První zpochybnění Einsteinovy relativity

Martin Šrubař · 17. 4. 2006

Fyzika

(Aktualizováno 20. 4. viz dolů) Tak jsme se konečně dočkali. Poprvé se serióznímu vědeckému týmu povedlo provést experiment, který doslova bourá Einsteinovu obecnou relativitu. Jeho výsledek se od předpovědí liší o dvacet řádů.

Záhadné gravitomagnetické pole

Několik týmů vědců sdružených při ESA studovalo gravitomagnetické pole v blízkosti kroužku supravodiče, který roztáčeli z klidu až na 6500 ot./min. Rotující supravodič vytváří slabé magnetické pole nazývané Londonův moment. Výzkumníci chtěli otestovat, zda jejich nová teorie korigující drobné odchylky hmotnosti Cooperových párů (Dvojice elektronů, která je nositelkou proudu v nízkoteplotních supravodičích.) předpovězených kvantovou teorií je správná. Zahrnuli tedy do výpočtů vliv rotujícího gravitomagnetického pole a tento jev nazvali gravitomagnetický Londonův moment, protože je to obdoba magnetického Londonova momentu zmíněného výše. Ke kroužku připevnili několik akcelerometrů, začali jej roztáčet a s napětím očekávali výsledky.

Šokující výsledky

Credit:ESA

Experiment je obdobou tvorby magnetického pole průchodem elektrického proudu cívkou. Vědci skutečně zjistili, že rotující supravodivý kroužek generuje silné gravitomagnetické pole. Vyhodnocení měření bylo překvapující. Přestože naměřené zrychlení bylo pouhou sto milióntinou gravitačního zrychlení, bylo sto miliónů biliónů (1020) krát větší, než pole předpovězené Einsteinovou teorií obecné relativity. Výzkumníci nemohli svým výsledkům ani uvěřit.

Během tří let bylo provedeno 250 experimentů, vylepšovalo se měřící zařízení a dalších osm měsíců byla probírána správnost výsledků. Až poté se vědci odhodlali k publikaci šokující zprávy. Souběžně s tím pracovali na teoretickém vysvětlení jevu. Předpokládají, že vysvětlení naleznou v analogii s supravodivostí.

Potvrdí se experiment?

Nyní už si pouze počkáme, zda se povede potvrdit experiment nezávisle v jiné laboratoři. Pokud ano, bude to první krok k nahrazení obecné relativity přesnější teorií. Když jsem nedávno psal článek o testování kvantové gravitace, netušil jsem, že vědci budou mít tak brzy příležitost napasovat své různé “super” a “M” teorie na nějaký experiment. Je poněkud zvláštní, že ačkoliv od publikace tiskové zprávy z 23. března 2006 Kompletní vědecká zpráva (PDF 390 kB) uplynul již téměř měsíc, v masových ani populárně vědeckých mediích jsem žádný ohlas nezaznamenal.

Schéma testovacího zařízení použitého k testování a následnému vyvrácení předpovědí Einsteinovy obecné relativity (Credit: ESA)
Zvětšit

Také by mě zajímalo, jak reagují ostatní gravitační teoretici. Bude zpráva odsouzena, nadšeně přijata, nebo bude dlouhé ticho po pěšině, nikdo nebude moci teorii zpochybnit, ale bude se bát dát to najevo podobně jako v případě publikace zprávy popisující možnosti cestování v čase pomocí červích děr?

Antigravitační pohon na obzoru

Jelikož o této fyzice nic nevím, netroufám si tvrdit, že právě tento zaznamenaný jev bude mít široké uplatnění. Neodpustím si však poznámku o tom, že na obzoru vidím skvělý antigravitační pohon vesmírných lodí, skoncování s podvozky všech dopravních prostředků (Na co podvozek, když se budeme moci pohodlně a nekodrcavě pohybovat libovolným terénem – na našich silnicích se to hodilo již dnes.) nebo přinejmenším antigravitační zvedák těžkých břemen.

Update 20. 4. 2006 Doporučuji k přečtení, co si o tomto výzkumu myslí ti, kteří fyzice dobře rozumí, na fóru Aldebaranu.

Komentáře

Tomáš Salaba – 25.12.2006

To, že svět nereaguje na takový objev je dokladem toho jak těžko pochopitelná začíná být věda. Sám Einstein ke konci života několikrát zapochyboval o své teorii relativity, ale domnívám se, že je dost možné použití několika teoretických řešení pro jeden problém. Vemte kupříkladu Newtnovskou fyziku která je pro pozemní podmínky dostačující, avšak pro řízení družic kolem země už nestačí. Mám tím namysly opět Einsteina a jeho teorii o hmotě a energii. Není možné že by se fizikální podmínky a tedy i zákony měnily se zmenšující se, či naopak narůstající gravitací? Myslím, že přichází doba kdy si s jakoukoliv všeobecňující teorií nevystačíme. Máme se tedy na co těšit. S pozdravem Tom.

