Není tajemstvím, že by fyzici rádi sjednotili všechny známé základní síly do teorie všeho anebo v užším smyslu do jednotné teorie pole, která by měla spojit oheň kvantové mechaniky s ledem obecné relativity do kvantové gravitace a která zruší všechny nechutné singularity. Nebo v to alespoň vědci doufají.
Jussi Lindgren, jehož zaměstnavatelem je pozoruhodnou shodou okolností finské ministerstvo financí v Helsinkách, a on sám má fyziku jako koníčka, je se svými kolegy přesvědčen, že teorie strun (nebo spíše suma mnoha teorií strun), která představuje jeden z nejvlivnějších pokusů o teorii všeho, nenaplnila očekávání. Ani další pokusy nedopadly úplně nejlépe.
Lindgren a spol. sázejí na geometrii. Jsou přesvědčeni, že elektromagnetické a gravitační síly jsou manifestace zvlnění a zakřivení geometrie časoprostoru. Elektrické náboje a elektrické proudy, stejně jako elektromagnetické síly jsou podle nich čistě geometrické a bytostně vlastní projevy časoprostoru. Jejich představy jsou blízké geometrodynamice amerického teoretického fyzika Johna Wheelera.
Předkládají, jak sami říkají, esteticky přitažlivou geometrickou formulaci elektromagnetismu a dospěli k novému, nelineárnímu zobecnění Maxwellových rovnic. Když Einstein formuloval teorii gravitace, použil k tomu pseudo-Riemannovu diferenciální geometrii. Pro Lindgrena a jeho kolegy nebyla dost obecná, tak namísto toho použili Weylovu geometrii. Také zjistili, že pro formulování geometrické teorie elektromagnetismu je stejně dobře použitelná i geometrická algebra.
Autoři geometrické teorie elektromagnetismu nakonec poněkud nešťastně vykopávají zatuchlou fosilii éteru, hypotetické všudypřítomné materie, jejímž vlněním se mělo šířit světlo. Éter dominoval předeinsteinovské fyzice, než ho před téměř 150 lety knokautoval Michelsonův-Morleyův experiment a definitivně poslal k ledu Einstein svojí teorií relativity. Dnes je to jenom symptom na extrémním okraji výstřednosti fyziků.
Lindgren a spol. se zmiňují o tom, že podle Einsteina byl oním nenalezeným „éterem“ vlastně samotný časoprostor, což teď potvrzují, protože dospěli k tomu, že elektromagnetické záření je projevem oscilací časoprostoru. Elektrický náboj je touto optikou vlastně lokálním stlačením časoprostoru. Ať tak či onak, geometrická teorie elektromagnetismu nabízí zajímavý úhel pohledu, který by mohlo být zajímavé blíž prozkoumat.
Video: Episode 18: Geometrodynamics and the Wheeler-DeWitt equation. Timeless Physics by GPT.
Literatura:
Prorazí s Teorií všeho finančník Weinstein?
Autor: Stanislav Mihulka (04.06.2013)
První srážky s energií 13 TeV na urychlovači LHC
Autor: Vladimír Wagner (23.05.2015)
Kvantový simulátor s ultrachladným draslíkem napodobuje mladičký vesmír
Autor: Stanislav Mihulka (11.11.2022)
Postkvantová teorie klasické gravitace smiřuje Einsteina s kvanty
Autor: Stanislav Mihulka (06.12.2023)
Co nám říká Ciolkovského rovnice o mezihvězdných letech?
Autor: Vladimír Wagner (14.02.2025)
Diskuze:
Líbí se mi to zdejší nadšení...
Pavel Kaňkovský,2025-04-18 12:00:48
...ale podobných pokusů sjednotit obecnou teorii relativity a elektromagnetismus už bylo hodně, počínaje samotným Hermannem Weylem, ale všechny zatím na něčem ztroskotaly, i když to zpočátku vypadalo slibně. Zatím asi největší úspěch tohoto přístupu byl úkrok stranou ke kalibračním teoriím.
Kéž by
O. Dvorak,2025-04-17 02:59:42
Sjednotit EM pole a prostor je sen každého fyzika. Koexistence těchto dvou polí je největší záhada a EM v důsledku speciální dynamiky prostoru by bylo elegantní a všemi vítané řešení.
Výkop
F M,2025-04-17 00:54:41
Teprve první výkop na snad dlouhé štrece.
Popravdě jsem o tom zda by to nemohlo být takto kdysi dávno uvažoval, samozřejmě jsem došel k tomu, že s mou fyzikou to nerozsoudím, no světě div se po pár desetiletích se na tom nic nezměnilo (tedy mozek mi ještě ke všemu docela ztuhl), takže opět spíše otázky.
