Gravitaci dnes popisuje především Einsteinova obecná relativita. Podle ní je gravitace projevem zakřivení časoprostoru, takže vlastě geometrická záležitost. Přestože je obecná relativita dnešní mainstreamovou teorií gravitace, stále tu jsou kosmologické záhady, které se vzpěčují vysvětlení. Jde například o problém kosmologické konstanty, dosud neobjasněný rozpor mezi pozorovanou energií prázdného prostoru a mnohonásobně vyššími hodnotami, které předpovídají kvantové teorie.
Raymond Isichei a João Magueijo z Imperial College London to vzali z jiného úhlu pohledu. Pokusili se popsat gravitaci pomocí termodynamiky, přičemž jejich práce navazuje na 30 let starou studii teoretického fyzika Teda Jacobsona. Jak říká Magueijo, Jacobson obrátil logiku argumentů Stephena Hawkinga a Jacoba Bekensteina. Zatímco oni ukázali, že Einsteinova gravitace má teplotu a entropii, Jacobson využil zákony termodynamiky k odvození samotné Einsteinovy gravitace.
Magueijo údajně dosáhl průlomu až nedávno, když dělal kdovíco na odlehlém řeckém ostrově. Tam se rozhodl zkusit popsat gravitaci čistě z hlediska termodynamiky, aniž by předem předpokládal, jaká gravitační teorie z toho nakonec vzejde. Doufal, že tímto způsobem objeví zcela nové možnosti, které dosud nikoho nenapadly.
Společně s Rayem Isicheiem zkoumali gravitaci optikou termodynamik. Popsali ji pomocí Ottova cyklu, tedy termodynamického procesu, na němž jsou založeny zážehové benzinové motory. Položili si otázku, co se stane, pokud termodynamický proces stojící za gravitací nebude jen tokem tepla. V běžné termodynamice teplo téměř nikdy není jediným dějem. Mohou tam probíhat chemické reakce, expanze proti pístu, vykonávání práce nebo další procesy.
K jejich překvapení z takto odvozené gravitační teorie vyplynulo, že hmota i energie mohou vznikat nebo zanikat, což narušuje příslušné zákony o zachování hmoty a energie. Za normálních okolností by běžná hmota měla rozpínání vesmíru zpomalovat svou gravitací. To ale předpokládá platnost obvyklých zákonů zachování. V modelu Isicheiho a Magueija se zákony mění, což umožňuje průběžné vznikání hmoty, a to může vést ke zrychlování rozpínání vesmíru.“
##seznam_reklama##
Je to ještě hodně spekulativní a nezralá teorie, na které bude nutné udělat spoustu práce. Přesto ale přináší neobvyklý a svěží pohled na gravitaci. Naznačuje, že Einsteinovu relativitu lze také chápat jako důsledek termodynamických procesů. Pokud by se tento přístup prosadil, mohl by pohřbít klasickou kosmologickou konstantu, se kterou jsou stále jen problémy.
Video: The laws of physics are not fixed | João Magueijo
Video: Diversity and inclusion for aliens | Joao Magueijo
Literatura