Princip ekvivalence, jednoduchá cesta k pochopení gravitace

Nic není tak jak se zdá, ale vše je tak jak je jinde

Nebudeme hledat nové částice, ale budeme se snažit vycházet z jevů a

známých funkcí hmoty, prostoru a času.

Pro názornější popis a pochopení musíme pro začátek oddělit od sebe prostoročas a baryonovou hmotu, budeme se velmi často pohybovat v prostoru bez baryonové hmoty.

Poskládejme si vesmír z nám známých rozměrů, tady začneme vesmírem - prostorem s 0 rozměry.

Nula rozměrů je možno jen v jedné částici, kde nejkratší délka je zrovna i nejdelší délka a stejně tak i nejkratší čas je i nejdelším časem.

Takovou částici, jelikož v ní čas a vzdálenosti nabývají nejkratších možných a zároveň i nejdelších možných rozměrů můžeme nazvat základní částicí.

Základní – absolutní rozměr základní částice je definován Planckeho délkou, hmotností a hustotou. Základní částice nemá pevnou velikost a ani hustotu. Její velikost a hustota se mění na základě vnějších vlivů jako je tlak, teplota, magnetické pole a vliv okolní baryonové hmoty.

Základní částice bude vždy nejmenší možnou částicí s ohledem na to v jakém prostoru či vlivu hmoty se nachází.

Základní částice je prostor s nula rozměry.

Tato částice se vnějšímu pozorovateli jeví jako absolutně tmavé těleso vzhledem k nemožnosti jakékoliv aktivity v nula rozměrech (nic nemůže dovnitř, a nic nemůže ven).

Základní částice je schopna měnit svůj tvar, ale zároveň vykazuje nekonečnou tvrdost, představme si rtuť s vlastnostmi diamantu. Vzhledem k nemožnosti jakékoliv aktivity v nula rozměrech, nic nemůže dovnitř a nic nemůže ven, nelze základní částici běžnými prostředky rozdělit.

Základní částice ve směsi s hmotnými tělesy, přizpůsobuje svoji hustotu, velikost a tvar stavu okolní hmoty.

Základní částice není zdrojem záření.

Základní částice je dokonale inertní.

Představme si, že umístíme základní částici do prostoru, kde opravdu nic není, ale absolutně nic.

Pro názornost si představme základní částici jako nafouknutý balónek, který umístíme do vakuové komory. Se snižováním tlaku v komoře bude balónek růst, a kdybychom měli takový balónek, který se umí při kritické velikosti na místo prasknutí rozdělit (pro zjednodušení) na dva menší balónky které opět narůstají a dělí se a dále rostou a stále se dělí, dokud nevyplní celý prostor vakuové komory

Pokud začneme snižovat vakuum tak, zvyšujícím se tlakem se všechny nové balónky začnou zmenšovat a při vyrovnání tlaku na původní tlak dostaneme velké množství nových balónků, jejichž celkový objem a hmotnost jsou stejné jako objem a hmotnost původního - mateřského balónku.

Po vyrovnání tlaku na původní tlak jaký byl při startu experimentu, však začneme tlak v komoře dále zvyšovat, balónky budou pokračovat ve zmenšování. Při dosažení extrémně vysokého tlaku, budou balónky extrémně malé, ale budou mít extrémně vysokou hustotu, přičemž je zachována původní hmotnost mateřského balónku. Celková hmotnost všech balónků se stále rovná hmotnosti mateřského balónku- změnily se však rozměry a hustota základních částic.

Prostor ve všech nových základních částicích má stále 0 rozměrů.

Zde je to klasika, jen si prostor složíme ze základních částic.

Jedna základní částice. Základní tvar - bod.

minimálně dvě základní částice vedle sebe. Jednorozměrný prostor jsou základní částice poskládané v jedné řadě za sebou. Základní tvar - přímka.

minimálně tři základní částice poskládané tak že každá je umístěna na vrcholu trojúhelníku.

Dvourozměrný prostor jsou základní částice poskládané v ploše a v jedné vrstvě tak že tvoří plochu. Základní tvar - trojúhelník.

minimálně čtyři základní částice poskládané tak že každá je umístěna na vrcholu trojbokého jehlanu. Základní tvar - trojboký jehlan.