Jestli jsem to dobře pochopil, tak k popisu gravitace jako zakřivení časoprostoru, připojují ještě i elektromagnetismus, tedy počtu spojených sil příliš nepomáhají, popravdě nevím zda je vůbec spojují. Spíš je jen podobným způsobem popisují? Připadá mi to trošku (víc tomu ani nerozumím) jako alternativní popis stejné věci z jiného směru (pole se "špičkou" v částici, mělo by to být obecnější), nejsem si jistý jestli z toho vůbec plyne nějaký rozsouditelný rozdíl. Možná: "Očekáváme, že analýza řešení zobecněné Maxwellovy rovnice může konečně vysvětlit elektromagnetickou konstantu jemné struktury a kvantování náboje."
"Dále, za předpokladu, že kolísání časoprostoru v metrickém tenzoru na Planckových měřítkách vede k náhodně kolísajícímu elektromagnetickému poli ve vakuu." Bez emise fotonů, ať již "klasických" či těch zdejších geometrických ekvivalentů (nedostatečná změna/energie?)?
Jak se v tom vlnícím/oscilujícím se časoprostoru (vakuu) chová rychlost světla? Tedy jasně c je c ať je jakékoli. Ale vyjde statisticky pro dostatečně velký úsek (těch cca 300 kkm), nebo jak?
Řeší to, nebo ještě komplikuje singularity? Tuším tam nějaké jejich náznaky už jen pro ten elektromagnetismus, ale zase se v té matematice tak nevyznám abych to mohl tvrdit.
Největší problém pro pokračování (toho geometrizování) vidím u silné síly, gluonů.
Éter
O. Dvorak,2025-04-16 10:51:29
Omyl experimentu vyvracejícího existenci éteru, tj. substance tvořící prostor spočívá v prostém vyloučení možnosti, že by Éter byl univerzálním zdrojem veškeré energie, tj. i pohybu, tj. i podstaty experimentu samotného. Neviditelnou všudypřítomnou silou neoddělitelnou od jakékoliv fyzikální akce, a tudíž nedetekovatelnou experimentem. Apriorní silou a prvotní podmínkou každé implikace.
Re: Éter
O. Dvorak,2025-04-16 10:57:32
Pro dokreslení doporučuji seznámit se s Zimmermanovou teorií Externalismu, v níž "cokoliv" je definováno vším, krom subjektu definice. Podobný vztah má Éter k experimentu, experiment vyvracející existenci Éteru byl vytvořen samotným Éterem, a jeho zdánlivá validita spočívá ve vyloučení této možnosti.
Prostor a Hmota = Totéž
O. Dvorak,2025-04-16 10:43:51
Jsem rád, že se do slovníku fyziky dostává elasticita prostoru coby svébytné entity. Hmota je stlačený prostor, a prostor je sám o sobě hmotou, elastickou substancí.
Začíná v tom být nějaký chaos.
Jan Roháč,2025-04-14 12:02:25
Vžyť právě teorie strun je geometrickým pokusem o teorii všeho.
Libor Zak,2025-04-14 11:08:45
Tohle je přesně věc, repektive jedna z věcí, která mi na současném modelu odjakživa nesedí. Celý vesmír je vlastně postavený na elekromagnetickém vlnění. Vlny se ze své podstaty šíří něčím, co jejich šíření umožňuje. Vakuum jako také dle současného výkladu neobsahuje nic a přesto se jím šíří elektomagnetické vlny, vznikají vněm fluktuace a objěvují se a mizí virtuální částice, šíří se jím gravitace. Stejně tak nám nedělá problěm přijmout Einsteinovy deformace tohoto nic. Za mě dává smysl, že to nic je ve skutečnosti něco, co zmíněné umožňuje. To nic je myslím jednou ze základních konstant fyziky vesmíru, podobně jako rychlost světla, tedy rychlost pohybu vln v tomto nic. Patrně čtyř a více rozměrném nic. Myslím, ale, že čtyři rozměry nakonec budou stačit a tím myslím čtvrtý standardní rozměr, ne abstraktní čas, ten je patrně subjektivně vnímaným projevem koordinátů a vektoru, kterým se v tomto mnohoprostoru pozorovatel pohybuje. Dnes používaný časoprostor / prostoročas je myslím hrozně zavádějící pojem.
