kozmoforum.hu

Az euklideszi geometria szerint, ha egy egyenesen kijelölünk egy pontot, annak helye abszolút pontossággal megadható. Ha egy síkban jelölünk ki egy pontot, akkor a helyét egy derékszögű koordináta rendszer segítségével abszolút pontossággal meg tudjuk adni. Az x és y tengelyen a pont helyéhez tartozó értékek abszolút pontossággal leolvashatók. Egy ilyen rendszerben a pont helyének nincs határozatlansága.



Képzeljünk el egy olyan egyenest, amely szakaszokból áll! Az egyes szakaszokon belül nincs értelme a hely pontosabb meghatározásának. Csak annyit tudunk mondani, hogy a pont az adott szakaszon belül van (ΔX), de hogy hol, azt nem tudhatjuk. Ha méréssel információt szerzünk a pont helyéről, akkor kapunk egy pontosabb értéket, de a következő mérés alkalmával a szakaszon belül bárhol megtalálhatjuk a pontot.
A síkot jellemző koordináta rendszer mindkét tengelye esetén legyen igaz ez a meghatározás! Ez esetben a síkban lévő pont helyéről nem rendelkezünk pontos információval, csupán azt tudjuk, hogy egy tartományon belül található meg. Ez a ΔX és ΔY által meghatározott területet jelenti.



Ha ugyanezzel a módszerrel a térben akarunk meghatározni egy pontot, akkor mindhárom tengelyen lesz bizonyos bizonytalansága (ΔX, ΔY, ΔZ). A pont helyéről csupán azt tudjuk mondani, hogy egy bizonyos tértartományban van, de pontosabb információnk nincs róla.



Képzeljük el, hogy a mozgás úgy történik, hogy egyik cellából a szomszédos cellába ugrik a vizsgált részecske! Elképzelhető, hogy a cella széléről a következő cella szomszédos széléig tart az ugrás. Ilyenkor a megtett távolság nullához közelít. Ha az ugrás a cella szélétől a távolabbi szomszédos cella túlsó széléig tart, akkor az ugrás hossza 2*ΔX-hez közelít. Ilyen módon két esemény között megtett út hossza nulla és 2*ΔX között véletlenszerű. Nagyszámú ugrást vizsgálva az események között megtett ugrások átlagos hossza ΔX.



A valóságban természetesen nem léteznek az általunk felrajzolt koordináta tengelyek. Valójában bármilyen szögben elforgathatjuk a tengelyeket, azok tetszőleges irányokba állhatnak. Ez azt eredményezi, hogy a pontunk bizonytalansága a síkban egy, a négyzetünk köré írható körlap, a térben a kocka köré írható gömb lesz.




A világról mérések, kölcsönhatások segítségével kapunk információt. Tételezzük fel, hogy a méréseink során kapunk egy, a részecske helyére vonatozó mérési eredményt! Nem tudjuk, hogy az adott hely melyik cellába esik. Lehet, hogy az adott cella közepét mértük, lehet, hogy a szélét. A mérésünk legkisebb bizonytalansága a síkban egy olyan kör lesz, amelynek sugara egyenlő a sík cellához tartozó kör átmérőjével. A mérésünk bizonytalansága a térben egy olyan gömb lesz, amelynek sugara egyenlő a tér cellához tartozó gömb átmérőjével (R). A továbbiakban a tér határozatlanságát ezzel az R sugárral jellemezzük.




A tér határozatlansága mellett beszélnünk kell az idő határozatlanságáról is. A relativitáselmélet idő megközelítése szerint az időnek nincs határozatlansága. Egy időpont végtelen pontossággal jellemezhető.
Képzeljük el, hogy a térhez hasonlóan az időtengely is szakaszokból áll!



Az egyes időszakaszon belül nincsenek pontos időpillanatok. Az idő szakaszról szakaszra ugorva telik. Lehetséges, hogy az idő egy szakasz jobb széléről a következő szakasz bal szélére ugrik. Ilyenkor a két esemény között nullához közeli idő telik el. Ha az idő egy szakasz bal széléről a következő szakasz jobb széléhez ugrik, akkor a két esemény között közel 2*Δt idő telik el. Ilyen módon két esemény között eltelt idő nulla és 2*Δt között véletlenszerű. Nagyszámú ugrást vizsgálva az események között eltelt idők átlaga Δt.



A fentiek alapján azt tudjuk mondani, hogy ha a tér határozatlansága nő, akkor az azt jelenti, hogy két esemény átlagos távolsága nagyobb lesz. Úgy is fogalmazhatunk, hogy a tér tágul. Ha az idő határozatlansága nő, akkor az azt jelenti, hogy két esemény között eltelt átlagos idő nőni fog, vagyis az események lassabban követik egymást. Úgy is fogalmazhatunk, hogy az idő lelassul.

Tételezzük fel, hogy a foton olyan tulajdonsággal rendelkezik, hogy egy tércellából az idő határozatlansága által meghatározott időközönként átugrik a következő tércellába. Ilyenkor az átlagos ugráshosszt a tér határozatlansága, az ugrások gyakoriságát az idő határozatlansága szabja meg.
Akárhogyan is változik a tér és idő határozatlansága, a foton sebességét mindig azonosnak fogjuk mérni, ugyanis a mérőeszközeink is az adott tér- és időhatározatlansággal rendelkeznek! Véleményem szerint ez állhat annak a ténynek a hátterében, hogy a fényt mindig azonos sebességűnek mérjük.

A valóságban van jele annak, ha változik a tér és idő határozatlansága.
Ha a tér határozatlansága csökken, úgymond zsugorodik, akkor a térben utazó fény energiája nő, a hullámhossza csökken. A magasból a Föld felszíne felé tartó elektromágneses sugárzás energiájának növekedése nagyon kicsi, de egyértelműen megmérhető.
Ha az idő határozatlansága nő, vagyis lelassul, akkor azt az óránkon nem érzékeljük. Ha azonban két azonos órát olyan körülmények közé helyezünk, ahol az idő határozatlansága különböző, akkor az újra azonos helyre juttatott órák különböző időpontokat fognak mutatni. A Föld felszínén hagyott óra lassabban jár, mint egy magasan repülő repülőgépen járó társa, ugyanis a Föld felszínén az idő határozatlansága nagyobb, tehát az idő lelassul. A különbség nagyon kicsi, de egyértelműen mérhető.
A gyakorlati mérések azt mutatják, hogy a relativitáselmélet eredményeivel összhangban, minél nagyobb energiát összpontosítunk egy térrészben, ott annál inkább csökken a tér határozatlansága és nő az idő határozatlansága.

