Povídání o nekonečnu - 8. díl Obecná teorie relativity, Kvantový model, Teorie všeho

Existuje singularita, je vesmír nekonečný, mohou fyzikální hodnoty růst do nekonečna, je možné nekonečné dělení částic, je možné putovat proti proudu času? Obvyklé to otázky adepta fyziky.

Původní článek byl koncipován dle vývoje tématu: Newton, neeuklidovská geometrie, nedostatečnost STR, princip ekvivalence, odvození Einsteinova vzorce pro zakřivení prostoročasu, problémy sjednocení s kvantovou mechanikou, kosmologie, multivesmír, teorie všeho…. Samozřejmě mi brzy došlo, že téma do jednoho článku nenacpu, i kdybych vše co nejpromyšleněji redukoval. Zbývalo si tu buď založit stránky výuky fyziky nebo napsat nějaké nejtriviálnější fráze nevysvětlující skoro nic, takže jsem na věc úplně rezignoval. Po čase mi to nedalo, zamyslel jsem se nad tím, k čemu ve svém seriálu směřuji a na co chci poukázat a podle toho zcela intenčně vypíchl jen určitou část obsahu, často jen formou poznámky. Upozorňuji čtenáře neznalé věci, že od obr. 13 jde většinou o mé "smyšlenky" nepodložené školní vědou a odborníkům kovaným VŠ tímto přeji příjemnou zábavu :). Kromě zobrazení pseudo-Riemannovské variety v obr. 1 a 14, dále obr. 12 a části obr. 22 jsem všechny obrázky vyrobil ve své PP dílně, takže se omlouvám za jejich nedostatečnost. V textu jsou použity zkratky TR - Teorie relativity; STR - Speciální TR; OTR - Obecná TR. (Zdejší editor má problém s indexy, umí jen vrchní pro 1, 2, 3).

Začal jsem tedy znovu a dá se říct od prostředka – od známého mnohokrát prezentovaného obrázku zakřivení prostoročasu přirovnávaného k prohýbající se gumové plachtě, kde čím těžší je těleso, tím hlubší je důlek pod ním. Především je nutné zdůraznit, že nejde o zakřivení prostoru, nýbrž prostoročasu či časoprostoru. (V GE originále "Raumzeit", v EN  „spacetime“ – tj. výhradně prostoročas; čeština má zmatečnost v svém vínku). Mezi pojmy prostor a časoprostor je obrovský rozdíl. Existují nadšenci, kteří se snaží zobrazit jeho zakřivení v 3D zobrazení, což je marné počínání, neboť potřebujeme o jeden rozměr navíc. Ke třem osám prostoru je nutné přidat čtvrtou osu času, která je ke všem třem kolmá. To je ve 3D zobrazení neproveditelné. Proto se v 3D zobrazuje pouze 2D řez kulovým zobrazením gravitačního pole, kde třetí prostorová osa chybí a je nahrazena osou času, která jejíž zmínění je však v různých popularizujících prezentacích často opomíjeno.

Můžeme vytvořit více řezů a je jedno, z které strany začneme kouli gravitačního pole krájet a je také jedno, na kterou stranu prohnutí zobrazíme (nezobrazíme-li časovou souřadnici), protože jde o zobrazení jen pomocné, neboť ve skutečnosti ono zakřivení nastává ve všech souřadnicích současně vůči ose časové. Znamená to, že čím větší je sklon v daném místě, tím pomaleji v něm plyne čas. Čistě prostorové prohnutí nikde nepozorujeme.

Vezměme v úvahu, že v TR pro každého pozorovatele platí, že on sám stojí a vše okolo se relativně k němu pohybuje. Můžeme pak vytvořit jakkoli orientované prostorové souřadnice, ve kterých on zůstává stále na stejném místě (na stejných hodnotách x1, x2, x3) a pouze okolní objekty mění své umístění. Na obr. 1 vidíme obvyklý (nerelativistický) jev, kde zobrazujeme změnu umístění tělesa v prostoru podle změny času t (červený objekt se pohybuje, modrý pozorovatel zůstává na stejném místě). Míře změny umístění dle času pak říkáme rychlost. Čas měříme nějakými hodinami a předpokládáme, že čas plyne v každém bodu prostoru stejně.  (Princip hodin je založen na periodě nějakého fyzikálního jevu, u něhož předpokládáme, že se nahodile nemění).

Nyní si do prostorových souřadnic x1, x2, x3 = (1; 0; 1) vložíme gravitující těleso, tj. těleso, které vytváří gravitační pole (obr. 3 vlevo). Toto jinak spojité a se vzdáleností od zdroje slábnoucí kulovité pole si pro názornost zjednodušíme na čtyři orbitální dráhy (orbitaly - kružnice od tělesa ven v pořadí orb1, orb2, orb3, orb4). Odebráním jedné z os (x2) vznikne kruhový plošný řez. Do něj si vyznačíme 2 body, které budeme pozorovat (obr. 3 vpravo).

Časoprostor (zatím pomocně) můžeme chápat jako paměťové medium a různě intenzivní pohyb v čase jako schopnost různě rychle v něm vytvářet záznam. V časoprostorovém systému čtyř souřadnic však žádný objekt nezůstává na stejném místě, neboť se neustále pohybuje v čase. Objekt stárne. Jde o zásadní změnu pohledu. Čas je něco trvale spojeného s prostorem, něco, co se samo o sobě nepohybuje, ale tělesa tomu jdou vstříc různým způsobem dle své hmotnosti. (Časoprostor neběží, stojí). Pro zobrazení odebranou „modrou“ prostorovou osu nahradíme „červenou“ osou času. Na obr. 4 vlevo je velmi slabě gravitující těleso. Vidíme, že zvolené body na různých orbitalech jdou vstříc času téměř se stejnou intenzitou. Šipky (vektory či tenzory) jsou podél časové osy stejné velké (t_orb1 a t_orb4). Na obr. 4 vpravo je silně gravitující těleso. Čím blíže zdroji gravitace se nacházíme, tím pomaleji nám plyne čas, tj. bod blíže zdroji gravitace jde vstříc času pomaleji. Tenzor (šipka) orbitalu 1 je menší než tenzor orbitalu 4.