Re:
Vojtěch Kocián,2025-04-15 08:07:56
Podle současného výkladu vakuum obsahuje právě ty kvantové fluktuace, které jsou důsledkem Heisenbergova principu neurčitosti. Takže ani zdaleka to není "nic". Tyto fluktuace dávají vakuu jeho fyzikální vlastnosti jako permitivitu a permeabilitu, čímž zajišťují prostupnost pro elektromagnetické vlny a tedy určují i rychlost světla.
Co je na této úvaze zajímavé, je fakt, že i gravitační vlny mají stejnou rychlost (aspoň pokud víme). Makroskopické zakřivení prostoru hmotou (dle OTR) tedy nějak musí souviset s tím, jak na kvantové úrovni funguje fluktuace vakua a tedy princip neurčitosti. Tedy víme, že gravitace a kvantová elektrodynamika spolu souvisí, ale zatím se to nikomu nepovedlo slepit dohromady.
Svázání prostoru a času se asi nevyhneme, ale jestli bude potřeba pro Teorii všeho přidat i další prostorový rozměr, těžko říct.
Re: Re:
Eva M,2025-04-15 08:50:21
intuitivně laicky - čas se jeví pouze jako projev/měřítko změny, ne jako něco, co "existuje samo o sobě"...
Re: Re: Re:
Vojtěch Kocián,2025-04-15 09:38:19
Čas ani prostor neexistují samy o sobě. Nejde je od sebe oddělit, aby se teorie nerozpadly. Čas je měřítko změny prostoru, ale prostor můžeme vnímat jako měřítko posunu času. Dokonce z toho, že čas dáme na jednu z os rozšířeného prostoru a experimentem ověříme, že je to osa, podle které je celý ten prostor symetrický (tedy experiment provedený v čase t1 dopadne stejně jako experiment v čase t2) vyplývá jeden z dříve známých fyzikálních zákonů - zákon zachování energie (o kterém bychom bez toho netušili, kde se vzal).
Re: Re: Re: Re:
Eva M,2025-04-15 11:44:11
"experiment provedený v čase t1 dopadne stejně jako experiment v čase t2)" -- no, nevím, zda to jako laik správně chápu, ale pokud to má znamenat, že je jedno, zda je t1 menší nebo větší než t2, tak je na tom intuitivně cosi špatně (?) nebo aspoň "bude to složitější"
spíš mi to připadá jako "čas jako takový neexistuje, pouze jako vlastnost k popisu prostoru" (ať už tedy ten prostor je cokoli)
:) čímž netvrdím, že je to použitelné jako zdůvodnění pozdního (ne)příchodu do školy :)
Re: Re: Re: Re: Re:
Vojtěch Kocián,2025-04-15 12:22:22
Časová symetrie znamená, že pokud pustíte předmět dnes, dopadne na podlahu za stejnou dobu jako když ho pustíte ze stejné výšky ve stejném gravitačním poli (atd.) zítra, pozítří nebo za rok.
Jediné, co do toho háže vidle, je temná energie.
Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Eva M,2025-04-15 14:05:43
ja se naposled pokusim (ciste pro zabavnou spekulaci) pridrzet sveho napadu vyse a pak vyklidim pole protoze teto problematice fakt nerozumim
rekneme, ze problem je ta stejnost podminek pro pokus - ve vesmiru, ktery se neustale meni co do prostoroveho usporadani, nebudete mit nikdy "tady jsem shodil ze stolu kilove zavazi, tak ho shodim na stejnem miste za 5 let a bude to stejne" - Zeme ztratila hmotnost (nebo ji vyjimecne pribylo), posoupnul se Mesic, Slunce trosku shorelo, vesmir se -patrne - rozepnul a buhvico jeste, tak se snad to stredoskolske "g" nejak zmenilo? je to takova "mikroblbina", zejmena pri nasem vnimani zmeny=casu.
muzete si "udelat" stejnou gravitaci, ale jinde v promenlivem "prostoru".
(nevim zda jsem nahodou nekde nectla, ze tento "vesmir" ma byt vyzaren z nejake cerne/t.c. bile diry, a nyni ji nebo jinou pohlcovan, pokud v nejake primo neni... v lidskem beznem uvazovani - fajn, cerna dira = objekt se silenou hustotou, hmotnosti, gravitaci a buhvicim - co je teda "kolem"? navic kdyz je jicb vic?)
pekny den, dale nechavam povolanym :)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
O. Dvorak,2025-04-16 12:54:00
Čas je odraz energetické náročnosti periodického děje v daných podmínkách. V silném gravitačním poli anebo při vysoké rychlosti je energeticky náročné provést periodický děj, proto je perioda děje delší a čas se zpomaluje.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
O. Dvorak,2025-04-16 13:18:18
V gravitačním poli je příčina objektivně nižší dostupná energie pro akci, která je v daném místě spotřebována na gravitaci samotnou. V případě rychlého pohybu je dostupná energie spotřebována na pohyb. Jelikož celková energie pro přirozené periodické změny je z různých důvodů nižší, perioda se přirozeně prodlužuje.