Képzeljük el, hogy egy tércellában elhelyezünk egy kicsi tömegű részecskét! A részecske tömege által képviselt energiához igen nagy határozatlanság (R) tartozik. A részecskéhez tartozó Schwarzschild-sugár sokkal kisebb. Ha növeljük a cellában lévő tömeget, akkor a tér határozatlansága csökken, a Schwarzschild-sugár nőni fog. Létezik egy olyan tömeg érték, amire igaz lesz, hogy a tér határozatlanságát jellemző R sugár éppen a fele az adott tömeghez tartozó Schwarzschild-sugárnak (Rs).



Ha a gömb alakú tércella közepén mérjük a részecske helyét, akkor a határozatlansága miatt biztosan tudjuk, hogy mindig a gömbön belül tartózkodik. Ha viszont a gömb alakú tércella szélén mérjük a részecskét, akkor az R határozatlanság miatt lehetséges, hogy a gömb közepéig, illetve egészen a Schwarzschild-sugárig eltávolodhat a gömb középpontjától. A határozatlanság és a Schwarzschild-sugár 1:2 arányánál mondhatjuk, hogy a gömböt alkotó részecskék biztosan a Schwarzschild-sugáron belül tartózkodnak.
Az ehhez az állapothoz tartozó tömeg a Planck-tömeg. Értéke kb. 2,176*10-8 kg. Az ehhez az állapothoz tartozó sugár a Plack-hossz. Értéke kb. 1,616*10-35 m. Ez az objektum, amelynek sugara a Planck-hossz, tömege pedig a Planck-tömeg, egy fekete lyuk.
Ebben a megközelítésben az objektumhoz tartozó Compton-hullámhossz a határozatlanságot jelző gömb kerülete 2*R*π, a redukált Copton-hullámhossz a határozatlanságot jellemző R sugár.
A Schwarzschild-sugár 2*R. Ezért lehet úgy is meghatározni a Planck-tömeget, hogy az a tömeg, amelynél a Compton-hullámhossz egy π faktorral tér el a Schwarzschild-sugártól.

Láttuk, hogy minél nagyobb tömeget (több energiát) összpontosítunk egy tércellában, akkor a tér határozatlansága annál kisebb lesz, az idő határozatlansága pedig annál nagyobb. Véleményem szerint egy Planck-állapotú objektum esetén maximális az idő határozatlansága. Az első gondolatunk az lehet, hogy ez azt jelenti, hogy a fény sebessége egy ilyen objektum esetén valóban nulla, mert a foton a szomszédos cellába sem tud átugrani. Az időbeli határozatlanság maximuma azonban mást jelenthet. Azt jelentheti, hogy nem tudjuk egy esemény várható időpontját semmilyen módon meghatározni. Nincs maximuma az esemény várható idejének. Lehet, hogy egy foton a következő másodpercben elhagyja a tércellát, lehet, hogy csak százmilliárd év múlva.
Ez azt jelentheti, hogy egy Planck-állapoú objektum idővel annak ellenére energiát veszíthet, hogy egy fekete lyuk. Ha energiát veszít, akkor a határozatlansága nőni fog, a Schwarzschild-sugara pedig csökken. Hosszú-hosszú várakozási idő után a Panck-állapotú objektum spontán megszűnik Planck-állapotú objektumnak lenni. Egyre gyakrabban bocsát ki fotonokat, mert egyre csökken az időbeli határozatlansága. Ez egy önerősítő folyamat lehet, aminek az eredményeképp a Planck-állapotú objektum robbanásszerűen sugározza szét az energiáját.
Ilyen állapot utoljára az ősrobbanáskor létezhetett a világegyetemben. A mai világunkban a tércellákban lévő energia nagysága sok nagyságrenddel kisebb, mint ami előidézhetné a Planck-állapotot.

A mai világunkban a tércellákban lévő energia nagysága sok nagyságrenddel kisebb, mint ami előidézhetné a Planck-állapotot.

Minél kisebb energiát összpontosítunk egy tércellában annál inkább nő a tér határozatlansága és csökken az idő határozatlansága. A mai világegyetemünkben minden tércellát el tud hagyni a fény. A kisebb méretű tércellák esetén kisebbeket tud ugrani és lassabban teszi ezt, a nagyobb méretű tércellák esetén nagyobbakat ugrik és gyorsabban. Ebből az következik, hogy a fény sebessége valójában nem állandó, csak állandónak mérjük!

Most foglalkozzunk a nyugalomban lévő objektumok körül kialakuló tér és idő szemléltetésével!

Minden, nyugalmi tömeggel rendelkező test torzítja maga körül a teret és az időt. Minél kisebb térfogatban van minél nagyobb tömeg felhalmozva és minél közelebb vagyunk a test felszínéhez, annál jelentősebb a torzító hatás. Ezt a hatást érzékeljük úgy, mint gravitációs vonzás. A fény segít nekünk abban, hogy a testek körül kialakuló tér- és időtorzulásokat mérhetővé tegyük. A fényt alkotó fotonok nem tesznek mást, mint az idő határozatlanságából adódó időtartamok alatt átugranak a tér határozatlanságából adódó tércellákba, miközben az irányukat nem változtatják. Ha azonban változik a tércellák alakja, vagy mérete, akkor a fény hullámhossza és iránya is változni fog.

Képzeljük el, hogy egy csekély tömegű űrhajó áll az űrben, minden nagyobb tömegű objektumtól igen messze! Olyan messze, hogy a nagytömegű objektumok gravitációs vonzása már elhanyagolható. Ebben az esetben bármely irányba küld egy fényjelet az űrhajó, a fény hullámhossza nem fog változni, iránya pedig egyenes vonalú lesz.

Ezt az állapotot jellemezhetjük úgy, hogy a teret alkotó kockák szabályosak, torzulás mentesek és azonos méretűek.



Most tételezzük fel, hogy az űrhajó egy nagyon nagy tömegű és sűrűségű objektum, például egy neutroncsillag közelében áll! Most is küld fényjeleket a neutroncsillag irányába és vele párhuzamosan is. A következő lesz a tapasztalata. A neutroncsillag középpontjának irányába küldött fény hullámhossza rövidebbé válik, de iránya nem változik. A neutroncsillaggal párhuzamosan küldött fény iránya meg fog változni. A fény pályája el fog görbülni.

Ezt az állapotot a következőképpen jellemezhetjük. A teret alkotó kockák a neutroncsillag felszíne felé közeledve egyre kisebb méretűek lesznek. A kockák felső élhossza mindig nagyobb, mint az alsó élhosszuk. A függőleges éleik nem párhuzamosak, hanem összetartóak lesznek. Ennek megfelelően a felszín felé közeledő fény egyre kisebb méretű kockákba érkezik. Ez azt jelenti, hogy számára a tér zsugorodik, tehát a hullámhossza is rövidebbé válik. A vízszintesen kapcsolódó szomszédos kockák is torzultak lesznek. Lefelé szűkülnek, és az oldaléleik a központi cellák felé záródnak.