Tvar kuličky jsme použili pro snadnou možnost popisu a okótování vlastností jednotlivých prostorů.

Představte si tedy jena kulička je jedna základní částice.

V kuličkovém modelu by ale skutečný prostor nebyl funkční.

Ve skutečnosti to musí vypadat nějak tak jak je na následujících obrázcích.

Zamysleli jste se někdy nad fyzikálním nic?

Ale absolutního nic?

To není vakuum v prostředí hlubokého vesmíru, to je něco kde opravdu nic není, není tam ani prostor, ani vzdálenosti takže ani čas. Je těžké si představit absolutní nic ale můžeme si zkusit představit jak by se chovaly baryonové věci v prostředí absolutního nic.

Zanechme stranou současné teorie že věci pohromadě drží vzájemná přitažlivost a připusťme alespoň na dobu experimentování s ničím že věci drží pohromadě tlak okolního prostoru tak, jako vzduch drží vodní bublinu vzduchu v podobě koule. Pokud necháme zmizet vzduch, okamžitě zmizí i bublina. Zde nikoliv objem bubliny ale samotná bublina je tělesem - věcí, která je držena pohromadě okolním vzduchem, jeho tlakem a hustotou.

Vzduch je pro bublinu prostorem bez něhož bublina nemůže vzniknout a ani existovat.

Takže jakákoliv hmotná věc umístěná do absolutního nic se rozloží na základní částice o nula rozměrech a bude se vždy snažit vyplnit nic.

V absolutním nic není vidět jelikož zde není hmota která je jediná schopna přenášet informace. Je to princip ekvivalence pro zvuk kde nosičem informace jsou primárně molekuly plynu, ve vodě molekuly vody a proto ve vakuu není možný přenos zvuku.

Takže jako ve vakuu není možný přenos zvuku, tak se v ničem nemůže šířit světlo.

Pojďme dále: Představme si že naše tělo odolá účinkům absolutního nic a vejdeme do absolutního nic. Není zde hmota prostoru takže není nic co by nás mohlo brzdit. Uděláme jeden krok, není zde čas, nejsou zde vzdálenosti takže rychlost je současně nulová i nekonečná, a pokud by bylo v absolutním nic vidět, viděli bychom tady sami sebe současně všude a jelikož se zde prolíná minulost, přítomnost a budoucnost tak by se obrazy nás samých prolínaly - to co jsme udělali, co děláme a co budeme dělat.

A poslední experiment: Sebereme sluneční soustavě hmotný prostor a budeme se soustředit pouze na pohyb planet a měsíců. Bez hmotného prostoru se planety a měsíce začnou chovat jako blázniví a budou si poletovat jak se jim zachce, rychlostí bez omezení. Chvilku sem a chvilku tam a současně na více místech. Museli bychom je uvázat k otáčejícímu se slunci na gumičky nebo třeba struny abychom dosáhli alespoň trochu uspořádaného pohybu.

Prostě prostoročas musí být všudypřítomná a vše vyplňující hmota složená ze základních částic

Prostor je složen ze základních částic, ty obsahují nula rozměrný prostor (nic nemůže dovnitř a ani ven) a jsou tedy absolutně tmavé. Prostor je temná hmota.

Temná hmota v daném prostoru, je mnohonásobně hustější a hmotnější než baryonová hmota.

Absolutně čistá temná hmota je vzácná. Temná hmota se převážně vyskytuje jen ve směsi s baryonovou hmotou a od toho se odvíjí hustota prostoru.

Absolutně čistá temná hmota je běžnými prostředky daného prostoru nestlačitelná.

Temnou hmotu – prostor nelze tedy zachytit nebo uzavřít něčím co má povahu baryonové hmoty v klidovém stavu.

Temná hmota je magneticky inertní.

Temná hmota má vlastnosti ideální kapaliny v super tekutém stavu.

To znamená že, díky velikosti základních částic je schopna vtékat, protékat a vyplňovat tělesa tvořená baryonovou hmotou a současně vtékat, protékat a vyplňovat vše z čeho je baryonová hmota složena.

