Nieczęsto zdarza się aby program telewizyjny, dotyczył alternatywy dla uznanej powszechnie teorii naukowej. Z miłym zaskoczeniem przyjąłem więc materiał opowiadający o nietypowej teorii VSL – zmiennej prędkości światła.

Narrator filmu to João Magueijo – młody profesor kosmo­lo­gii o wywro­to­wych, jak sam przy­znaje, poglą­dach na temat pręd­ko­ści światła. Nie trzeba tłu­ma­czyć, że od czasów Ein­ste­ina stała c, posiada wyjąt­kowe zna­cze­nie dla fizyki, a próba polemiki w tym obszarze wymaga nie lada odwagi. Prędkość światła w próżni to kosmiczny ogra­nicz­nik szyb­ko­ści, fun­da­men­talna zasada oraz element wielu ważnych równań i teorii. Trzeba jednak pamiętać, że podobną nie­ty­kal­no­ścią cieszyły się przez niemal dwa stulecia idee Newtona i dopiero zamach na jego auto­ry­tet pozwolił na poznanie ogólnej teorii względ­no­ści. Tą zuchwałą, ale i nie­zwy­kle trudną ścieżką odszcze­pień­stwa zdaje się podążać Magueijo.
VSL (Variable Speed of Light) powstało jako kon­ku­ren­cja modelu inflacji kosmo­lo­gicz­nej. Obie teorie są waria­cjami na temat tego co działo się w pierw­szych chwilach narodzin wszech­świata. To o tyle ważne, że procesy zacho­dzące w pierw­szych sekun­dach wiel­kiego wybuchu, powinny tłu­ma­czyć pewne zjawiska oraz obraz kosmosu jaki obser­wu­jemy współ­cze­śnie. Z tym wiąże się kilka mocno dys­ku­syj­nych kwestii, wśród których warto wyróżnić problem kształtu wszech­świata, a w szcze­gól­no­ści jego jed­no­rod­no­ści. Ten drugi wiąże się ściśle z czymś co kosmo­lo­go­wie okre­ślają pro­ble­mem hory­zontu. W dużym uprosz­cze­niu, można powie­dzieć, że wszech­świat jest tak gigan­tyczny, że zjawiska jakie mają miejsce po jednej jego “stronie”, nie mogą mieć wpływu na te po “drugiej”. Jeśli wolicie metafory: listy z jednej poczty, napisane w ten sam sposób i w tym samym czasie, trafiły do wszyst­kich państw na świecie w ciągu godziny, choć wiemy, że system pocztowy nie działa tak szybko*.
Dla porządku kilka słów na temat modelu infla­cyj­nego**. W roku 1981 nie­po­zorny bry­tyj­ski fizyk Alan Guth, opu­bli­ko­wał w Physical Review artykuł: Wszech­świat infla­cyjny: możliwe roz­wią­za­nie pro­ble­mów hory­zontu i pła­sko­ści. Teza w nim zawarta była osza­ła­mia­jąca – w pierw­szym momencie ist­nie­nia, wszech­świat powięk­szył się przy­naj­mniej kwa­dry­lion razy (24 zera)! Ta odmóż­dża­jąca eks­pan­sja, nazywana inflacją, zakoń­czyła się wraz z przej­ściem fazowym. Teoria pora­ża­jąca, bo zakła­da­jąca, że znany nam obser­wo­walny wszech­świat to zaledwie ułamek całości, ale jed­no­cze­śnie dająca instru­menty dla wyja­śnie­nia tra­pią­cych kosmo­lo­gię pro­ble­mów.

Kon­cep­cja zmiennej pręd­ko­ści światła to produkt kil­ku­na­stu ostat­nich lat. Jej autorzy pomy­śleli w sposób nie­kon­wen­cjo­nalny: nic co ma masę nie może poruszać się szybciej niż 300 tys. km/s; nie w obecnej rze­czy­wi­sto­ści. Ale kiedyś? Być może roz­wią­za­niem dla problemu hory­zontu, jest to, że u zarania nie obo­wią­zy­wało w kosmosie takie ogra­ni­cze­nie pręd­ko­ści? Wracając do pocz­to­wej metafory. Dla Magueijo, listo­no­sze przez pewien czas mogli poruszać się znacznie szybciej niż ma to miejsce obecnie. Światło oraz każde oddzia­ły­wa­nie miało moż­li­wość prze­miesz­cza­nia się przy­naj­mniej kil­ka­dzie­siąt razy spraw­niej niż aktu­al­nie.