Ennek megfelelően a vízszintesen haladó fény pályája a neutroncsillag felé hajlik. Minél közelebb vannak a tércellák a neutroncsillag felszínéhez, annál nagyobbak a torzulások. A neutroncsillagtól nagyon távol a fény észlelhető elhajlás nélkül tud haladni, a felszínhez közel jelentősebb az elhajlás.



A fény hullámhosszának változását a Föld esetében is sikerült megmérni. A felszín felé közeledve csökken, a felszíntől távolodva nő a fény hullámhossza. A Nap esetében sikerült igazolni a fény pályájának elhajlását.

A térgörbület természetesen nem csak az űrből az objektum felé közeledő fény pályáját befolyásolja, hanem a felszínről kiinduló fény pályáját is. A középpontból a megfigyelőhöz tartó fénysugár pályája nem változik, de az objektum széleiről induló fény pályája a felszín felé elhajlik. Ezért az objektumot nagyobbnak érzékeljük, mint amilyen az valójában. Ez a hatás a bolygók és közönséges csillagok esetén nem jelentős.



Most gondolatban helyezzünk el a térben egymás közelébe két, teljesen egyforma golyót!



Mindkét golyónak azonos a nyugalmi tömege, azonos mértékben torzítják maguk körül a teret és az időt. A felszínük közelében erősebb, a felszíntől távolabb gyengébb a torzító hatás. Ezt úgy jelöljük, hogy a testek köré olyan koncentrikus köröket rajzolunk, hogy a körök között lévő távolság egyre nagyobb legyen. Az a gyakorlati tapasztalat, hogy a magukra hagyott, nyugalomban lévő testek a közös tömegközéppont felé kezdenek mozogni. Kiszámolható, hogy a közvetlenül egymás mellett lévő testek esetén a tér egészének torzulása kisebb, mint amikor a testek távolabb vannak egymástól.

Most foglalkozzunk kicsit a rögzített viszonyítási alappal rendelkező térben történő mozgással!

Képzeljünk el két olyan helyzetű golyót, ahol az egyik nyugalomban van, a másik nagy sebességgel mozog az első középpontja felé!



A nyugalomban lévő golyó körül az előző ábrához hasonló a tértorzulás. A mozgó golyó esetében az figyelhető meg, hogy a haladási irányban a tércellák összetorlódnak. A tér zsugorodik, az idő lassul. A mozgásra merőleges irányban nincs változás a nyugalomban lévő állapothoz képest. A mozgási iránnyal ellentétes oldalon a tér megnyúlik, az idő gyorsul. Minél inkább megközelíti a golyó a fénysebességet, annál inkább torzítja maga előtt és mögött a téridőt.
Ebben az esetben a két golyó között torzultabb lesz a tér a két nyugalomban lévő golyó estéhez képest. Ez azt jelenti, hogy a két golyó között nagyobb lesz a gravitációs vonzás.
Egy gyorsan mozgó tárgy előtt tehát rövidül a tér, ami a mozgással összefüggő, addicionális gravitációs vonzást jelent.

A következő példa még nagyobb meglepetéssel szolgál.
Képzeljünk el három golyót, amelyek egy vonalban helyezkednek el! A két szélső nyugalomban van, a középső nagy sebességgel közeledik az egyik középpontja felé.



A két közeledő golyó helyzetét az előzőekben áttekintettük. A távolodó páros esetén egy különös dolgot figyelhetünk meg. A két golyó között lévő tér tágultabb a nyugalmi helyzethez képest. Ez azt jelentheti, hogy a gyorsan mozgó test mögött, a tér tágulásából adódó olyan taszító hatás lép fel, ami a nyugalmi tömegből eredő vonzó hatást csökkenti.
Fontos, hogy észrevegyük, hogy nem beszéltünk arról, hogy a mozgás egyenletes, vagy gyorsuló jellegű. Véleményem szerint minden jellegű mozgásra igazak a fenti, téridőt torzító hatások, csak gyorsuló mozgás esetén időben változik a mozgó test körül kialakuló térgörbület, míg az egyenes vonalú, egyenletes mozgás esetén a térgörbület mértéke állandó.

A rögzített viszonyítási rendszerben való mozgások esetén tehát egyértelműen a mozgó testekhez köthetők a nem a nyugalmi tömegből származó téridő torzulások. Ezek a mozgó test előtt addicionális gravitációs vonzást, mögöttük gravitációs taszítást keltenek.
 
Mit jelent ez egy anyaghalmaz esetén?



A közelben lévő testek a nyugalmi tömegükből adódó téridő torzulásnak köszönhetően egymás felé mozdulnak el. A közös tömegközéppontjuk irányába tartanak, egyre nagyobb sebességgel. A sebességükből adódóan előttük egy addicionális téridő torzulás jön létre, ami a nyugalmi tömegükön felüli vonzóhatást jelent. Ez azt jelenti, hogy a közös tömegközéppont felé mozgó anyaghalmazt nagyobb gravitációs vonzóerő mozgatja és tartja össze, mint azt a megfigyelt anyag nyugalmi tömegéből számolt gravitációs vonzóerőtől elvárnánk.

A közös tömegközéppont felé tartó anyag mögött, tehát a halmazon kívüli térségek felé a mozgásból adódó gravitációs taszítás lép fel. Minél nagyobb sebességgel mozog az anyaghalmaz a közös tömegközéppontjába, a kifelé irányuló taszító hatás annál erősebb.
Két, különböző tömegközéppont felé mozgó anyaghalmaz között a nyugalmi tömegből adódó vonzást csökkentő taszító hatás lép fel.

A galaxisok mozgását és létét nem sikerül csupán a bennük lévő, megfigyelt anyag gravitációs vonzása alapján megmagyarázni. Úgy tűnik, hogy addicionális gravitációs vonzó hatás van jelen. Ezt nevezik sötét anyagnak. Vannak, akik ezt a jelenséget még fel nem fedezett részecskék létével, vannak, akik a meglévő anyag addicionális vonzó hatásával magyarázzák.

A fenti elképzelés is egy lehetőség a sötét anyag egy részének magyarázatára.

A galaxisok galaxis halmazokba tömörülnek. Egy halmazon belül a galaxisok közös tömegközéppont felé mozognak, de az összes többi galaxistól távolodnak. A mérési eredmények azt mutatják, hogy a nem egy halmazba tartozó galaxisok egymástól egyre gyorsulva távolodnak. Ezt a taszító hatást eddig egyáltalán nem sikerült értelmezni, vagy magyarázni. Ennek a jelenségnek a magyarázatára találták ki a sötét energia kifejezést, de igazából nincs ötletünk arra, hogy mi lehet ez és mi okozhatja.
A fenti elképzelés szerint a távolodás téridő torzulást okoz, ami gravitációs taszítást jelent a távolodó anyaghalmazok között.