Čas je rozdíl v energetickém rozpočtu pro periodickou akci. V případě gravitace je rozpočet nižší z důvodu energie spotřebované na vytvoření gravitačního pole, a v případě pohybu je část rozpočtu spotřebována na pohyb samotný.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
O. Dvorak,2025-04-16 13:20:05
Gravitace je forma energetického deficitu pro periodické projevy hmoty.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
O. Dvorak,2025-04-16 13:22:27
Dá se říct, že gravitace je forma vesmírného nájemného, které si vesmír po dobu pobytu v ní strhává z množství periodických změn hmoty.
Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Waldemar Nováček,2025-04-16 12:39:50
Prrrr. Chybí Vám tam řada reálných vlivů proud částic například... Neřekl jste o jak hmotné těleso se jedná.
Takže asi ano, ale pouze za zcela identických podmínek by to mohlo platit.
Re: Re: Re: Re: Re: Re:
F M,2025-04-16 23:29:10
Ten název se týká něčeho trochu jiného, symetrie obecně (zjednodušeně) znamenají, že procesy mohou běžet oběma směry, což u času právě často nemohou, to je potom narušení symetrie. Na wiky je to strašné, radši koukněte sem: https://www.aldebaran.cz/astrofyzika/interakce/cpt.php
Pro paní Evu M, ten předpoklad, že se fyzikální zákony v čase a místě nemění, je zatím platný, částečně (ale pro "normální" vesmír dobře) potvrzený například existencí galaxií, atomů v různých směrech a vzdálenostech (časech). Ten příměr pana Kociána je "jen" příklad (dobrý), ale je třeba si uvědomit, že není nutné, aby v těch časech a místech byly stejné podmínky (to je pro jednodušší pochopení), to důležité je že tam platí stejné zákony. Teď na Zemi, Měsíci i v prostoru mezi a platit budou (snad) i za miliardu let někde v mezigalaktickém prostoru.
U té temné energie, ty zákony ještě nemáme, zatím se to bastlí tou konstantou (asi nekonstantní v čase). Takže je správné ji vyjmout.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Eva M,2025-04-17 06:36:26
dobry den, ja bych z toho tady udelala fakt uz jen tlachani - puvodne jsem Vam chtela napsat, ze " fyzikální zákony v čase a místě nemění" jsem nerozporovala, pak mi doslo, ze u nekterych to tak byt "nemusi, ale nemusi". Pokud jsou nase "Newtonovske" zakony site na nase vnimani vesmirneho "casu", tj. rychlosti, se kterou se meni struktura vesmiru, a pokud nemame "vnejsi referencni bod"... myslim to tak, ze pokud se nase galaxie fakt riti do te proslule cerne diry ve Strelci, my si to neuvedomujeme - vnejsiho pozorovatele nemame, navic nase osobni vnimani casu (patrne dane rychlosti chemickych pochodu u biologickych "öbjektu") oproti casu treba tech elementarnich elektromagnetickych procesu nebo nekterych vesmirnych udalosti neni stavene a jak dlouho mame k dispozici techniku na teto urovni?
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:
Eva M,2025-04-17 06:50:12
tj,pokud by napr. dochazelo ke zmenam nekterych zdanlivych konstant v dusledku zmeny usporadani "makroprostoru" v dusledku toho, ze bychom se v nem dejme tomu v radu (z naseho pohledu) desetitisicu let, pripadne co ja vim statisicu, milionu.... ocitali i s nasi zemekouli, pripadne nasi slunecni soustavou "na jinem miste VeleProstoru " (;-) ) .... nemuseli bychom si takovych zmen vubec vsimnout....
(:-) tim myslim zmeny typu "rychlost svetla se kazdy milion let meni o 0,001%" - silna interakce sili - slaba interakce slabne ;-) nebo neco podobneho....)
Re: Re: Re:
Waldemar Nováček,2025-04-16 12:50:55
To je myslím ústřední potíž pojmu čas - existuje to měřítko stále od počátku (a tady už je potíž s pojmem) jako další osa? Třeba je to jenom transformační koeficient z jednoho existenčního prostoru do jiného a naše vnímání neumožňuje vnímání v původním existenčním prostoru.
Něco jako převod násobení (původní pracovní prostor) na sčítání (nový transformovaný pracovní prostor) pomocí logaritmů..
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
