg azt magyarázni, hogy az álló testek miért kezdenek el mozogni.

Azt viszont fenntartom, hogy ha nem érthető amit olvastál, keress másikat. Meg egyáltalán, ha valamivel problémád van, másold be ide, és legyen pontosabb a kérdésed is.

A gond elég egyszerű és lehangoló.

Itt van például a "tér" fogalma. Ha próbáljuk kihámozni a válaszokból, a szerző számára mit jelent. hát nincs két egyforma. Ugyanez a helyzet a gyorsulással, téridővel, és sok más fogalommal. Mindenki próbál valami összefogott gondolatra jutni, de a felvetett probléma egyáltalán nem magától értetődő, és helyes magyarázatához megfelelő ismeret szükséges. Sajnos minden esetben így van, ha tényleges ismereteink és a megismerni kívánt jelenség között nagy a szakadék. Problémát nem lehet kitranszformálni, csak áttranszformálni vagy kellő ismerettel megoldani.

Nézzük a kérdést: "Ha a gravitációt a tér görbületével magyarázzák..." ez egy ok-okozati összefüggés. A gravitáció azonban nem a tér görbületéből következik, és a tér görbülete sem következik a gravitációból. Ilyesmi akkor lenne lehetséges ,ha a tér egy megfogható valami, ami görbül úgy, ahogy a görbülést értjük. Aztán: "...akkor mi van azokkal a tárgyakkal, amik nem mozognak" most hagyjuk, hogy "nem mozgás" fogalmilag nem létezik. Itt a probléma az, hogy nincs akkor. Az előbbinek eben az értelemben semmi köze az utóbbihoz.

Akkor viszont mi van? Vannak tömegek (tömeggel rendelkező objektumok, ettől persze nem írtam le, mi a tömeg, de ez itt ne mis lehetséges - nem könyvet írok). Van a tömeggel rendelkező testeknek mozgásuk, ez mindenekelőtt egy időfüggő folyamat. És van a tömeggel rendelkező testeknek tulajdonságaik, hatásuk. És van a matematika mint eszköztár, amelynek segítségével megpróbáljuk az erre vonatkozó tapasztalatainkat megfogalmazni, rendszerezni (a rendszerhez persze kategóriákat definiálni).

Amikor ezt a rendszert le akarjuk írnia matematika eszköztárával, akkor megalkotjuk a tér fogalmát, mert ennek tulajdonságait, vele való műveleteket a matematika már jól tudja értelmezni. Az felfoghatatlan az ember számára, hogy van két tömeg, a tapasztalt az, hogy ezek egyéb híján egymásba esnek. Jó, de mi az a hatás, ami erre indítja őket? Honnan "tudja" a másik test, hogy ott emez, és miatt neki oda kell mozognia? Az ember mindent meg próbál magyarázni. A kő leesik a földre (gravitáció). Tovább nem, mert a talaj atomjai nem engedik át a kő atomjait önmagukon. Ezt a jelenséget elnevezzük nyomásnak, Newton rájött, hogy itt is van erő, a talaj nyomja a követ. Így együtt az erők eredője nulla, ezért van "joga" a kőnek önmagában nem mozogni.

Tehát azt mondjuk, a tömeggel rendelkező test gravitációt kelt, azaz van egy olyan tulajdonsága, hogy meghatározott erővel hat más tömegekre, mégpedig húzza maga felé őket. Éspedig úgy, hogy létrehoz egy gravitációs teret. Vegyük itt észre, ez emberi kreálmány, az ember absztrakciója annak érdekében, hogy meglevő eszköztárát (a térelméletet) a jelenség leírására felhasználhassa. Azonban ott fizikailag nincs semmi! Egy matematikai absztrakció van ott. Ez arra jó ha oda teszünk egy másik tömeget, pláne úgy, hogy rögtön mozgása is van az alaptömegünkhöz képest, akkor le kéne írni azt a folyamatot, amit ott tapasztalunk (például a keringést). És elmondjuk, az odatett testünkre hat a gravitációs erő, de ezen felül neki a mozgásából származó tehetetlenségi ereje van, és némi geometriával szépen kijön, hogy a testünk kering. De mondhatjuk azt is, a testünk belekerült az első test gravitációs görbült terébe, ott a testünk a megfelelő görbület mentén egyenesvonalú mozgást végez, mert ott nincs erőváltozás, hiszen a görbület mentén ez állandó. Tehát ugyanazt a jelenséget elmondtuk egy másik eszköztárral.