A világegyetem nagyléptékű, egyre gyorsabb ütemű tágulása is értelmezhető ennek a modellnek a segítségével.
Kezdetben az anyag egyenletesen volt eloszlatva a világegyetemben. Ez azt jelentette, hogy a tércellák méretei is azonosak voltak. Ahogyan kialakultak az anyag csomópontok, a csomópontokon kívül a cellákban kevesebb anyag halmozódott fel. E miatt azokban a tartományokban a cellák mérete nőtt. Az anyag elrendeződése egyre gyorsabb ütemben változott. Kialakult a megfigyelt háromdimenziós hálós szerkezet. A háló szálai mentén, ahol az anyag sűrűsödik, valamelyest kisebb a tágulás sebessége. A hálók szálai közötti buborékokban viszont egyre gyorsuló ütemű a tágulás. Nincs ott elegendő anyag, ami csökkentené az egyre kisebb energiasűrűségből adódó tágulást.
Szükségtelen tehát egy, a tágulásért felelős sötét energiát feltételezni. A tércellák mérete és energiatartalma közötti összefüggés önmagában magyarázza a megfigyelt tágulást.

Létezik még egy jelenség, amit nem tudunk a középiskolában tanult fizika segítségével magyarázni, de ezzel a modellel a fentiek ismeretében könnyen érthetővé válik.

Képzeljünk el egy nagy, nehéz golyót, mint mondjuk a Föld és egy hozzá képest elhanyagolható tömegű golyót, pl. egy üveggolyót.
Azt tanultuk az iskolában, hogyha a nyugalomban lévő üveggolyót elengedjük, akkor az egyenes vonalban közeledik a Földhöz, míg végül összeérnek. A mindennapi tapasztalatunk ezt meg is erősíti.



Vannak azonban olyan csillagászati megfigyelések, amelyek azt mutatják, hogy egészen más a helyzet, ha a nagytömegű golyó, pl. neutroncsillag nagyon gyorsan forog. Ilyenkor a gyorsan forgó objektum felé közeledő anyag nem egyenesen a felszín felé esik, hanem spirális pályán zuhan bele. Ezt úgy szokták mondani, hogy a forgó tömeg felcsavarja maga körül a téridőt. Hogyan lehet ezt a jelenséget egyszerűen szemléltetni a határozatlanságot jelképező cellák segítségével?



Képzeljünk el egy cellát a gyorsan forgó objektum mellett! Az objektum az óramutató járásával ellentétes irányban forog,a vizsgált cella az objektum jobb oldalán helyezkedik el.



A gyors forgás által keltett addicionális vonzás és taszítás hatására a cella alakja torzulni fog. Az objektum alsó részén található részecskék közelednek a cella felé, így azok összefelé húzzák a cella bal alsó és jobb felső sarkait. Az objektum felső részén lévő részecskék távolodnak a cellától, így azok szétfelé tolják a cella bal felső és jobb alsó csúcsait.
A torzult cellába érkező foton, vagy más részecske nem egyenesen a forgó objektum felszíne felé fog haladni, hanem a forgás irányának megfelelően elhajlik. Nem csak az anyag mozog spirálisan, de a fény is elhajlik a gyorsan forgó objektum körül. Ez, a forgással összefüggő hatás csak a forgási sebességtől és az objektum méretétől függ, nem függ az objektum nyugalmi tömegétől.



Szeretnék még a fekete lyukakról is mesélni ebben a bejegyzésben.
A fekete lyukakkal kapcsolatos ismeretek és tapasztalatok egy részét szeretném a határozatlansággal rendelkező teret és időt használó modell segítségével értelmezni.

A fekete lyukakkal kapcsolatban azt olvashatjuk, hogy ha egy objektum mérete egy adott érték alá csökken, vagyis sugara kisebb lesz, mint az objektum tömegéhez tartozó Schwarzschild-sugár, akkor a belsejében végtelenné nő a téridő görbültsége és az objektum önmagába omlik. Azt szokták mondani, hogy szingularitás alakul ki. A szingularitás mérete végtelenül kicsi, az idő ott megáll. A fekete lyukból semmi, még a fény sem tud elszabadulni.

A határozatlansággal rendelkező teret és időt feltételezve némileg máshogy láthatjuk a fekete lyukakat. Kevésbé lesznek misztikusak.

Első lépésben emlékeznünk kell arra, hogy azt mondtuk, hogy a Planck-állapotban „áll meg az idő”. A Planck-állapotú elemi tércellából nem képes kiszabadulni a foton, a fény sebessége ott nulla lesz. A Planck-állapotnak olyan sűrűség felel meg, hogy az ismert világegyetemben lévő összes csillag tömege egyetlen atommag méretű helyen elférne. Ehhez képest a valóságban kialakuló és ismert fekete lyukak tömege kb. háromszoros naptömegtől több milliárd naptömegig terjedhet. A háromszoros naptömeghez tartozó Schwarzschild-sugár értéke kb. 9km. Nyilvánvaló, hogy ez a sűrűség sok nagyságrenddel kisebb, mint ami a Planck-állapotot jellemzi. Ez azt jelenti, hogy a csillagokból kialakuló fekete lyukak esetén az idő nem áll meg, csak lelassul. A fény egyik cellából a másikba át tud jutni.
A gyakorlati megfigyeléseink azt mutatják, hogy a fekete lyukak valóban feketék. Több esetben látjuk, hogy egy csillag kering valami körül, de az objektumot, ami körül kering, nem vagyunk képesek a teleszkópjainkkal észlelni.
Ez úgy értelmezhető, hogy a fény képes terjedni a fekete lyuk közelében, de nem jut el hozzánk.
Ennek a jelenségnek a magyarázatához nézzük meg, hogy miért és hogyan látjuk a testeket?

Képzeljük el, hogy nézünk egy botot!



A bot két végét és a közte lévő tartományt is látjuk, mert a felületéről fotonok jutnak a szemünkbe. A bot közepéről, ami szemben van velünk, a fénysugarak merőlegesen indulnak a felületről. A bot két végéről a szemünkbe jutó fénysugarak kisebb szögben indulnak ki a felületről. A bot egy pontjából különböző szögekben indulnak ki a fénysugarak, de mi csak azokat látjuk, amelyek a szemünk felé tartanak.



Ha egy csillagot nézünk, akkor is hasonló a helyzet. A csillag felületének minden pontjából minden irányba indulnak ki fénysugarak, de mi csak azokat látjuk, amelyek a szemünk irányába indulnak. Ez azt jelenti, hogy a csillag széléről a szemünkbe jutó fénysugarak kisebb szögben indulnak a felületről, mint a csillag felületének közepéből, sugárirányban, merőlegesen induló fénysugarak.