Nyní můžeme časovou osou postupně zaměnit za další ze zbývajících dvou prostorových os a výsledek bude vždy stejný, pouze v jiném směru. Prohnutí bude vždy jen ve směru časové osy. Odstraníme-li časovou osu, prohnutí zmizí, ale už můžeme získat tušení, jak je časoprostor zakřiven ze všech stran směrem ke zdroji gravitace.

Co se stane, když nějaké hmotné těleso umístíme do gravitačního pole a nebudeme na něj působit jinými silami? Každé těleso má svůj objem a hmotnost, jeho různé části se budou nacházet v jiné vzdálenosti od zdroje gravitace, z toho důvodu půjdou vstříc času různě rychle. Rozdíl časových tenzorů způsobí stáčení tělesa v časoprostoru ke zdroji gravitace. Tento rozdíl se bude přibližováním ke zdroji zvyšovat, což se projeví jako pád se zrychlením.

Nyní to vypadá, jako by se měnil pouze čas a nikoli prostor, leč změna času je způsobená právě změnou prostoru, alespoň dle TR. Celé to má na svědomí axiom neměnné rychlosti světla nezávisle na zvolené soustavě, tj. že se k žádné stávající rychlosti nepřičítá a jakýkoli pozorovatel nezávisle na vlastním pohybu naměří stejnou hodnotu. Toto tvrzení vychází z Maxwellových rovnic matematicky popisujících výsledky Faradayových pokusů s elektrickým a magnetickým polem a dále výsledků Michelsonových-Morleyových pokusů s interferometrem.  „Světlem“ je zde lidově míněno elektromagnetické vlnění (EM vlnění) v celé jeho škále, které pak částicově popisujeme jako fotony.

Když však budeme posílat EM signál do oblastí s různou gravitací, bude na úsecích, které se pro vzdáleného pozorovatele budou jevit naprosto shodné, putovat různě rychle. Směrem ke gravitujícímu tělesu naměříme zpoždění.

A jelikož nemůžeme připustit zpomalení rychlosti světla, nezbývá nic jiného než zpoždění vysvětlit prodloužením dráhy, po které EM signál putuje. V STR se se zpomaluje čas prodloužením dráhy paprsku (EM signálu) na světelných hodinách z důvodu, že pohybující se těleso svou rychlostí paprsku utíká. V OTR se zpomaluje čas prodloužením dráhy paprsku na světelných hodinách z důvodu zakřivení řekněme raději natažení prostoru směrem ke zdroji gravitace.

Stárnutí tělesa neboli pohyb vstříc času je ekvivalentní k počtu kmitů (tiků) na jeho světelných hodinách.  Čím blíže se těleso nachází blíže gravitačnímu zdroji, tím pomaleji kmitají jeho světelné hodiny. Převedeno na ciferník obyčejných hodin to znamená, že obvodová rychlost ručičky je stále stejná jako je stále stejná rychlost světla, ale vzdálenost mezi dílky se natahuje. Prostor jako by směrem ke gravitačnímu zdroji expandoval, jako by na zvenčí viděném stejném úseku cesty bylo stále více pomyslných patníků symbolizujících metriku prostoru, což se může jevit jako dost absurdní ba přímo šílená představa.

Znamená to, že kdybychom si silné gravitační pole opět pomocně rozdělili na několik kulových vrstev, tak pro naše prožívání během putování by každá koule s kratším poloměrem byla vlastně větší. Na jejím povrchu by pro nás všechny vzdálenosti byly větší než na kouli s větším poloměrem, akorát bychom tento rozdíl nedokázali zaznamenat, protože bychom byly součástí poměrů a neměli bychom po ruce nic, s čím bychom rozdíl poměřili. Kdybychom na obvyklém zobrazení zakřivení prostoročasu putovali po obvodových souřadnicích ? a ß, neznamená to, že obvod ß je kratší než ?, neboť toto zobrazení představuje pouze 2D řez (obr. 10).  Protažení si musíme opět představit ve všech směrech v kulové symetrii, tj. že nikam od středobodu tělesa neuhýbá.

Vedle dilatace času by mělo docházet i ke kontrakci délek (viz obr. 8). V STR se těleso zkracuje v důsledku zrychlení způsobeném vlastním pohonem (silou) bez závislosti na vlastnosti prostoru. Atomy tělesa se k sobě přibližují, aby vyrovnaly zpoždění spojujícího fotonu. V OTR se zkracuje v důsledku působení vnější gravitační „síly“. Fotonům se natahuje časoprostorová dráha, která se opět vyrovnává přiblížením atomů (potažmo elementárnějších částic). V obou případech tak zůstane zachována struktura tělesa. To by mělo vyplývat z principu ekvivalence, který jako původní Einsteinova myšlenka stál u zrodu OTR.  Klademe-li odpor gravitaci nějakou překážkou v pádu (stojíme na nějaké podlaze), pociťujeme stejnou tíži, jako když zrychlujeme v prostoru bez gravitace a opačně při volném pádu je nám jako ve stavu bez tíže (obr. 11).