Tělesa tvořené baryonovou hmotou a jejich okolí jsou tedy, prostor složený ze směsi temné hmoty a baryonové hmoty.

Prostor ze směsi temné hmoty a baryonové hmoty je stlačitelný a má mnohonásobně nižší hustotu než čistá temná hmota.

Nevíme, na které úrovni rozměrů - prostorů jsme, ale předpokládejme, že v našem prostoru složeném ze základních částic vznikla trhlina, kde téměř absolutně nic není, trhlina kde není ani prostor, čas, žádný tlak, hustota okolí a žádná teplota.

Žádný nebo velmi nízký tlak v trhlině prostoru znamená pro okolní prostor složený ze základních částic že, základní částice které jsou na okrajích trhliny nastartují svou vlastnost kdy při žádném nebo velmi nízkém tlaku okolí narůstá jejích objem až do doby kdy dosáhnou svého kritického objemu (velikosti), tehdy se stávají nestabilními a roztrhnou se každá (pro zjednodušení) na dvě základní částice kdy bude vždy platit že každá nově vzniklá základní částice je samostatný prostor s nula rozměry (nové základní částice si vždy ponechávají vlastnosti mateřské základní částice).

Při roztržení se nově vzniklé základní částice od sebe odrazí, a pokračují každá samostatně v růstu a dělení.

Prostor v okolí trhliny složen ze základních částic se ovšem chová jako tekutina a zatím co základní částice na okrajích trhliny expandují v trhlině, všechna hmota okolního prostoru se dá do pohybu a snaží se zároveň trhlinu nalít, vyplnit – prostor proudí do trhliny. To má za následek, že v prostoru trhliny a jejím okolí, vznikla kulová oblast kde, základní částice jsou stále zvětšené, ale mají mnohem menší hustotu a tedy i tlak prostoru je nízký. Okolní prostor je tedy stále v pohybu a proudí z oblasti s vyšším tlakem hmoty do oblasti s nižším tlakem hmoty tak aby došlo k vyrovnání tlaků. Proudem hmoty do prostoru trhliny vzniká v prostoru kolem trhliny oblast nízkého tlaku ve formě duté koule, která se stále zvětšuje jako kruhy na vodní hladině. To má za následek, že stále více hmoty ze vzdálenějšího prostoru se dá na cestu k centru této koule nízkého tlaku a to i tehdy když už je na místě bývalé trhliny v prostoru vyrovnán tlak na stejnou hodnotu okolního prostoru a tedy i nově vzniklé částice mají stejnou hustotu jako částice okolního prostoru.

Jenže okolní prostor to neví a všechna hmota prostoru nadále proudí směrem k oblasti bývalé trhliny. Obrovský tlak nově přicházející hmoty stlačuje základní částice směrem do centra oblasti bývalé trhliny. Základní částice se vlivem tohoto obrovského tlaku začnou dále zmenšovat, až překonají svou minimální velikost - svůj Schwarzschildův poloměr a zhroutí se do nového menšího rozměru.

Vznikl nový prostor složený ze základních částic, které jsou o řád menší, než částice prostoru ze kterého vznikly.

Nově vzniklé částice nejsou kompatibilní s částicemi původního prostoru a jsou tedy od sebe odděleny jasnou hranicí.

Nově vzniklý prostor, při pohledu z prostoru ze kterého vznikl, je mnohonásobně menší než byla trhlina v prostoru ze které vznikl.

Nový prostor má nyní své vlastní vnitřní 3D souřadnice a své vlastní plynutí času.

Nový prostor je také složen ze základních částic, ty obsahují nula rozměrný prostor, jsou ze své podstaty tmavé a tak i tento nově vzniklý prostor se pozorovateli z původního prostoru jeví jako absolutně tmavé těleso.

Vzhledem k nekompatibilitě malých základních částic nového prostoru s obrovskými částicemi původního prostoru není možné sdílení informace. To znamená že, záření nemůže procházet z nového prostoru do původního prostoru. Je to jakoby jste se pokoušeli špičkou špendlíku rozkmitat skupinu galaxií.