Nie będę prze­dłu­żał. Zapra­szam do obej­rze­nia mate­riału i wyra­że­nia swoich odczuć co do teorii zmiennej pręd­ko­ści światła.

* Jeśli to nadal nie­zro­zu­miałe, to może bardziej przy­pad­nie wam do gustu prze­no­śnia jakiej użył autor programu.
** Tylko kilka, ponieważ to materiał na całkiem osobny artykuł.

podpis-czarny
  • Ano­ny­mous

    całkiem sen­sow­nie pomy­ślane
    a ten film trochę za bardzo prze­ga­dany

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • http://www.blogger.com/profile/10794809137083463607 Sergi

    Cholewa, nie obejrzę w robocie, a sam tekst niewiele wyjaśnia. Więc tylko jedno pytanie:
    Czy inflacja nie doty­czyła też prze­strzeni? Jeśli tak, to poru­szała się cała “siatka”, cały eter, więc czą­steczki nie musiały wcale osiągać tak dużej pręd­ko­ści, żeby bardzo szybko oddalać się od centrum wybuchu.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • http://bluemarble.pl/ Blue Marble

    Przy­po­mina mi to trochę teorię epicykli w tłu­ma­cze­niu ruchów ciał nie­bie­skich. Myślę, że podobnie zmienna prędkość światła okaże się tylko teorią przej­ściową.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Ano­ny­mous

    Mam spory problem z wyper­swa­do­wa­niem ojcu tego, iż atomy istnieją naprawdę. Otacza go nie­skoń­cze­nie szybka brać elek­tro­nów niczym chmura za którą nie zoba­czysz go, itd. itp. Zapiera się, że NIE DA SIĘ zobaczyć atomu. Ist­nie­nie atomu tylko teza, teoria że on istnieje. Nie można potwier­dzić jego bytu na 100%. Nie można przy aktu­al­nym stanie techniki go zobaczyć, co za tym idzie dowieść jego ist­nie­nia.. Na kolanach więc proszę Cię: czy można FIZYCZNIE, racjo­nal­nie prze­ła­mać ste­reo­typ takiego myślenia? W jaki sposób byś się za to zabrał..? :/

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.blogger.com/profile/11397196611078180548 Adam Adamczyk

      Przede wszyst­kim musisz swojemu ojcu uświa­do­mić, że żyje w poprzed­niej epoce. Atom to nie nowy “wyna­la­zek”, a fakt z którego korzy­stamy od prawie wieku. Dziś nie tylko potra­fimy je oglądać (np. nt.interia.pl/gadzety/news/pojedynczy-atom-uchwycony-na-zdjeciu,1819319,4232), ale również nimi mani­pu­lo­wać za pomocą ska­no­wa­nia tune­lo­wego tworząc własne związki che­miczne — patrz astro­pa­sek o nano­tech­no­lo­gii. Mało tego, w akce­le­ra­to­rach od kil­ku­dzie­się­ciu lat zderzamy cząstki ele­men­tarne, czyli byty mniejsze od atomów. 

      Dla mnie twier­dze­nie, że atom może nie istnieć jest tylko trochę mniej absur­dalne od idei płaskiej Ziemi płynącej przez wszech­świat na grzbie­cie żółwia.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • http://www.blogger.com/profile/13172465379947243624 Adrien Dzie­więć­set­dwu­dzie­sty­trzeci

    Echo moich doświad­czeń-prze­my­śleń? dla Autora Bloga:

    “Ale kiedyś? Być może roz­wią­za­niem dla problemu hory­zontu, jest to, że u zarania nie obo­wią­zy­wało w kosmosie takie ogra­ni­cze­nie pręd­ko­ści?”