Zatím co v STR síla tlačí strukturu tělesa před sebou nebo táhne za sebou a reakce se přenáší ve vlně, v gravitačním „sešupu“ působí na každý její bod a probouzí představu, že by se směrem ke zdroji gravitace mělo natahovat. (Podobně i při tahu v STR). Pokud v obou případech dochází jakémusi sebezáchovnému relativně okamžitému zkrácení, mělo by ve struktuře tělesa existovat ještě další pozadí překračující hranice vlastností známých intermediálních částic. 

Co je to tedy onen prostoročas, který se takto podivně chová.

Právě jsem shlédnul německý animovaný film „Limbradur und die Magie der Schwerkraft“ (The Secrets Of Gravity In The Footsteps Of Albert Einstein). Dětem je tu vysvětlován princip gravitace právě se všemi zmíněnými nedostatky jako např. zakřivení v 3D. V jedné scéně robůtek chlapci vysvětluje, aby si odmyslel veškerou hmotu (města, Zemi, hvězdy) a potom mu prý v tomto prázdnu zbude prostoročas jako tkanivo či struktura (fabric), která je pružná a formovatelná.

Nyní si pečlivě shrňme fakta vyplývající z Einsteinových tvrzení a pozorování reality v Einsteinově době:

1. Nějaký prvotní samostatný prostor (ve smyslu éter či něco podobného) neexistuje. (Einstein pojem éteru odstranil a nenahradil ho ničím podobným. Existuje pouze hmota a vakuum).

2. Gravitace je vlastnost (zakřivení) časoprostoru. (Není silou ve smyslu interakce nějakých vyzářených částic, přísně vzato není ani polem).

3. Tělesa si časoprostor sami vytvářejí. Z toho plyne, zmizí-li veškerá hmota (=energie), zmizí i pojem časoprostoru.

4. Hmota zakřivuje časoprostor ve svém okolí, tedy ve vakuu, tedy tam, kde se žádná hmota nenachází.

Pokud tato tvrzení přes sebe překryjeme jako fotografické negativy, tak se nám vyjeví těžký logický spor, který mnoha lidem nedá spát. Soubor tvrzení připomíná „kroužek alibisty“ (obr. 13), který je účinný, když se do problematiky zavrtáme z nějaké strany, avšak nikdy si nesmíme udělat prostou představu o celku. Toto alibistické odkazování najdeme i v tak exaktním oboru jako je matematika, a to právě tam, kde narazíme na obzor, tedy na hranici lidských schopností něco evidovat (např. Axiom výběru).

Při slově časoprostor nám ihned vytane představa nějaké samostatné struktury, která je geometricky popsána, zároveň je tu ale tvrzení, že žádná samostatná struktura v pozadí neexistuje. Co nám potom pro naši intuici zbývá za možnosti? Buďto si hmota gravitaci aktivně vytváří, něco vyzařuje, tj. že vysílá nějaké zatím neznámé vlny či částice (duálně obojí) a vytváří nějaké spojité pole, které se chová v nám známých projevech. Nebo je nám známá hmota uložena do jemnější vrstvy nějaké zatím neznámé substance, se kterou interaguje. Tím opět ožívá myšlenka éteru, jenže se zcela jinými mnohem pružnějšími vlastnostmi. Adeptem této substance je tzv. temná hmota a energie (temná proto, že nezáří v nám známém rozsahu spektra).

O této hmotě se prakticky nic neví, myšlenka na ní vznikla v důsledku rozdílu energií ve výpočtech nebo jako možné vysvětlení chování okrajových těles galaktického disku, které by podle Keplerových zákonů měly vzhledem ke své hybnosti převyšující gravitační působení galaxie dávno galaxii opustit. (kulička má součin hmotnosti a rychlosti takový, že by se měla vykutálet z gravitačního důlku). Kdesi hlouběji ve „struktuře prostoru“ by tedy mělo být ukryto něco, co spojuje, co v extrémech brzdí projevy gravitace (potažmo i další interakce), co tedy spojuje tam, kde je gravitace příliš slabá, a naopak brání dalšímu stlačení tam, kde nám známé síly extrémně rostou, tj. že např. nedochází ke stavům v matematickém scénáři označeném jako singularita.

(Obr. 14) Gravitační zakřivení je největší na povrchu gravitujícího tělesa, neboť zde působí masa celého tělesa s největším vektorovým součtem všech hmotných částic tělesa. Směrem do středu se již síly vzájemně ruší a uprostřed by měl vládnout stav beztíže, pokud by tam byl nějaký prostor k levitaci. To je graficky vyjádřeno snížením sklonu „důlku“ až rovinou přímo v sedlovém bodě. Největší sklon a největší vzdálenost mezi souřadnicovými kruhy odpovídá povrchu tělesa. 

Směrem do středu tělesa by se tedy čas měl opět zrychlovat. Nyní co brání si totéž myslet i o středu černé díry? Pokud podle určitých představ jsou elementární částice jako např. kvarky dále nedělitelné a rovněž nestlačitelné, musí existovat nejmenší možný objem a největší možná hustota tělesa v případě odstranění mezer mezi těmito částicemi ztrátou odpuzující elektromagnetické interakce tj. odstraněním fotonů (obr. 15). Zanedbáme-li vliv na silnou interakci, tak je potom tímto také dána hraniční hodnota (limita) gravitace a o žádném nekonečně velkém zakřivení nemůže být řeč. Pokud by tu jako opozice bylo uvedeno, že by se kvarky dále propadaly ve stále více zakřiveném prostor, pak by nemohly být sami zdrojem gravitace a opět bychom skončili u onoho schizofrenního alibismu.

Námitka v tomto případě tedy zní: Proč by se mělo zakřivení časoprostoru růst do nekonečna? Pojem singularity a s ním spojené „bezčasí“ je pouze teoreticky ideální nedosažitelnou limitou vyplývající ze vzorce, který podobně jako vzorce pro elektromagnetismus vystavěném na infinitezimálním kalkulu nebere v úvahu kvantovou podstatu hmoty. 