Pavel – 25.12.2006

Je to zajisté pozoruhodný experiment, ale tvrdit, že bourá obecnou relativitu je podle mě hodně přehnané. Obecná teorie relativity je totiž teorií gravitace, ale neklade si za cíl popsat elektromagnetické pole (to sice popisuje speciální teorie relativity, ale obecná relativita skutečně elektromagnetické jevy nepopisuje) a proto se na vysvětlení výsledků tohoto experimetu nedá obecná teorie relativity použít. V třicátých letech se hodně fyziků snažilo elektromagnetické pole do obecné relativity zahrnout, ale vycházely jim rovnice, které nikdo nedokázal (a dodnes nedokáže) vyřešit, tak toho zase nechali (zvláště když Dirac mezitím vymyslel kvantovou elektrodynamiku a s tím začal rozkvět kvantových teorií pole). Takže tento experiment se může stát prubířským kamenem strunových teorií, nebo může podnítit zájem o teorii elektromagnetickogravitačního pole založené na obecné relativitě a třeba se už dnes fyzikové dokážou něčeho dopočítat. Nicméne si dovoluji tvrdit, že dnes neexistuje teorie, která by měla ambice tento experiment vysvětlit, a kterou by tedy bylo možno tímto experimentem ověřit nebo vyvrátit.

Dan – 25.12.2006

Proč je ta vědecká zpráva jen anglicky, mě by to docela zajmalo ale chci víc informací, než je v článku, tak kde je ta zpráva česky?

Martin – WWW – 25.12.2006

[1], [2] Oběma vám děkuji za velmi zajímavé a přínosné komentáře.[3] Když si zaplatíš překlad, budeš ji mít v češtině. Ve vědě je angličtina standardním komunikačním jazykem.Mimochodem, velmi se omlouvám, pokud někomu během tohoto odpoledne nešlo přidat komentář. Bylo to způsobeno jistou mou nedbalostí.

css94381672 – 25.12.2006

vzhledem k tomu, že chovám jisté osobní averze vůči kvantové mechanice...jen podotknu, že z kvantovky např. plyne kosmologická konstanta o 120 řádů větší, než ve skutečnosti je... Krom toho se taky nepotvrdilo, že se rychlost fotonu mění v závislosti na jeho energii, což by se (při pohybu zpěněným vakuem) dít mělo...

iko – 25.12.2006

Asi som zaostaly, ale: co je to gravitomagneticke pole?

Martin – WWW – 25.12.2006

[6] Asi jsem taky zaostalý, protože to taky nevím, ale předpokládám, že je to pole společné interakce slučující gravitační a magnetické síly. Opakuji, že problematice nerozumím, a jsou to tedy pouze dohady.

Petr Halada – 25.12.2006

Musím souhlasit s větou Tomáše Salaby z prvního příspěvku o tom, že věda začíná být těžko pochopitelná. Promoval jsem na vysoké škole biologického směru v roce 1994 a poté jsem dělal několik nadstavbových zkoušek, ale při čtení některých pasáží ve výše uvedeném článku jsem si myslel, že nerozumím česky. Prosím ty, co fyzice rozumí, aby psali více s ohledem na nás. V jednom marketingovém kurzu nás učili, že člověk nejlépe zareaguje tehdy, když mu nejdříve vysvětlíme o co jde (teorii) a poté jak to ucítíme (nebo mohli bychom) na naši vlastní kůži. Funguje to.

Zephir – WWW – 25.12.2006

btw Nebyl zde můj příspěvek smazaný? Pro jistotu odkazuju na další diskusi třeba semmageo.cz/.chatroom/72968?Pro Zephira: Tvé komentáře byly smazány, protože se z mého pohledu absolutně nevztahovaly k tématu článku a byly spíše matoucí. Čtenáři si z Tebou odkazované diskuze mohou udělat představu. Já osobně tento link nepovažuji za důvěryhodný zdroj informací. Martin

Petr – 25.12.2006

Co je to elektromagnetické pole? jak někdo může smíchat elektrické a magnetické pole dohromady?Tak může asi někdo jiný smíchat gravitační a magnetické pole a uvést jako gravitomagnetické pole. Otázka je, co to přesně znamená. Dvě různá pole vzájemně svázaná, existuje souvztažnost... Ale totéž uvažování můžeme nastartovat u termínu elektromagnetické pole...Dodatek: Ale příroda se neřídí podle fyzikálních zákonů, příroda žádné fyzikální zákony totiž nezná, my lidé zase neznáme žádné přírodní zákony. Smiřte se s tím!