Láttuk, hogy egy csillag esetén a csillag felületéről kiinduló fény kissé a csillag felülete felé hajlik, ha nem merőlegesen hagyja el a csillag felszínét. Egy közönséges csillag esetén ez a hatás mérhető, de nem jelentős.
Nem forgó fekete lyukak esetén a fekete lyuk felülete felé irányuló torzulás akkora mértékű, hogy a nem merőleges irányban kiinduló fénysugarak visszajutnak a felületre. Nem képesek elhagyni a fekete lyuk környezetét.
Minél nagyobb az anyagsűrűség, annál erősebb a téridő torzulása és annál nagyobb szögben kiinduló fénysugarak jutnak vissza a felszínre.



Ez azt jelenti, hogy bármilyen oldalról is nézünk egy nem forgó fekete lyukat, csupán a felszínről közel merőlegesen kiinduló fénysugarak jutnak el hozzánk. Csak egy igen kis felületről kiinduló fotonokat vagyunk képesek érzékelni. Az ilyen objektum fényereje sokkal kisebb annál, mint amire számítanánk.



Forgó objektumok esetén láttuk, hogy a forgás következtében a téridő oly módon torzul, hogy a beléjük hulló anyag pályája spirális lesz. Ebből az is következik, hogy a felszínt elhagyó tárgy, vagy fény pályája is módosul.



Még a felszínt merőlegesen elhagyni igyekvő fény is elhajlik. Közönséges csillagok esetén ez a hatás igen kicsi. Gyorsan forgó fekete lyukak esetén (minden, idáig felfedezett fekete lyuk nagyon gyorsan forog) azonban ez a hatás akkora lehet, hogy még a felszínt merőlegesen elhagyni igyekvő fény sem jut el a távoli megfigyelőhöz.



A forgásból származó torzító hatás a forgó fekete lyuk egyenlítőjénél a legnagyobb. A forgástengely által kijelölt pólusokhoz közeledve a fekete lyuk kerületi sebessége csökken, így a forgásból származó hatások is csökkennek. A fekete lyuk pólusai közelében a nem forgó fekete lyuknál talált állapotokhoz közelít a téridő alakja. Ez azt jelenti, hogy a pólusoknál a felszínt közel merőlegesen elhagyó fény képes elhagyni a fekete lyukat.

A fentiek alapján azt várjuk egy gyorsan forgó fekete lyuktól, hogy az anyag az egyenlítőjének közelében spirális pályán hull belé. Onnan nem látunk a fekete lyuk felszínéről kiinduló sugárzást, sem kifelé tartó anyagáramlást. A forgástengelyek helyén, tengelyirányban az elektromágneses sugárzás számára lehetséges a kijutás a fekete lyukból. Az óriási intenzitású, tengelyirányú elektromágneses sugárzás magával tudja ragadni a fekete lyuk környezetében lévő töltött részecskéket is.



A fentiek alapján azt lehet feltételezni, hogy az aktív fekete lyukak forgástengelye irányába kilövellő jetek a fekete lyukak felszínéről származhatnak.

A határozatlansággal rendelkező teret és időt használva arra a következtetésre jutottunk, hogy a fekete lyukak nem sokkal különösebbek, mint a neutroncsillagok. Nem áll meg az idő a felületükön, vagy a közelükben. A belsejükben nem válik végtelenné a térgörbület, így nem zuhannak önmagukba, véges mérettel rendelkeznek.

Véleményem szerint a fekete lyukak kvarkcsillagok. A neutroncsillagok esetén a neutronokat alkotó kvarkcsomagok külön-külön tudnak létezni. A fekete lyukak gravitációs ereje elegendő ahhoz, hogy ezeket a kvarkcsomagokat egyesítse egy kvark-gluon plazmává. A kvarkcsillagok sűrűsége elegendő ahhoz, hogy az objektum sugara kisebb legyen a Schwarzschild-sugárnál.
A fekete lyukak keletkezését hipernóva robbanás kíséri. Ez egy roppant erejű energia felszabadulást kísérő esemény. Az a különlegessége, hogy csupán két irányban tör ki a fekete lyukká váló csillagból. A fentiek alapján ez is nyilvánvalóvá válik. Amikor elkezdődik a csillag fekete lyukká válása, akkor a csillag magjának tömege hatalmasra nő, miközben bekebelezi a csillag belsejének anyagát. A csillag magja hihetetlenül kicsi a teljes csillag méretéhez képest, így a forgási sebessége nagyon nagyra nő. A kialakuló fekete lyukba behulló plazma állapotú anyagban első lépésben a protonok egyesülnek az elektronokkal, miközben neutronná válnak. A keletkező neutronok kvarkcsomagjai összeolvadnak a fekete lyukat alkotó kvark-gluon plazmával. Az összeolvadásból származó hatalmas energia csak a pólusok irányába tud távozni a gyorsan forgó fekete lyukból. Ez lehet a hipernóva robbanás.

Ha már egy meglévő fekete lyuk kezd anyagot bekebelezni, akkor a behulló anyag válik neutronokká, majd a keletkező neutronok kvarkcsomagjai egyesülnek a fekete lyuk kvark-gluon plazmájával. Az így felszabaduló energia a pólusok irányába tud távozni. Ezek a jetek. Ahogy a behulló anyag mennyisége csökken, úgy csökken a jetek intenzitása is. Ha nem hullik be anyag a fekete lyukba, akkor a jetek is megszűnnek.

Amennyiben igaz az az állítás, hogy a fekete lyukak felszínén és a közelükben nem áll meg az idő, akkor természetesen lehetségessé válik, hogy egy külső megfigyelő észlelhesse azt a folyamatot, hogy a fekete lyukakba anyag hullik. A folyamat nem végtelen, hanem véges ideig tart. Az is megfigyelhetővé válik, hogy fekete lyukak neutroncsillagokkal, vagy egymással ütköznek. Az ütközés véges ideig tart. Ebből az következik, hogy a galaxisok ütközésekor, a központjukban lévő hatalmas fekete lyukak véges idő alatt egyesülni tudnak. Nem várható, hogy „szőlőfürtöket” találunk a legnagyobb galaxisok központjában.

A határozatlansággal rendelkező tér és idő modellnek van még egy következménye, ami jó hír lehet a távoli jövőben élő élőlények számára.