Jó, de akkor mi a fenének az a bonyodalom és kettősség? Azért, mert a világunk bonyolult, bizonyos problémák kiszámítása rendkívüli nehézséget okoz, és rendkívüli méretű képletek kellenek hozzá. Az emberi agy direktben át se bírja tekinteni őket. De sebaj, mert ott a kidolgozott térelmélet (színtiszta matematika), használjuk azt a letisztult röviden írható eszköztárat. Csak az a fontos, hogy pontos interpretációt találjunk a megfelelő fizikai tulajdonságokhoz. Vagyis tudjuk, mi a fizikai tömeg e rendszerben (a tér görbülete), mi a sebesség,a gyorsulás, az erő és a többi fizikai fogalom. Ha ezt rendben megtettük, akkor egy tiszta matematikai eszköztárral dolgozhatunk.

Most jön a visszahatás. Kiszámolunk valamit, ami a puszta matematikából jön ki. Ez valami új, de milyen fizikai megfelelőt adjunk neki? A matematikai összefüggések ismert részéből kijön, milyen irányban kell kutakodni, fizikusok hada keresi a megfelelést, míg találnak egy olyan új jelenséget, amit sehová sem tudtak tenni, csak volt. A csoda (és esetleg a Nobel díj) úgy következik be, hogy valaki megtalálja az interpretációt, ezzel mindent kiszámol újra a matematikában, kimér újra a fizikában és minden stimmel. Tehát kijelenthetjük, hogy új fizikai felfedezést tettünk. Meg persze a matematika is fejlődött. Einstein ezt a technikát használta a relativitáselmélet megalkotásához. Dirac is, Pauli is.

Amikor a atomfizikában képesek voltak sok új dolgot mérni, semmi se jött össze. Rendkívüli fejlődésnek indult a parciális differenciálegyenletek elmélete. Amikor már kellően bonyolult egyenleteket tudtak kezelni, egyre több atomi, atommagi jelenségre találtak magyarázatot, összefüggést. Ez a történeti oka például az elektronhéj elnevezésnek. Matematikai szemléleti hasonlat okán.

Tehát tömeggel rendelkező testek környezetét (erőterét) úgy írjuk el, hogy ott a tér görbült. Ebben az értelemben (de csak ha folyamatosan tudjuk) mondható, hogy a gravitáció görbült teret hoz létre. Ez egy szakzsargon fogalmazás, egy csomó dolgot kell még hozzá beleérteni, hogy értelme legyen. ha ezt nem tesszük, hamis (pontosabban értelmetlen) lesz. Ha egy tárgy ebben az erőtérben van, mozogni fog. Ha kezdetben nem volt mozgás (ilyen nincs, csak gondolatkísérletben, például azt mondjuk, oda tesszük a tárgyat), akkor az erőtér hatására (a gravitáció miatt) belezuhan az erőteret létrehozó testbe. Ha valamilyen mozgása volt, akkor az erőtérben ebből a kiindulópontból kiszámítható az új mozgás. Bármely tárgy az univerzumban ehhez a gravitációs erőtérhez képest mozog, mert az erőtér végtelen, tehát ez hat rá (más kérdés, mennyire).

Az univerzumban az összes tárgynak tömege van, tehát erőtere is. Azok mind végtelen nagyok (terjedelmükben). Ezért minden tárgy minden tárgyra hat, minden tárgy az összes többi bonyolult erőterében van, ami mozgatja. De éppen ezért, ha kijelölünk egy tárgyat, mindig meg kell mondanunk, melyik tárgyhoz képest akarjuk vizsgálni a mozgását, mert egy másikhoz képest az más lesz. Ez a relativitás. Gondoljunk bele, az ókori Arkhimédesz szinte semmi tapasztalattal nem rendelkezett, pusztán gondolati úton jött erre rá. "adjatok nekem egy fix pontot, és én kifordítom sarkaiból a világot" mondta. Azaz tudta, ha létezne egy abszolút dolog (mondjuk, ami nem mozog), akkor már van mihez bármit számítani. Akkor már mindent kiszámíthat. Ezzel demonstrálta, hogy fix pont nincs, a világot csak relatíve, egyik dolgát a másikhoz viszonyítva lehet szemlélni. Ezért nincs visszaút az időben, és még sok más, közkeletű téveszme ezért tévedés.