Petr – 25.12.2006

Mně přijde revoluční spojení - součinnost mezi gravitačním a magnetickým polem bez elektrického pole (alespoň podle názvu) či elektromagnetického pole.Dodatek: existují námi-lidmi rozlišované a veřejnosti známé čtyři základní síly/pole + uvedení silových poměrů:silná jaderná síla - pro porovnání je 1,slabá jaderná síla 1:10 na -6tou, elektromagnetická síla pole je 1:137a gravitace 6x 10 na -39tou.

mr.hynder – 25.12.2006

sami můžete vědět že už Hitler zkoušel antigravitační pohon a to u projektu Vril který se mu prý dokonce povedl a 14.února 1945 nad Prahou a už při prvním startu dosáhly výžky 8mil a při rychlosti téměř 1250 mil za hodinu. Ty same stroje se měli také vyvýjet v Antarktické základně na okupovaném území Nové Švábsko. další odkazi najdete na http://nacismus.mysteria.cz/luftwaffe/ufo1.php a na http://www.volny.cz/l_kopecky/ufo_hoax/ovnis/index_vril.html

Martin – WWW – 25.12.2006

[12] Kdyby Hitlerovské Německo dokázalo všechno, co se mu připisuje, už bychom buď mluvili všichni německy, nebo bychom jeho objevy využívali. Viz von Braun a rakety. Takže bych uvedeným odkazům nevěřil.

Gnaag – 25.12.2006

Tady Vám zasílám odpověd' od nelaika pana V.UllmannaPředevším, všechny ty bombastické titulky o vyvrácení teorie relativity, které se občas v tisku objevují, jsou skutečně nesmysly, jak píšete. Pokročilá věda již takto dávno nepostupuje, ověřená fakta a teorie se nevyvracejí, ale upřesňují a zdokonalují.Pokus s rotujícím supravodičem je velmi pěkný a zajímavý experiment, ale nikoli o obecné teorii relativity, ale o elektro-mechanických (ne o gravitomagnetických) vlastnostech supravodivých materiálů. Tyto vlastnosti mohou opravdu být zvláštní a anomální - tím, že elektrony při teplotě pod 4 stupně K vytvářejí Cooperovy páry a stávají se Bose-Einsteinovým kondenzátem, přestávají klást nejen elektrický odpor, ale i odpor mechanický, což vede ke snížení momentu setrvačnosti tělesa. Anomální chování takového tělesa nemá rozhodně svůj původ v nějakých obecně-relativistických a gravitačních efektech, jedná se o elektro-mechanický jev.Uvedl bych jednoduché přirovnání: představte si, že máte uzavřený sud naplněný vodou a pouštíte ho po nakloněné rovině. Pokud nebudete vědět, že sud není pevné těleso dané hmotnosti, můžete tvrdit, že jste nalezl jev odporující Newtonovým zákonům klasické mechaniky. Zvlášť anomální pohyb byste zjistil, kdyby kapalina uvnitř sudu byla supratekutá. Nebo si zkuste kutálet vajíčkem syrovým a uvařeným...

Martin – WWW – 25.12.2006

[14] Děkuji za zprostředkování reakce odborníka.

Martin – WWW – 25.12.2006

Datum a čas komentářů jsou poněkud zvláštní z toho důvodu, že jsem je restauroval z poškozeného souboru ručně. Všechny, kromě tohoto byly přidány nedlouho po uveřejnění příspěvku.

Jan Jelínek – 5.5.2008

Nechcete-li GTR, můžete zkusit komplexní eldynamiku Maxwellova typu, z Minkowského principu s funkcionálem závislým na kvadratickém invariantu tenzoru pole a k němu komplexně sdruženém - dává takové rotace a např. čočkové jevy bez deformace časoprostoru. Chcete-li ještě zeslabení coulomb.interakcí v silném magnet.poli anizotropněji (= správněji?), musíte přidat ABS nebo kvadrát pseudoinvariantu "E.B", ale moc přehlednost neočekávejte. J.J.

Michal – 26.5.2009

Není to náhodou "černá" díra ? Vím, že tomu spousta lidí říká "červí", ale správně je podle mne to první, jelikož se jí říká černá proto, že má tak velkou gravitaci že pohlcuje i světlo...proto ta "černá", protože kolem ní (a v ní) není vidět žádné světlo :-)

Martin – WWW – 30.5.2009

[18] Černá a červí díra jsou rozdílné věci vizhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Červí_dírahttp://cs.wikipedia.org/wiki/Černá_díra

Petr – WWW – 13.7.2009

Tak jsem si to přečetl a musim uznat, ze je to pekna pitomost ... bohuzel, jako fyzikovi mi to tak prijde

chosse – 3.2.2010

Mě zase a nejen mě připadá celá ta slavná Teorie relativity jako totální pitomost,když uvážíme že celá tahle takzvaná moderní kravinověda vychází z jakési tajemné samostatné veličiny zvanou "ČAS", není na světě nikoho,kdo by dokázal věrohodně popsat či definovat pojem ČASU,NATOŽ PROKÁZAT JEHO REÁLNOU EXISTENCI,mimo lidskou hlavu,z čehož pak různí pavědci vymýšlejí přiblblé teorie o cestování časem,dilatacích času,zastavování času a pod.ačkoliv nikdo neví o co vlastně jde,většinou však zaměňují čas s pohybem.Jinak skvělý článek,všem odvážným přeji hodně štěstí v boji proti novodobé inkvizici.

Komentáře můžete zaslat na tento email.

Share: Twitter, Facebook