    »“po gra­ni­cach nie­spo­koj­nych krain płyną nowo­twory sza­lo­nego Gniewu…
    «.

    Można znaleźć na Youtubie tudzież innej części Infra­netu ^^

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Pingback: ‚Nasz inny wszechświat’ – recenzja | Kwantowo.pl()

  • Piotr

    A może to było po prostu tak (obraz trochę pry­mi­tywny i wymaga zgrab­nego dopra­co­wa­nia, ale…):
    W momencie powsta­nia Wszech­świata wartość pręd­ko­ści światła była nie­skoń­czona i zaczęła eks­po­nen­cjal­nie spadać. Jak wiemy — blisko asymp­toty wartości zmie­niają się nie­by­wale szybko, czyli od “punktu” powsta­nia Wszech­świata do końca nie­wiel­kiego odcinka czasu prędkość światła spadła “na łeb i szyję” — np. te wspo­mniane 24 rzędy wiel­ko­ści. To mogło wyglądać właśnie jak inflacja (to tak na boku). Potem spadała już coraz “łagod­niej”. To oznacza, że u zarania Wszech­świat był prak­tycz­nie new­to­now­ski. To dlatego wahadło Foucaulta nie zmienia płasz­czy­zny swoich drgań tylko wobec naj­bar­dziej odle­głych (czyli naj­młod­szych, naj­bliż­szych czasowo począt­kowi Wszech­świata) obiektów (a podobno nie ma do dziś na to zgrabnej teorii). Teraz, jeśli w tamtym czasie został wyemi­to­wany foton w jakimś zjawisku (np. przej­ściu atomu wodoru ze stanu wzbu­dzo­nego do pod­sta­wo­wego), to wiązał się on z pewną (nie­zmienną do dziś) czę­sto­tli­wo­ścią (bo zjawiska nie zmie­niają swojego cha­rak­teru — ale tutaj nie jestem pewien, ktoś mądrzej­szy na pewno to dopra­cuje). Z prostego wzoru (f = c/lambda) wynika, że przy stałej czę­sto­tli­wo­ści im większe c, tym większa lambda. Stąd foton wyemi­to­wany “za czasów” więk­szego c (czyli bliżej począt­ków Wszech­świata) jest “dłuższy” niż obecnie. Czyli — obser­wu­jemy dłuższe fotony pocho­dzące z młod­szego Wszech­świata związane z tym samym zja­wi­skiem (np. przej­ściem wodoru) — i wydaje nam się, że obiekty dalsze szybciej od nas uciekają (sławetne “poczer­wie­nie­nie” widma). Pry­mi­tyw­ność tego (tutaj przeze mnie przed­sta­wia­nego) obrazu polega na tym, że trzeba go dopra­co­wać zgodnie z teorią względ­no­ści, ale myślę, że wnioski będą takie same — tylko wyniki liczbowe bliższe prawdy i obser­wa­cjom. Tak czy inaczej — Wszech­świat na początku był prak­tycz­nie new­to­now­ski, a u swego schyłku będzie prak­tycz­nie ein­ste­inow­ski, czyli efekty rela­ty­wi­styczne będziemy zauważać nawet w naszej skali (oczy­wi­ście, gdybyśmy tylko tego dożyli).

    Zgadzam się z jedną z poniż­szych wypo­wie­dzi — mi też inflacja kojarzy się z kon­cep­cją epicykli w teorii koper­ni­kań­skiej. Nato­miast pytanie czy praw­dziwy jest model roz­sze­rza­ją­cego się Wszech­świata czy też spa­da­ją­cej wartości pręd­ko­ści światła, to wydaje mi się, że obie “teorie” są praw­dziwe. Mimo, że czę­ściowo są sprzeczne. Ale być może jest tak, że zawsze będziemy mieć tylko lokalne pra­wi­dłowe teorie, których nie da się połączyć w jedną (jak w “Wielkim Pro­jek­cie” Hawkinga i Mlo­di­nova).

    No i mamy “nową” herezję! 🙂 Ciekawe, jakie ma wielkie dziury? 😉

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0