BÍRÓ VONZÁS ÉS A VILÁGOS ENERGIA

A cikket a feleségemnek, Bíróné Dr. Kircsi Andreának, illetve a Wikipédia szabad enciklopédia készítőinek ajánlom.

1./1./1. Véleményem szerint a gravitációs vonzás egy nagyobb vonzóerő speciális esete. Szerintem nemcsak tömeg-tömeg, hanem a tömeg nélküli fotonok és tömeg között is létezik vonzóerő.

1./1./2. Többen is felvetették annak a lehetőségét, hogy a foton és a tömeg vonzza egymást. Rendelkezésemre álló információk szerint ezt a feltételezést kísérletileg még nem sikerült bizonyítani. A cikkben azt a kísérletet írom le, amellyel be lehet bizonyítani, vagy meg lehet cáfolni azt az állításomat, hogy foton és tömeg vonzza egymást. Kérem a világ Fizikusait, hogy valósítsák meg a kísérletet!

1./1./3. A cikkben azt is leírom, hogyha igaz az, hogy a foton és a tömeg vonzza egymást, illetve igaz az a kísérletileg bizonyított  tény is, hogy az anyag és antianyag keletkezés során a szimmetriasértés minimális, akkor meg lehet magyarázni a világegyetem gyorsuló tágulását a foton és a tömeg közötti vonzással.

1./2./1. Newton univerzális gravitációs törvénye (az általános tömegvonzás törvénye) a következőket mondja ki: A világegyetem minden objektuma kölcsönhatásban van egymással egy erővel, amely a két objektum tömegközéppontját összekötő egyenesen helyezkedik el. Ez az erő arányos a két objektum tömegének szorzatával és fordítottan arányos a két objektum tömegközéppontjának távolságának négyzetével. Az erő irányától eltekintve és csak az erő nagyságát vizsgálva a törvény a következő képlettel fejezhető ki:

 , ahol

• F a két objektum közötti gravitációs erő nagysága,
• m₁ az első objektum tömege,
• m₂ a második objektum tömege,
• r a két objektum közti távolság,
• G a gravitációs állandó, amelynek ma elfogadott értéke (2006 CODATA):

.

1./2./2. Gravitációs vörös eltolódás:  A mellékelt ábrán: (1. ábra) egy csillagot  elhagyó foton hullámhosszának változása látható. Az általános relativitáselmélet szerint a gravitációs téren keresztülhaladó fény vörös, vagy kék eltolódást szenvedhet. Ez a hatás a Földön nagyon kicsi, de kimutatható: A gravitációs vörös eltolódást földi körülmények között Pound, Rebka és Snider 1959-es és 1965-ös kísérletei bizonyították. Egy torony aljában elhelyezett radioaktív izotópból származó fotonok frekvenciaváltozását mérték, mialatt azok a torony tetején  elhelyezett detektort elérték. A vizsgálat eredményeképpen kiderült, hogy a Földtől távolodó a fotonok hullámhossza növekedett, azaz az energiájuk és impulzusuk csökkent.

1.ábra

1./2./3. Az impulzus megmaradását értelmezi a klasszikus fizika, a kvantum fizika, és a speciális relativitás elmélet is, csak az általános relativitás elmélet hagyja figyelmen kívül. Az általános relativitáselméletben a téridő görbült, nincs értelmezve az egyenes vonalú eltolásokhoz és mozgásokhoz kapcsolódó impulzus és annak megmaradása. Az impulzushoz való eltérő megközelítésmód lehetetlenné teszi a kvantumfizika és az általános relativitás elmélet egyesítését, tehát az egyik biztosan hibás. Szerintem az impulzus megmaradása helyes. A gravitációs vöröseltolódást bizonyító Pound, Rebka és Snider kísérletet impulzus megmaradásával csak a következő módón lehet megmagyarázni: Azt feltételezem, hogy a  gravitációs térben bekövetkező vörös, vagy kék eltolódás során nem csak a foton impulzusa változik, hanem annak a tömegnek az impulzusa is, amelyhez képest a foton mozog. Azt feltételezem, hogy a foton, illetve a tömeg impulzus változása az impulzus megmaradás törvényének  megfelelően változik. Tehát a tömeg és a foton vonzza egymást.