Pozn.:  Před lety jsem si vytvořil zjednodušené schéma Standardního modelu částic tak, aby v jednom obraze bylo rozdělení částic podle spinu a zároveň byly zřetelné základní interakce a jejich podíl na skládání hmoty. V modelu není zobrazen Highsův boson, který tehdy ještě nebyl potvrzen.

Standardní model

Pokud se kvarky mohou „substantivně“ proměňovat, pak nejsou základní částicí v pravém slova smyslu nehledě na koncept částice, jako čehosi, co je popisováno kvantovými čísly a vlnovou funkcí, které vyjadřují chování částice, ale neříkají nic o její substantivní podstatě, přičemž jediné, co brání myšlence na další rozklad je hranice obzoru pozorování (citlivost přístrojů, schopnost vytvořit dostatečně extrémní podmínky apod.).

Zodpovědnější fyzik vám dnes řekne, že částice (partikule) nejsou nějaká samostatná tělíska (korpuskule), podobná dělovým koulím, které do sebe vzájemně mechanicky narážejí, ale že jsou spíše vymezenými vlnami v nějakém spojitém poli. Ono vymezení se pak projevuje jako kvantum (zcela určité množství energie). Tato kvanta se pak v určitých případech mohou chovat jako koule při kulečníku, avšak vzájemné odstřelování nikdy nemůže působit spojujícím vlivem, nýbrž vždy odpudivě, takže tu musí být i další okolnosti. Soudržnost je pro nás intuitivně představitelná spojením buďto pomocí nějakého spojitého vlákna nebo spojitého okolí. (obr. 16). S tím má čistá Kvantová mechanika problém, neboť mechanika je přece jenom o předávání energie vzájemným narážením). Ze stejného důvodu je těžko pochopitelné příčné vlnění. Co přiměje částici, pokud by nebyla spojena v řetězu s ostatními anebo vymezena odporem okolí letět po vlnité či spirální dráze absolutním vakuem?

Proto vznikla Teorie kvantového pole, která je především jakousi únikovou cestou z mozku trhající duality chování hmoty (částice vs vlny), kde člověk rezignoval na intuitivní představu a obrnil se matematickým vyjádřením pro každý specifický jev, který pak zastřešil vhodnými označeními a zároveň se uchýlil k rétorice: „Vykašlete se na to, co je za dveřmi, stačí když umíme tyto dveře změřit“.

Ve vývoji poznání však vždy dochází k oprašování starých zavržených pravd, avšak upravených ve světle nových skutečností. V každém případě všechno vede k představě nějaké jemnější úrovně v rovině vakua, kde se odehrávají zákulisní přípravy dějů nám měřitelné hmoty. Bedlivě jsem sledoval diskuzní fóra na toto a podobná témata, pozoroval jsem, jak se různí „píejčdý“ mezi sebou dohadují, jak každý preferuje něco jiného. Jeden čistě kvantový model, druhý teorii kvantového pole např. s tvrzením, že ve skutečnosti v atomu žádné elektronové orbitaly neexistují a vše je jen pole tak, jak ho popsal Faraday. Další oprávněně tvrdí, že vesmír není pouze databanka abstraktních čísel, ale hmota musí mít nějakou fyzikálně substantivní podstatu … atd. Co jsem však spatřil všude, byla plošnost. Nikdo nedokázal uvažovat více než o jeden krok dál za hranici současné měřitelnosti, přestože historie vědy ve zpětném pohledu ukazuje dlouhý vývojový žebřík. Ono se nelze při dnešních společenských postojích tomu divit. Oč kreativnější a odvážnější byly starověcí filozofové, kteří vlastně vědu založili a rozhýbali kola jejího vývoje.

Vezmeme-li pojmovou podstatu dvou základních náhledů, tak tu máme čistý pojem „pole“, které je kontinuální (spojité), které tedy můžeme do nekonečna dělit a pořád tu něco bude, co bude mít energii. (Mít energii znamená mít potenciál projevit se, tj. být, existovat). Pak tu máme pojem elementární (základní) částice jako nějaký ohraničený dále nedělitelný útvar, který z ničeho dalšího složený není a tento útvar se pohybuje v absolutním prázdnu – vakuu. V obou případech pokus domyslet podstatu věci do konce skončí buďto u sklenky dobré brandy či jiné nálepky dle chuti nebo v horším případě v obětí svěrací kazajky. Člověk zde v čistě abstraktní rovině a bez dalších stimulů narazí na obzor lidského chápání a hledí se s touto nepříjemností co nejelegantněji vypořádat. V důsledku toho pak vznikají více méně polovičaté modely, které si vždy nesou nějaké „ale“.

Základní rozpor vzniklý ve starověku, tj. Anaximandrova božská pralátka vyplňující nekonečný prostor, z níž se vydělily protiklady versus Demokritovo rozdělení jsoucna na plný a prázdný prvek, tj. na atomy a vakuum, i přes nesmírný vývoj vědy v exaktní rovině stále trvá. Je až groteskní, že člověk se po svých duhových obloucích pýchy opírajících se o vnější úspěchy nedostal o moc dál, než se dostali intuitivně první myslitelé. Naopak, materialistická jednostrannost zabouchla okna většině alternativních výhledů.