A gyorsulva táguló világegyetem és az állandó fénysebesség alapján azt feltételezik, hogy egyszer eljön az idő, mikor olyan sebességgel fog minden távolodni az egyes galaxisoktól, hogy a világ más részeiből soha nem lesz képes eljutni hozzájuk a fény és semmilyen információ. Végtelenül magányos helyek lesznek a galaxisok. Az ott élők nem fogják látni a galaxison kívüli világot.
Ezt a modellt alkalmazva azt tudjuk mondani, hogy a tágulás azt jelenti, hogy a tércellák mérete nőni fog. Ez azt jelenti, hogy a tér határozatlanabbá válik. Ezzel párhuzamosan az idő határozatlansága csökken. Ez azt jelenti, hogy a fény egyre nagyobb távolságokat egyre rövidebb időközönként tesz meg. Vagyis minél gyorsabban tágul a tér, a fény sebessége is annál nagyobb lesz. A galaxisokhoz mindig el fog jutni az információ. (Igaz, hogy nem látható fény, hanem rádióhullámok alakjában.) A modell alapján azt tudjuk mondani, hogy mégsem lesznek a világtól elszakított, magányos helyek a jövő galaxisai.

Természetesen most is szívesen veszem a véleményeket, építő jellegű kritikát tartalmazó hozzászólásokat...

Szia Imre,

Tud ez az elmélet esetleg számszerű eredményeket, mennyiségi összefüggéseket is adni?

Szia Antares!

Én csupán modellként emlegetem ezt az ötletet, ez még nem elmélet. Nincs részletesen kidolgozva, matematikailag alátámasztva, számszerűsítve.
Mint írtam, én csupán egy fizikát is kedvelő vegyész vagyok, csak remélem, hogy a profik is elgondolkodnak az ötleten és elméletté fejlesztik.

Van viszont a modellnek olyan következtetése, ami méréssel ellenőrizhető. Ezekről a kísérletekről még írok egy bejegyzést, remélem jövő hét végén lesz rá időm.

Imre

Egy tudományos elmélet akkor számít elméletnek, ha matematikailag is kidolgozott, valamint mérhető jóslatai vannak. Mérhető, így ellenőrizhető jóslatok hiányában az elmélet inkább a filozófia tárgykörébe tartozik.
A téridő határozatlanságát feltételező gondolataim nincsenek pontos matematikai számításokkal alátámasztva, így nem minősülnek elméletnek. Vannak viszont olyan következtetései, amelyek méréssel ellenőrizhetőek, ezért én a modell szóval illetem ezt a gondolathalmazt.

Sok mindent ki lehet találni és le lehet írni. Az ötleteknek csak a képzelet szab határt. Lehetséges, hogy alapvetően az előző bejegyzéseimben leírt modellnek megfelelően viselkedik a tér és az idő? Lehetséges, hogy a modellből levont következtetésekkel összhangban vannak a tapasztalataink? Hogyan lehet ezt az ötletet megerősíteni, vagy megcáfolni?

A téridő határozatlanságát feltételező modell két alapvető feltételezésben különbözik az általános relativitáselmélet elfogadott értelmezése által kialakult világképtől.

Az első maga a határozatlanság feltételezése. A határozatlanság elfogadott tény a kvantummechanika világában, bár egyes elméletek még ott is pontszerű részecskékkel számolnak. A részecskék világát feltáró kísérletek azért voltak annyira megdöbbentőek, mert kiderült, hogy a világunk nem pontosan determinálható. A részecskéknek nincs pontosan meghatározható állapotuk, a kölcsönhatások során meghatározott tulajdonságaik nem abszolút pontossággal meghatározhatók. A részecskék világát a valószínűség uralja. A kölcsönhatások során a valószínű állapotok közül egy realizálódik, de hogy épp melyik állapotot mérjük, az a valódi véletlenen múlik. Például sohasem tudjuk megadni, hogy egy radioaktív részecske mikor bomlik el, csak a bomlás bekövetkezésének valószínűségét tudjuk megadni, illetve tudjuk detektálni a már megtörtént bomlást. Véleményem szerint a valódi véletlen és a valószínűség megjelenése a részecskék világában a határozatlanság következménye.
Láttuk, hogy a részecskék határozatlanságát a redukált Compton-hullámhosszal, mint a határozatlanságot reprezentáló gömb sugarával azonosítottam. Ez adott m tömegű részecske esetén az R=h/(2πmc) értéknek adódik. A redukált Compton-hullámhossz a kvantummechanika egyenleteiben főszerepet játszik.
Ha a részecskéhez egy, a határozatlanságával egyező sugarú gömböt képzelünk, akkor ezen gömb mozgásával egyszerűen szemléltethetők a részecske mért spinje és a polarizációs tulajdonságai is.
A határozatlanság bevezetése a téridő leírásába megszünteti a szingularitásokat. A relativitáselmélet a tömegpontokhoz szingularitások megjelenését jósolja. Az elektronok fotonokat tudnak elnyelni és emittálni, az atommagok elektronokat és α részecskéket emittálnak, így egyértelmű, hogy nem pontszerű szingularitások alkotják az anyagot. A határozatlanság alkalmazásával még a valóban fekete lyukként viselkedő Planck-állapotú objektum sem válik szingularitássá. A csillagokból és kvazárokból kialakuló fekete lyukak pedig még kevésbé nevezhetők szingularitásoknak ebben a modellben. A gyakorlatban meg tudunk figyelni összeütköző fekete lyukakat. Nem dermednek számunkra mozdulatlanná, mint ahogyan azt a szingularitások feltételezésével várnánk, hanem véges idő alatt egybeolvadnak. Ezek a megfigyelések a szingularitások létének lehetséges cáfolatai.

A második eltérés a relativitáselmélettől egy még radikálisabb feltételezés. A mozgásból adódó téridő változásokat nem a téridő általános tulajdonságaként fogadja el, hanem egyértelműen a mozgó tárgyhoz köthető téridő torzulást feltételez. Az elfogadott tény, hogy a szabadon eső test, a testet körülvevő téridő alakja miatt mozog úgy, ahogyan azt meg tudjuk mérni. Egy merész feltételezéssel azt mondjuk, hogy minden gyorsulás a testet körülvevő téridő alakját is megváltoztatja, sőt az egyenes vonalú, egyenletes mozgás is egyfajta szabadesésnek fogható fel, ami a test körül meglévő téridő torzulás következménye. A mozgások felfoghatók úgy, hogy a nyugalmi tömeggel rendelkező tárgyak kölcsönhatásba lépnek a téridővel, módosítják annak alakját. A nyugalmi tömeg a kölcsönhatás erősségének mértéke. Ha meg akarjuk változtatni egy test mozgásállapotát, akkor gyakorlatilag a körülötte lévő téridő alakját kell megváltoztatnunk. Ehhez van szükség az erőre.

Hogyan lehetne ezt az állítást méréssekkel igazolni, vagy megcáfolni?