1./2./4. Abban az esetben ha a feltételezés igaz akkor a Pound, Rebka és Snider kísérlete megmutatja azt az erőt amellyel a tömeg és a foton vonzzák egymást. Kísérletükben a foton helyzeti energiájának megváltozását használták fel. Szerintem ezért a Newton féle gravitációs vonzást leíró törvény és az E = mc² miatt a tömegnélküli elektromágneses hullámzás és tömeggel rendelkező test közötti vonzóerő nagyságát a  Bíró féle vonzási törvénnyel lehet leírni:

, ahol

• F a foton és a tömeggel rendelkező objektum közötti vonzó erő nagysága,
• E a foton energiája,
• m az objektum tömege,
• r a foton és a tömeggel rendelkező objektum közti távolság,
• A, az Andi állandó.

Az Andi állandó pontos értékét méréssekkel kell meghatározni.  Azt feltételezem, hogy Pound, Rebka és Snider kísérlete, az E = mc² és miatt A, azaz az Andi állandó=G/c²= 7,42*10^-28  m/kg lesz.

1./2./5. Az Andi állandó hihetetlenül kicsi. Lehet-e kísérletileg bebizonyítani azt, hogy létezik? Pound, Rebka és Snider által végrehajtott kísérlet csak azt bizonyította be, hogy a foton impulzusa változott, de azt nem, hogy eközben a Föld impulzusa is változik, ezért szükséges egy olyan kísérlet, amely ezt az állításomat bizonyítja.

1./2./6. Szerintem a gravitációs állandó értékét meghatározó kísérlet módosításával lehet bebizonyítani, avagy megcáfolni a fenti feltételezésemet: "A gravitációs állandót először Henry Cavendish mérte meg (Philosophical Transactions 1798). Cavendish torziós ingát használt, ami egy hat láb (1,8 m) hosszú farúdból állt fém gömbökkel a két végén, melyeket egy huzalra függesztett fel. Két 350 font (159 kg) súlyú ólomgömböt helyezett el a közelében, mely elegendő tömegvonzást jelentett ahhoz, hogy a fémgömböket magához vonzza és így a huzalt elcsavarodásra kényszerítse. Azért, hogy elkerülje a levegő esetleges zavaró hatását, Cavendish a berendezést huzatmentes helyiségben állította fel és a huzal elcsavarodását távcsővel figyelte meg. A huzalban ébredő csavaró nyomatékból és a gömbök ismert tömegéből ki lehetett számolni a gravitációs állandót. Lásd: 2.ábra A gravitációs állandó korszerű mérésére még mindig ennek a módszernek a változatait használják."