Mám zato, že čím důslednější je člověk v pojmové abstrakci, tím ostřeji je pak schopen chápat konkrétní realitu a předpokládat další vývoj. Na představivost člověk nikdy nesmí rezignovat, neboť ona je zdrojem inspirace, a tudíž hnacím motorem zkoumání. Jen se musí námahou vycvičit stejně jako každá jiná schopnost. Žádný výpočet člověka k ničemu neinspiroval, naopak, to že výpočet nevycházel, donutilo někoho k nové intuitivní myšlence, kterou se pak po léta snažil matematicky vysvětlit a obhájit.

Pokud si tedy odmyslíme nám měřitelnou hmotu, zbylo by tu něco, co intuitivně tvůrce zmíněného filmu označil jako tkanivo (fabric). Toto tkanivo jemné úrovně v pozadí může být mnohem komplexnější, rozsáhlejší, a vrstevnatější, než si dokážeme představit (a můžeme klidně uvažovat, že tzv. temná energie je jen přechodnou hranicí k mnohem většímu celku). Pro začátek ale zůstaňme více "na zemi" u první skryté vrstvy. Uvažujme o tomto tkanivu, jako o něčem mnohem éteričtějším, čehož vlastnosti se mohou vymykat našim současným představám, co pak klidně může putovat nadsvětelnými rychlostmi a být základem paradoxů kvantového světa, aniž by to narušovalo kauzalitu dějů.

Měřitelná hmota k může být pouze závěrečný proces skládání částic (potažmo vln) tohoto tkaniva. Jeho zhuštění a rezonance vytvoří (zjednodušeně řečeno) větší vlnu hrubšího charakteru, která je základem již měřitelné částice. Energetický součet této vlny je pak kvantum nám vyjevené měřitelné hmoty. Z pohledu celku jde o jakousi "sraženinu", o určitou hladinu tvořící svůj druh se svými vlastnostmi, tedy schopnostmi se dále na své úrovni na základě rezonance spojovat (interagovat), což pak chápeme jako známé fyzikální zákony.

Částice pak mohou na chvíli mizet pod hladinou a vynořit se celé nebo částečně o kus dál (kvazičástice; tunelový jev). Jeden druh částic se může proměňovat na jiný druh částic přeuspořádáním jemnějšího tkaniva (rozpady a přeměny; fotony nezanikají „jakýmsi mechanickým předáním“ své energie, oni se stávají součástí hmotnější částice. Proto také např. při anihilaci mohou zdánlivě vzniknout).

Z tohoto pohledu foton nemá nulovou hmotnost. Nulová hmotnost je pouze matematickým zaokrouhlením na rozsah měřitelnosti v úrovni hrubé hmoty. Přísně vzato, vše, co má nějaký potenciál, energii, svou substantivní povahou se liší od prázdna, musí mít nějakou hmotnost, to člověk neokecá. Jak bylo řečeno, matematicko-teoretické extrémy v reálu neexistují.

Rovněž putování částice není nahodilé. Neurčitost a pravděpodobnost výskytu dle vlnové funkce plyne pouze z neschopnosti zmapovat pozadí. Každá dráha je však výsledkem zcela určitého terénu a částice se v každém okamžiku skutečně někde a ve zcela určitém stavu nachází (již teď se mluví o štěpení vlnové funkce elektronu na nanobublinky při pokusech v kapalném Heliu, kde mimo jiné vznikají různé neznámé objekty s nevysvětlitelným chováním).

Princip neurčitosti lze s trochou odstupu pozorovat i našem světě velkých těles (obr. 18). Budeme-li fotit auto v krátkém expozičním čase, dostaneme momentku, kde auto jako by stálo zamrzlé v okamžiku. Víme o jeho přesné pozici, ale nevíme nic o jeho rychlosti a směru (může klidně couvat nebo zatáčet). Budeme-li snímek exponovat déle, uvidíme jeho dráhu jako rozmazanou čáru a pokud budeme znát jeho pozadí, můžeme vypočítat jeho průměrnou rychlost, ale už nic nevíme o jeho přesné pozici.

Samozřejmě ve světě velkých těles to lze ošetřit použitím kamery, která snímá rychle jeden snímek za druhým, přičemž kamera jakožto pasivní snímač používá k záznamu obrovská množství odražených fotonů od objektů, které jsou nepoměrně těžší a jejichž dráha nemůže být jimi ovlivněna. V kvantovém světě zde vzniká problém, neboť částice použité pro měření jsou srovnatelně těžké s částicemi, které jsou měřeny a kvůli rozlišení od okolí musí být aktivně vystřelovány. Je to jako bychom měřili dráhu auta tak, že bychom na něj stříleli tří metrákové gumové koule a zaznamenávali ty, které by se odrazily zpět k nám. Nyní si představme, že bychom měli pasivní snímač, který by snímal okolní tkanivo částice. Cestu částice bychom si mohli natočit jako film a zjistili bychom, že každý bod její dráhy je superpozicí, tj. výslednicí vlivů v jemnějším tkanivu. Obecně řečeno, každý systém se v každém okamžiku nachází ve zcela určitém přesném stavu, a to že neumíme systém podrobně a bez ovlivnění zmapovat neznamená, že se současně nachází ve více stavech. (Neurčitost je dílem lidské neschopnosti či nemohoucnosti).

Při úvaze o reakci fotonu na gravitaci si zjednodušeně představme zmíněné jemné tkanivo, jehož „oka“ mohou houstnout. Toto zhuštění se zvětšuje přibližováním se projevu do hladiny měřitelné hmoty (částice, tělesa). Foton má pak danou konstantní rychlost jedno „oko“ za čas (Omlouvám se za takovéto výrazy, ale v této fázi nelze než používat obrazné pojmy). Z našeho vnějšího pohledu se pak v místě hustého tkaniva pohybuje zdánlivě pomaleji, neboť v euklidovské metrice vnějšího pozorovatele roste počet "ok".