Mérjük meg a nyugalmi tömegből származó téridő görbületet egy test körül, majd ugyanazon testet jelentős sebességre gyorsítva is mérjük meg a körülötte lévő téridő torzulást!
Hogyan lehetne a körülöttünk lévő testek körül kialakuló téridő görbületet megmérni? Igazából ilyen jellegű méréseket már sokan végeztek. A vizsgálandó test által a különböző pontokban keltett gravitációs vonzás erősségét és irányát kell megmérni. Ehhez torziós ingákat használtak. A legegyszerűbb torziós ingát a következőképpen kell elképzelni: van egy merev rúd, aminek a két végére egy-egy azonos méretű és tömegű gömb van erősítve. A gömböket sűrű anyagból készítették, hogy jó nehezek legyenek. A rudat a tömegközéppontjánál fogva felfüggesztették egy állványra egy vékony, de erős fémszálat használva. Ha a gömbökre különböző vonzóerő hat (az egyik mellé odahelyezünk egy nagy tömegű tárgyat), akkor a rúd elmozdul, a felfüggesztő szál elcsavarodik.
Ha a szálban ébredő feszültség és a vonzóhatás egyensúlyba kerül, akkor a rúd helyzete stabillá válik. Gyakorlatilag a rúd egy picit el fog mozdulni az eredeti helyzetéhez képest. Ha ismerjük az adott elmozduláshoz szükséges erőt, akkor ki tudjuk számolni a testek közötti vonzás erősségét. Az elmozdulás mértéke igen csekély. Ezen úgy segítettek, hogy tükröt tettek a szálra és fénysugárral világították meg. A fénysugarat egy falra vetítették ki. Minimális elcsavarodást is észre lehetett venni a falra vetődő fénysugár elmozdulásának mérésével. Egy hasonló szerkezettel határozta meg Henry Cavendish 1798-ban a Föld tömegét. Később a szerkezetet Eötvös Lóránd tökéletesítette. Az általa készített műszerrel már sokkal finomabb változásokat is meg tudott mérni. Lehetett használni a közeli földkéreg tömegének méréséhez. Ez azért volt hasznos, mert ezzel adatokat lehetett nyerni a földkéreg összetételéről. Az kőolaj lelőhelyek kutatása során sokáig használták ezt a módszert.
Modern mérőműszerekkel nem jelent problémát nagy tömegű, gömb alakú, nyugalomban lévő testek körül kialakuló téridő mérése. Hogyan lehet nagy sebességre gyorsított testek körül kialakuló téridő alakját meghatározni? Ez már nagyon nehezen kivitelezhető mérésnek tűnik. Szerencsére van megoldás. Az adott testet a forgástengelye körül nagyon nagy fordulatszámmal kell forgatni, majd a légáramlásból és az elektrosztatikus feltöltődésből származó hatásokat ki kell küszöbölni. A nyugalomban lévő test és a nagy fordulatszámmal forgó test gravitációs hatásának méréséből kaphatunk információt a mozgásból származó gravitációs hatásra (téridő görbületre).
Az előzőekben láttuk, hogy egyértelmű különbség van egy álló és egy forgó fekete lyuk gravitációs terében. Lehetséges, hogy a nagy sebességgel forgó testek körül kialakuló téridő görbület különbözik a nyugvó testek körül kialakuló téridő görbülettől? A mért értékek a relativitáselméletből következő értékkel különböznek egymástól, vagy esetleg jóval nagyobb a hatás? A modell alapján azt várjuk, hogy jelentkezik a test mozgásából adódó addicionális hatás, mely a vonzás irányát egyértelműen módosítja. Az addicionális hatás olyan jellegű kell, hogy legyen, hogy nem függ a test nyugalmi tömegétől, de függ a test méreteitől és a fordulatszámától.

Van egy másik ellenőrzési lehetőség is. Ki lehet használni, hogy a fény pályája megváltozik, ha deformálódott téridőn halad át.
Képzeljük el, hogy egy lézersugarat vetítünk egy szemközti falra, ahol érzékelőkkel pontosan meghatározzuk a helyét! Ha egy nagyon gyors tárgyat lövünk át a lézersugáron, akkor a tárgy előtt létrejövő téridő torzulás miatt a lézer fénynek kis mértékben el kell hajolnia a tárgy irányába. Amikor a tárgy eltakarja a lézersugarat, akkor a lézert nem érzékeljük a szemközti oldalon. Amikor újból megjelenik, akkor a tárgy mögött halad át, ahol taszító hatás lép fel, tehát ismét azonos jellegű pályamódosulás figyelhető meg.
Sajnos nem tudom, hogy egy lövedék elég gyors-e ahhoz, hogy mérhető nagyságú hatást detektálhassunk. A kísérleteket természetesen vákuumban kellene elvégezni, hogy a lövedék előtt összesűrűsödő és a lövedék mögött megritkult levegő fénytörése ne zavarja a megfigyelést.
Esetleg ugyanezt a jelenséget meg lehetne figyelni, mikor műholdak haladnak el a csillagok előtt. A műholdak sebessége néhány ezer km/s. Talán ez a sebesség már elégséges lehet a téridő torzulás kimutatásához. Ebben az esetben nem kell foglalkoznunk a levegő torzító hatásával, hiszen a világűrben a vákuum adott.

Ilyen jellegű megfigyelésekről nem tudok. Azt gondolom, hogy ezek kis költségvetésből kivitelezhető megfigyelések lehetnének.

A modellből az is következik, hogy egyértelmű különbség van egy nyugalomban lévő és egy adott sebességgel haladó tárgy körül kialakuló téridő görbület között. Ebből pedig az következik, hogy van olyan vonatkoztatási rendszer, amelyben egyértelműen meghatározható, hogy melyik test van nyugalomban és melyik mekkora sebességgel halad. Gyakorlatilag ezzel épp a mozgások relativitását cáfoljuk. Egy ilyen vonatkoztatási rendszer meghatározásának az eszköze lehet a mikrohullámú háttérsugárzás egyenletes hőmérsékleti intenzitása. A mikrohullámú háttérsugárzás segítségével megadható bármely objektum mozgásból származó sebessége és a mozgásának az iránya.

Szívesen veszek bármilyen építő jellegű kritikai megjegyzést, vagy esetleges kísérleti eredményeket, vagy terveket, amelyek megerősíthetik, vagy megcáfolhatják ezt az elképzelést.

Köszönöm mindenkinek, aki elolvasta a hosszúra nyúlt fejtegetéseimet.

Kedves G.Á!

Köszönöm a hozzászólást.

Talán valóban hosszabbak a fejtegetéseim annál, hogy mindenki türelmesen végigolvassa őket.
A szövegben írtam, hogy miért tételeztem fel a tércellák energiája és térbeli, valamint időbeli határozatlanságuk közötti összefüggést:
azért, mert a kísérleti adatok ezt támasztják alá. Engem igazából a kísérleti eredmények győznek meg egy feltételezés érvényességével kapcsolatosan.