2.ábra

1.2./7.Mivel azt feltételezem, hogy a Bíró vonzás nagysága a távolság négyzetével fordítottan arányos, ezért olyan kísérletet írok le ahol  lézersugarak nagyon kis távolságra haladnak a torziós inga tömegeitől. A kísérlet sematikus ábráját mutatja be a 3/a. ábra. Készítsünk el egy olyan torziós ingát amely két azonos tömegű, de vékony-hosszú  testet tart.(Az ábrán hosszú függőleges hengerekkel jelölöm ezeket.)  (Ez az inga hasonlít az Eötvös ingához.) A két test mellett haladjon el a testek hossztengelyével párhuzamosan, a testektől nagyon rövid távolságban egy-egy lézerfénynyaláb.(Az ábrán sárga színnel jelölöm ezeket.)  A 3/b. ábrán felülnézetben mutatom be ugyanezt az elrendezést. Javasolt légüres térbe helyezni a torziós ingát és a mellette elhaladó lézerfénysugarakat. Abban az esetben ha létezik vonzás a fotonok és a tömegek között akkor a torziós inga idővel  elcsavarodik. A kísérlet még sikeresebb lehet, ha azt a világűrben valósítjuk meg. A 3/c. ábrán mutatom be azt az elrendezést amelyet az űrben a súlytalanság  állapotában javasolok megvalósítani. A 3/a. ábrán a tömegeket a Föld gravitációja tartotta függőlegesen, illetve egyensúlyban.  A  3/c. ábrán egy olyan "torziós"  ingát képzelek el amely részét képező két hosszúkás tömeg mindkét végén van egy-egy azokat rögzítő tartóelem. A tartóelem mindkét vége úgy van rögzítve, hogy az  lehetővé teszi a teljes szerkezet elfordulását. A 3/a. illetve a 3/c. ábra szerinti kísérlet sikerét nem csak a lézerfény és a hosszúkás testek közötti csekély távolsággal lehet biztosítani hanem a következő módszerekkel is. Nagyenergiával rendelkező lézerfényt alkalmazunk. A torziós inga egészének mérete, és tömege kicsi, de a hosszúkás testek sűrűsége magas pl. aranyhuzalból, aranyfüstlemezből készültek.

3/a ábra                                3/b. ábra                                       3/c. ábra

1./2./8. A fizikusokat arra kérem, hogy a leirt kísérletet valósítsák meg! Lehetséges, hogy a kísérlet kudarccal végződik, ebben az esetben a Bíró-vonzás elmélet helytelen.  Abban az esetben, ha a kísérlet sikeres lesz, akkor ez azt bizonyítaná, hogy léteznie kell egy olyan természeti törvénynek, amely a tömegnélküli fotonok és a  tömeg közötti vonzóerőt írja le. Ebben az esetben a gravitációs vonzás tényleg egy nagyobb vonzóerő speciális esete. A két vonzási törvény, a Newton-féle gravitációs, a Bíró vonzás, között az  E = mc² képlet teremt kapcsolatot.

1./3. Milyen következményei lesznek annak, ha bebizonyosodik, hogy foton és tömeg vonzóerőt gyakorol egymásra? A rendkívül bonyolult  matematikát alkalmazó, görbült teret pontosabban görbült téridőt bevezető, általános relativitáselmélet helyett egyszerűen is meg lehet magyarázni a következő jelenségeket: gravitációs vörös eltolódás, fényelhajlás csillagok közelében, a fekete lyukak miért nyelik el a látható fényt, miért alakul ki a gravitációs lencsehatás galaxisok esetében.

2./1. Meg lehet-e magyarázni a világegyetem gyorsuló tágulását a Bíró vonzással? Szerintem a világegyetem megfelelő geometriai elrendezése esetén igen. 

4.ábra

2./2. A világegyetem felépítését szerintem a 4.ábra mutatja be. Az ábrán az általam gömbszerűnek tekintett világegyetem egy metszete látható. Az ábrán középen sötét színű háttéren belüli galaxisokkal jelölöm a  világegyetemnek azt a részét, ahol tömeggel rendelkező anyag fordulhat elő.  A tömeggel rendelkező anyagból álló világegyetemet az egyszerűség kedvéért tömeguniverzumnak nevezem el. A tömeguniverzum fénysebességnél kisebb sebességgel tágul. A tömeguniverzumból fénysebességgel elektromágneses sugárzás távozik, amelyet a mellékelt ábrán sárga nyilakkal jelölök. A tömeguniverzumot körbe veszi egy tömeggel nem rendelkező világegyetem, amelyet az egyszerűség kedvéért foton-univerzumnak nevezek. A foton-univerzumot a mellékelt ábrán a szivárvány színeivel kiszínezett körrel jelölöm. A foton-univerzum fénysebességgel tágul. A foton-univerzumból nem tud fény érkezni a szemünkbe, ugyanis ott nincsenek fényforrások. A foton-univerzum külső "szélét" piros színnel jelölöm. Ennek a "külső" területnek a vizsgálata nagyon fontos a világegyetem gyorsuló tágulása szempontjából.