Potom je tu zásadní myšlenka. Pohybem v prostoru se s danou částicí (tělesem) pohybuje i jemnější tkanivo v jejím okolí, neboť jak bylo řečeno ona částice je vlastně výsledkem tohoto tkaniva. Z toho důvodu se rychlost intermediální částice (světla) nepřičítá k rychlosti pohybu těžší částice (tělesa), která má vůči tkanivu nulovou rychlost. Proto rychlost světla na interferometru naměříme vždy stejnou. Intermediální částice však sama interaguje s jemnějším tkanivem, a tak při dvojštěrbinovém pokusu projde sice pouze jednou dírou, avšak informace v okolním jemném tkanivu projde i druhou dírou a za štěrbinami způsobí interferenci, tj. že částice upraví svou dráhu pod vlivem srážky informací v jemném tkanivu.

Jak víme rychlost částice nesouvisí s její vlnovou délkou, která je výsledkem jejího vzniku v čase. Rychlost zůstane odvislá od hustoty tkaniva a bude se cestou s uspořádáním tkaniva zdánlivě měnit, kdežto Dopplerův jev změříme jako rozdíl uspořádání částice na jemnější úrovni, které se projeví jako určitá vlna. Je nutné si představit, že nejde o nějakou pevnou síť (jako vypadá na mých primitivních obrázcích), ale o živé tkanivo, které se v každém okamžiku rozvazuje a znovu navazuje v rámci interakcí a není pravděpodobně složené z nějaké jediné částice, nýbrž z celých dalších generací.

Nyní si klidně můžeme představit rotovat celý vesmír, kde tělesa po jeho obvodě by z hlediska uměle vytvořeného bodu ve vakuu mohla klidně putovat nadsvětelnými rychlostmi, protože pokud by se jeho jemnější tkanivo otáčelo jako kolotoč (samozřejmě s nějakým zpožděním na obvodě v rámci pružnosti systému), byly by všechny interakce hrubších částic a těles v poměru vůči tomuto tkanivu a relativita k absolutnímu vakuu by neexistovala (absolutní vakuum nemá zákon). Z toho by se v kosmologických poměrech odvíjel jiný pohled na setrvačnost (zákon zachování hybnosti, potažmo Newtonova mechanika těžké hrubé hmoty), která by byla reakcí hrubé hmoty na jemnější tkanivo. Tzn. pokud je nějaký (gravitační) systém součástí systému většího, vnímá tento větší sytém jako statický.

Pokud žijeme ve vrstevnatém multivesmíru (nikoli však v paralelním v Everettově smyslu), pak intermediální částice se pohybují vždy na hranici dvou úrovní a každá úroveň má specifickou velikost kvanta určující "hrubost" dané vrstvy. Viděno od nás, výška frekvencí nekončí na úrovni záření gama, nýbrž pokračuje dále vždy v řádově vyšší úrovni (ve vyšších „oktávách“). Planckova konstanta i známý Einsteinův vzorec pro výpočet energie jsou vázány na rozsah hrubé hmoty s fotonem jako hraniční intermediální částicí. Tkanivo jemnějších úrovní pracuje s přiměřeně vyšším přenosem energií odpovídající vyšším frekvencím, ty však ve své nevázané formě hmotu prostupují a nejsou samozřejmě měřitelné, neboť naše přístroje sami operují pouze v rozsahu úrovně hrubé hmoty. (Stačí vzít v potaz, jak málo interagují již neutrina).

Zásadní změnou v kosmologii by bylo pojetí začátku. Nyní se předpokládá, že Velký Třesk vznikl z ničeho a že s ním současně vznikla veškerá hmota, která se následně vyvíjela. Tato teorie si nese osten utrpení v podobě inflace, tj. že se na počátku vesmír roztáhl prakticky okamžitě (nerelativisticky) do dnešní podoby a potom se pomalu již relativisticky dál rozpínal. Co brání v úvaze, že jemné tkanivo s temnou hmotou jako přechodem tu bylo „rozptýlené“ již dříve a nám měřitelná hmota vznikla jako sraženina tohoto tkaniva. Proces „sražení“ proběhl se vší pravděpodobností velmi dramaticky avšak na větší „ploše“.  Samozřejmě hned vzniká otázka, kde se vzalo ono tkanivo a také se tím neřeší problém pevné vazby a vlnově částicové duality. Pouze se problém přenáší o vrstvu dále. Jak jsem se zmínil, vrstev může být více a zákony i když v původu jednotné, tak v každé vrstvě s jinými projevy. Jde tu o možnost vysvětlení „záhad“ v chování hrubé hmoty. (A propos: „Filosofické“ vysvětlení chování jemnějších vrstev k dispozici je, pokud člověk pochopí nejpůvodnější zákony, na kterých teprve může být vystavěna teorie všeho).

Samozřejmě, že nadále platí zákon zachování energie vyplývající ze symetrie dějů (i když tento předpoklad vychází z pozorování pouze malého kousku vesmíru v jeho středních hodnotách). Na přechodu mezi úrovněmi, pokud bychom nezahrnuli celou jemnější úroveň v jejím „kalibru“, bychom pak přirozeně pozorovali schodky.