Původní prostor a nový prostor jsou od sebe odděleny hranicí, kde mluvíme o horizontu událostí.

Pro další popis se v podstatě můžeme vrátit výše, k popisu „Jaké má vlastně prostoročas vlastnosti?“ jen se neskutečně zmenšilo měřítko – rozměr.

Kavitace (z latinského cavitas – dutina) je vznik dutin (bublin) v kapalině jejímž obsahem je vodní pára a vakuum.

Jeden ze způsobů jak vytvořit kavitační dutinu – bublinu je, fokusováním laseru do vody v akváriu.

V místě fokusování se odpaří voda a vznikne kavitační bublina.

Bublina roste úměrně energii dodané laserem.

Laser přestane dodávat energii, bublina imploduje – zhroutí se do vlastního objemu.

Tento jev se nazývá kavitační kolaps, který vytváří extrémní místní podmínky, jako jsou vysoké teploty a tlaky.

Mluvíme o implozi bublinky o průměru 8mm a teplotách až 8000°K a tlacích v řádech stovek MPa.

Takže základní projevy kavitačního kolapsu jsou, tlaková vlna, microjet, chemické a tepelné efekty.

Následující obrázek znázorňuje asymetrický kavitační kolaps v blízkosti stěny, která kavitační bublinu vytvořila. Energie kolapsu je fokusována mimo kavitační bublinu vznikem microjetu.

https://www.researchgate.net/figure/The-mechanism-of-cavitation-collapse-near-the-skin-surface-which-creates-a-micro-jet_fig1_375250228

Symetrický kolaps stvoříme fokusováním laseru do stojaté vody v akváriu.

V místě fokusování se odpaří voda a vznikne kavitační bublina.

A právě takový případ je na skutečných fotografiích níže, kde je rozfázován děj symetrického kolapsu.

Celé video i s komentářem naleznete na youtube odkaz: https://www.youtube.com/watch?v=aWfXayYC-OQ čas ve videu 30:48

Toto dokáže udělat prostor vody i v tak malém měřítku, vytvoří vysoký tlak a teplotu. Tak co teprve dokáže hmota prostoročasu.

Tak tento experiment již také proběhl.

Mohamed Farhat

Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland

https://www.intechopen.com/chapters/72557

Je to kolaps kavitační bubliny v kapce vody ale v prostředí mikrogravitace.

Zajímavý je obrázek č 60 až 75.

Ty byly použity v následné srovnávací fotografii.

https://cdnintech.com/media/chapter/72557/1512345123/media/F10.png

Tak a teď už asi víte, kam směřujeme.

Nic není, jak se zdá, ale vše je tak, jak je jinde.

Jak jsme si již řekli temná hmota je kapalina a tedy i zde probíhá hydrodynamická kavitace.

Jenže když vznikne kavitační bublina v temné hmotě tak dojde vlastně k roztržení prostoru a v kavitační bublině opravdu téměř nic není.

Není zde žádná a to ani temná hmota.

Není zde prostor.

Není zde ani čas, je zde téměř absolutní nic.

My se zaměříme na tu část kdy dochází k zhroucení sférické bubliny v prostředí kapaliny, kapaliny kterou je temná hmota časoprostoru.

Vznik kavitační dutiny - trhliny má pokaždé jinou příčinu v našem případě to bude smrt hvězdy.

Smrtí hvězdy vznikne na dobu mnohem kratší než okamžik trhlina v prostoru ve tvaru sférického tělesa tedy koule.

Teorie velkého třesku OK, ale kde se vzal pan „Big Bang“?

Na konci života hvězdy o hmotnosti například 10 sluncí, ve které fůzní reakce uhasly – došlo palivo. Energie fúzní reakce, která excitovala hmotu hvězdy, náhle zmizela.

Prostor, který hvězda zabírala, je náhle chladný a prázdný.

Z hvězdy zůstala jen prázdná obálka, v které vzniklo nic, trhlina v prostoru ve tvaru sférické koule.

Vzniklá trhlina v prostoru nastartuje kolaps hvězdné kavitační bubliny.

Publikace vyšla knižně v červnu 2025,  ISBN 978-80-11-06998-8