2./3./1. Az 5. ábra a világegyetem metszetének energiasűrűségét mutatja be. Szerintem a foton-univerzum legtávolabbi külső részein nagyon magas az energiasűrűség. Szerintem ennek azaz oka, hogy  a Nagy Bumm kezdeti időszakában az anyag-antianyag keletkezés során bekövetkező szimmetriasértés minimális volt.  Ismert, hogy anyag-antianyag találkozás esetén az anyag és antianyag "megsemmisül", és helyettük foton(ok) keletkeznek

5.ábra

Az anyag-antianyag keletkezés során bekövetkező minimális szimmetriasértést részecskegyorsítókkal végrehajtott kísérletekkel már bebizonyították. A kísérletek során a szimmetriasértés aránya nagyon kicsi, amely semmiképpen sem ad magyarázatot a tömeguniverzumban található anyag-antianyag aszimmetriára.  Szerintem az ősrobbanás kezdeti időszakában (a kozmikus háttérsugárzás keletkezése előtt) hatalmas mennyiségű antianyag és anyag egyesülésre került sor, fotonok tömény óceánja keletkezett ekkor. Ebben a fotonóceánban nagyon kevés anyag maradt. A horribilis mennyiségű foton fénysebességgel távolodott el a hozzá viszonyított kevés anyagtól. A kevés maradék anyagból keletkezett a tömeg világegyetem. Ha a kezdeti szimmetriasértés 1 aránylik a 0,999-hez nagyságrendű volt az anyag-antianyag páros esetén, akkor kb. 1000-szer nagyobb energiájú a foton-világegyetem külső, a tömeg-világegyetemtől legtávolibb része, mint amekkora energiája van a tömeg-világegyetemnek E = mc²  képlettel számolva. Abban az esetben, ha a kezdeti szimmetriasértés 1 aránylik a 0,99999999999999-hez nagyságrendű volt, akkor a foton világegyetem külső részének energiája 100.000.000.000.000-szer nagyobb mint  a tömeg világegyetem energiája E = mc²  képlettel számolva.

2./3./2. Később a foton-világegyetembe további fotonok jutottak ki a tömeg-világegyetemből, de ezek összes energiája már kevesebb volt. Ezért a foton-világegyetem "belső", tömeg-világegyetemhez közelebb levő részeiben kisebb a fotonok energiasűrűsége.

2./4. Abban az esetben, ha a Bíró vonzás létezik, illetve a foton-világegyetem, külső részeinek energiasűrűsége hatalmas, akkor a tömeg-világegyetem a Bíró vonzás miatt tágul gyorsulva. A 6.ábrán kék színű nyilakkal mutatom be azt, hogy a tömeg-világegyetem egy objektumára, pl. egyik galaxisára milyen irányú és nagyságú vonzó erő hat a Bíró vonzás által a foton-világegyetem szélső, nagy energiasűrűségű régiója miatt. Az ábrából kiolvasható, hogy a tömeg-világegyetem objektumaira olyan eredő vonzó erő hat, amely az objektumot a tömeg-világegyetem többi részétől eltávolítja. Hasonló jelenség irható le a tömeg világegyetem többi objektumára is, ezért a tömeg-világegyetem gyorsulva tágul.

6.ábra

2./5. A tömeg világegyetem gyorsuló tágulását egyes fizikusok az úgynevezett sötétenergiával magyarázzák. Szerintem a sötétenergia elnevezés teljesen pontatlan. Szerintem a fotonok esetén a világosra asszociálunk. Szerintem az lenne a korrekt, ha a világegyetem gyorsuló tágulását a sötét helyett, a világos energia elnevezéssel azonosítanánk.

Felhasznált irodalom:

2009.06.22.

FŐOLDAL:

A www.grain.hu honlapon szereplő cikkek a szerző írásbeli engedélyével leközölhetőek:

Bíró Zoltán biro.zoltan@c2.hu