Formování částic na úrovni jemného tkaniva, ve kterém jsou obsaženy strukturující síly také může být mnohem zajímavější. Obvykle si částice představujeme v kulové symetrii, jenže kulovou symetrii vytváří každé pole, nezávisle na tvaru předmětu. (EM pole 10 m kabelu má viděno zblízka tvar kabelu, ale viděno z 1 km tvar koule). Např. elektronové orbitaly mohou mít tvar závislosti na tvaru jádra, který rozhodně nemusí vypadat jako kulovitý shluk dalších kuliček, nýbrž může mít složitější geometrické tvary (o kvark-gluonové silné interakci moc toho věda s jistotou neví, je to spíše teoretický model, který matematicky vychází. To ale třeba Ptolemaiův model sluneční soustavy také). Z chemie víme, jak tvar vazeb ovlivňuje vlastnosti látky. Jsou to úhly, které dávají věcem tvar a s tvarem vlastnosti. Proč by to nemohlo platit i na elementární úrovni? Tvary vzniklé určitým procesem mají podobný pohyb, podobné chvění a mohou se pak na základě rezonance přitahovat a spojovat. Je to právě rezonance, které je příčinou spojování na nejhlubší úrovni. Pokud nejsou nějaké entity stejnorodé, můžeme je spojit pouze za určitých vnějších podmínek, které vytvoří alespoň část entity stejnorodou s jinou.

Dovolím si tvrdit, že přitahování protikladů (nábojů, potenciálů) je způsobeno rezonancí tedy stejnorodostí na hlubší (jemnější a silnější) úrovni než ta, ve které je vytvořena polarita. Obecně by se dalo říci, že polarita je opačný vnější pohyb nějakých entit, které mají shodný vnitřní pohyb. (Řekl bych, že toto pravidlo platí i ve sféře biologické a duchovní). U částic to nemusí být jenom rotace. Pohyb může být složený a vytvářet tak „záhadný“ spin částice.

Rezonance společně se zpětnou vazbou patří k nejzákladnější podstatě jakýchkoli formujících interakcí. Jejich důsledkem je pak vznik gravitace neboli tíže. Skládáním vznikají hrubší a těžší jednotky nižších frekvencí, které jsou pak vysokofrekvenčním okolím vypuzovány. Děj se podobá mastným okům v polévce, které jsou vodou vytlačovány, a pokud se k sobě přiblíží, začnou kolem sebe rotovat a se zrychlením spolu splynou. Lze tedy předpokládat, že v tzv. nulové bodě vakua je přítomen obrovský tlak na jemnější vysokofrekvenční úrovni, který oblasti s nižší frekvencí vypuzuje a tlačí tak k sobě, což je pak základem gravitace neboli tíže. Je to tedy úplně obrácený pohled na věc. Gravitace nevychází z těles, ale důsledkem vlastností jejich okolí.

V kosmologickém měřítku

Pro ideu prostoru můžeme vyjít ze dvou hypotetických konceptů.

1. Hmota (ekvivalentně energie) vytváří prostor. Bez hmoty není nic, ani pojem prostoru. Toto bezprostoří má potenciál vytvořit nekonečně mnoho druhů prostorů, z nichž jeden z nich je onen třírozměrný tak, jak jej známe, a protože člověk se svým mozkem je plodem toho prostoru, chybí mu schopnost si představit prostory jiného druhu s jinými vlastnostmi. Pokaždé bude nucen si vytvořit koncept převádějící cizí pojem do jemu uchopitelného prostoru. (neeuklidovské prostory promítat do euklidovského).
2. Hmota vytváří pouze vlastnosti prostoru. Prázdnota bez hmoty obsahuje koncept absolutního euklidovského trojrozměrného prostoru, ve které při absenci jakékoli síly existuje absolutní nejkratší trasa mezi dvěma zvolenými body v podobě ideální přímky. Druh hmoty upravuje prostor dle svých vlastností, tj. strukturuje síť intermediálních částic (tkanivo), které se podílejí na silových interakcích. Přímky, které vidíme v tomto prostoru mohou být ve skutečnosti křivky, podobně jako vidíme přímo před sebou obraz vedený zkrouceným optickým kabelem. Tento prostor může být vrstevnatý, kde vždy jemnější vrstva s vyšší energií (kmitočtem), jejíž intermediální částice neinteraguje s hrubší vrstvou přímo, vidí tuto hrubší vrstvu zakřivenou a vlastní dráhy vnímá jako přímky. Čím vyšší je tedy strukturující energie, tím více se prostor pod jejím vlivem blíží ideálu prázdnoty.
   

Věda nyní přemýšlí o konceptech otevřeného nebo uzavřeného vesmíru. Myšlenka otevřeného nekonečného vesmíru Giordana Bruna s nekonečně mnoha tělesy spěje stále více k zavržení. Pro vědce (či vědátora) je přitažlivé přemýšlet o geometricky různě zasmyčkovaném uzavřeném vesmíru. Tvrdit však, že vesmír má například tvar toroidu bych se neodvážil. Koncept Velkého třesku, který počítá jen s částicemi ve vakuu, předpokládá buď nekonečné rozptýlení doprovázené tepelnou smrtí, tj. že všechny vyšší frekvence = teploty postupně klesají k nule a nelze je celkově zvýšit, jinými slovy entropii systému lze jen zvyšovat) nebo by se měly „z nějakého důvodu“ opět stahovat zpět. To by ale gravitace nesměla být jen abstraktně geometrickým projevem hrubé hmoty, ale skutečnou silou. Pak kde se vzalo ona vysoká hodnota na počátku vesmíru, to asi 2. termodynamický zákon nevysvětlí. V případě pravdivosti inflace, proč by se na počátku nemohl vesmír roztáhnout mnohem více a astronomové v hlubokém hubblově poli nic nevidí prostě proto, že světlo zazších těles k nám ještě nedorazilo. Pokud vesmír expanduje „celoplošně“ v každém jeho bodu (jako tečky na nafukovacím balonku), musela by tělesa více blíže okraji, putovat stále většími, a nakonec nadsvětelnými rychlostmi.

To by vůbec nevadilo, kdyby to, co se roztahuje, bylo jemné tkanivo v pozadí a rychlost světla by byla konstantní vůči tomuto tkanivu nikoli vůči absolutnímu vakuu, jak je zmíněno výše. Myšlenka jemného tkaniva předpokládá hrubou hmotu uvězněnou v jakési kapse nehledě na různá zakřivení. Roztažitelnost je potenciálně nekonečná, avšak limitovaná velikostí obsahu substance, která je vzájemně nerozlučně svázaná a zabraňuje samovolné samostatné vzdálení jakékoli entity z této kapsy v Newtonovsky mechanickém smyslu. Co je za její hranicí, je nerelativizovatelné nic – absolutní vakuum bez zákona, neboť zákon je vázaný na povahu substance.

Život vesmíru si lze dále představit jako periodický „dech“. Pohlcení veškeré hmoty černými děrami a jejich sloučení v jedinou právě díky propojení v rovině jemného tkaniva. Z pohledu jemného tkaniva jde o jeho stažení a rozvázání, což se projeví jako dezintegrace částic na nejjemnější „prvek“ jemného tkaniva a opětovné jeho roztažení s novým procesem skládání (bílá díra, nový velký třesk).

Nakonec otázka času. V konceptu prostoročasu, který stojí a tělesa mu dle své povahy utíkají vstříc, je každý pohyb v jakémkoli směru a na jakékoli úrovni dopředný. Kauzality mohou být do sebe mnohonásobně na různých úrovních zapleteny, avšak nikdy po následku nebude následovat příčina. Film nelze pustit pozpátku, historie je nevratná, vesmírná realita jako celek je pouze jedna. Způsob pohybu či povaha různých substancí (hmotnost) může vytvářet různé úrovně s různým chápáním prostoročasu, užším či širším. V konceptu víceúrovňového multivesmíru má každá úroveň jemností svého tkaniva daný frekvenční rozsah, tím základní kvantum a vymezenou rychlost interagovat a pro inteligentní bytost v dané úrovni i vymezenou schopnost chápat. Existuje-li někde království nebeské neboli duchovní říše jako úroveň z veleéterické substance s nepoměřitelně vysokým zachvíváním oproti hrubé hmotě, pak v této úrovni lze prožít a proputovat za jeden pozemský den tolik, na kolik by ve hrubé hmotě bylo potřeba tisíc let. (Vědec odpustí tento duchovní odkaz). 

Ze sledování projevů kvantového světa začali někteří vědci vyvozovat, že vesmír můžeme ovlivnit pouhým pozorováním, což jiné vědce dohánělo k infarktu. Prostě jen tím, že se díváme. Dovolím si tvrdit, že absolutně pasivním pozorováním, tj. jen přijímáním informace ovlivňovat vesmír nemůžeme, ale již přemýšlením o něm a přípravou k nějakému pokusu nebo vůbec činu ano. Pokud začneme nějakou hrubou hmotu uspořádávat s nějakým úmyslem, vytvoří se v oblasti jemného tkaniva cesta, ve které je již obsažena informace o cíli, která pouze čeká na naplnění v hrubé rovině. Tímto způsobem by se dala vysvětlit existence hypotetických tachyonů. Je nasnadě, že existencí jemného tkaniva by ztrácelo na záhadnosti i tzv. propletení částic. 

Vliv myšlenek jako takových je téma, které přesahuje rozpětí tohoto článku. Avšak rovněž souvisí s konceptem jemného tkaniva, nikoli jen s oblastí biofotonů objevených Fritzem Poppem nebo jen v obvyklém psychologicko-filosofickém školním přístupu. 

Pár žblebtů na závěr:

Albert Einstein byl svou TR vzhledem k dostupným informacím ve své době nucen postavit tak, jak ji postavil, protože jinak by ji nikdy nedokončil. TR, QT a další mají hodně daleko k univerzální teorii. Budou se objevovat další náhledy a s rozvojem technologií i „důkazy“ a při pohledu zpět budou současné teorie jen krokem na cestě k obzoru, který je dál, než člověk předpokládá a kterému se věda při současném postoji sotva kdy přiblíží. Vědci si vždy budou myslet, že stojí na prahu celého poznání, protože je to motivující. Člověk, který spatří, že během svého života dosáhne sotva první příčky dlouhého žebříku, ztrácí zájem oproti tomu, kdo se vidí těsně pod vrcholem.

Einsteinovi je přisuzováno tolik průpovědí, že by se z toho dala napsat celá kniha ve stylu Tao-te-ting. Jednou z nich je: „Pokud člověk něčemu opravdu rozumí, je schopen to vysvětlit i svojí babičce“. Samozřejmě, když bude babička dementní, tak jí nevysvětlíme ani mnohem jednodušší věci, než je TR. Průpovědí je ale míněno, že člověk, který chápe podstatu věci, je schopen ji odít do prostých slov, takže každý člověk s přiměřenou inteligencí je ji pak schopen pochopit. Každá nejasnost či omyl ve vlastním vědění způsobuje lpění na nějaké formalitě, která vytváří štít či oslí můstek. Pravda je vždy pohyblivá a lze na ní pohlížet z mnoha stran. Chybějící článek v její stavbě je pak nutně nahrazován strnulým kamenem formalismu. Nutné je si nechat volné pole pro inspiraci, tj. provádět myšlenkové pokusy s výhledy za současný obzor, protože jenom tak může inspirace dalšího revolučního kroku přijít.  (To také přeji vší pracující i nepracující inteligenci).

Vytrvalý poutníče z prořídlého zástupu, kterýs dočetl až sem, neber má slova příliš vážně, neboť ani já se neberu vážně. K tomu mě život vyučil. Tímto se seriálem končím a zřejmě i se zájmem o exaktní obory. Mají příliš upnutý kabát a lépe se vrhnou do náručí múz.