A magam szegényes matematikai eszköztárával csupán a Schwarzschild-sugár és a Compton-hullámhossz képleteit, valamint a határozatlanság értelmezését tudom felvonultatni. Ha a redukált Compton-hullámhosszt, mint a térbeli határozatlansághoz tartozó gömb sugarát értelmezzük, akkor a Planck-állapotra egy olyan állapot adódik, ahol a Schwarzschild-sugár kétszerese a redukált Compton-hullámhosznak. A lényeg az, hogy a Planck-állapot nem szingularitás, csupán egy olyan térrész, amiből a fény nem képes megjósolható időn belül kijutni.

Köszönöm a cikket. Nem is hallottam eddig erről a cikkről. Sajnos nem vagyok profi fizikus, így az ilyen színvonalú szakirodalom tanulmányozása nem szokásom.

Ha a Határozatlanság a téridőben III. bejegyzésemben ajánlott kísérletek megerősítenék a feltételezéseimet, akkor nyilvánvalóan a fizikát profi módon művelő szakértőkre vár a modell részletes matematikai kidolgozása.

Kedves G.Á.!

Köszönöm a hozzászólást.
Úgy érzem, hogy nem sikerült megragadnod a mondanivalóm lényegét, ezért megpróbálom röviden összefoglalni, hogy mire is gondoltam.

A „Szingularitás nélküli fekete lyukak?” témában kifejtem, hogy a kiterjedés nélküli pontokból felépülő geometriai rendszerünk és a pontosan meghatározott értékű számokból felépülő számrendszerünk alkalmazásának olyan következményei vannak, amelyek végtelen értékek megjelenéséhez vezetnek a természetet leírni igyekvő elméletekben.
( Megjegyzés: A relativitáselmélet esetében ez szingularitások megjelenését jelenti. Nem csak az úgynevezett fekete lyukak esetén jelentkeznek a szingularitások, hanem a részecskéket matematikailag pontszerű tömegnek tekintő elmélet alkalmazásával a pontszerű tömegek tartózkodási helyein is szingularitások keletkeznek. A pontszerű tömeg pályáját a szingularitások jelzik a relativitáselmélet egyenleteinek megoldása során.)
Bemutattam, hogy a határozatlanságnak a geometriai rendszerünkbe és a számrendszerünkbe való bevezetésével a végtelen értékek kiküszöbölődnek. A határozatlanság bevezetéséből viszont olyan jelenségek következnek, mint a valószínűség és a véletlenek megjelenése, ami a kvatummechanika világát olyan szokatlanná teszik.
A bejegyzés végén rámutattam, hogy kellő tömegű kvark-gluon plazma elegendően kicsi mérettel rendelkezik ahhoz, hogy fekete lyukként viselkedjen. Egy csillag élete végén olyan tömegű csillagmaradvány keletkezhet, amely esetén a neutroncsillag állapot nem stabil, hanem további összeomlás következhet be. Ekkor a neutronokat alkotó kvark tripletek egyetlen kvark-gluon plazmává egyesülhetnek.

„A gyorsulásból származó aszimmetrikus téridő görbület?” témát azzal kezdem, hogy az ekvivalencia-elvet (a súlyos és tehetetlen tömeg egyenlő) figyelembe véve lehet az általános relativitáselméletben a gyorsulásból származó tehetetlenségi erőket kiváltani gravitációs erőhatásokkal. Egy gyorsuló gömbön tartózkodó személy a tehetetlen tömegéből adódó addicionális vonzó hatást érez, ha a haladási irányban helyezkedik el a gömbön és a gravitációs vonzást csökkentő hatást érez, ha a haladási iránnyal ellentétes oldalon helyezkedik el. A tehetetlen tömeggel összefüggő erőhatásokat téridő torzulással kiváltva azt kapjuk, hogy a gyorsuló gömb előtt téridő sűrűsödés, a gömb mögött téridő ritkulás következik be a nem gyorsuló gömb esetén tapasztalt téridő alakjához képest. Minél nagyobb a gyorsulás, annál nagyobb a téridő torzulás.
A fentiekből kiindulva feltételeztem, hogy ahogyan egy égitest felszíne felé szabadesésben zuhanó test a test körül meglévő téridő torzulás hatására mozog gyorsulva, úgy a hétköznapi életünkben megfigyelhető tárgyak gyorsulása esetén is torzul a téridő a tárgy körül. Feltételeztem továbbá, hogy az egyenes vonalú, egyenletes mozgás is azért következik be, mert a mozgó test körül torzul a téridő. Minél torzultabb a téridő, annál nagyobb a test sebessége. A gyorsuló és egyenletes mozgás hatására kialakuló téridő torzulás között az a különbség, hogy az egyenletes mozgás esetén a test előtt és mögött kialakuló torzulás mértéke állandó, míg a gyorsuló test esetén a torzulás mértéke időben változó.

Ennek a feltételezésnek a következményeiről írtam az „Abszolút vonatkoztatási rendszer és következményei” témában. Feltéve ugyanis, hogy a mozgás hatására téridő torzulás következik be a mozgó test körül, többé nem helyezhetjük át minden következmény nélkül a vonatkoztatási rendszerünket egyik testről a hozzá képest egyenes vonalú, egyenletes mozgást végző másik testre! A vonatkoztatási rendszerünk középpontját egy egyenes vonalú, egyenletes mozgást végző a testre helyezve nyugalomban lévőnek kell tekintenünk a testet. Ekkor nem szabadna a test körül a mozgásból eredő téridő torzulást feltételeznünk, mérnünk, hiszen a test a vonatkoztatási rendszerünkben nyugalomban van. Vagyis az egymáshoz képest egyenes vonalú, egyenletes mozgást végző testek körül kialakuló téridő görbület mértéke attól függne, hogy melyik testet tekintjük a vonatkoztatási rendszerünk középpontjának. Ilyen értelemben az egymáshoz képest egyenes vonalú, egyenletes mozgást végző vonatkoztatási rendszerek nem egyenértékűek. Léteznie kell egy olyan vonatkoztatási rendszernek, amelyből tekintve a testek mozgásából származó téridő torzulások a valódi, fizikailag is kimérhető mértékűek lesznek. A relativitáselmélet megalkotásakor még az volt az elfogadott felfogás, hogy nem létezik semmilyen kísérlet, amivel egy kitüntetett, abszolútnak tekinthető vonatkoztatási rendszer kiválasztható lenne. Ma már vannak olyan kísérleti adatok a kezünkben az egész Univerzumot kitöltő mikrohullámú háttérsugárzás kapcsán, amely meghatároz egy olyan vonatkoztatási rendszert, amiben minden test sebessége és sebességének iránya egyértelműen meghatározható.

A „Határozatlanség a téridőben” I. II. és III. bejegyzésekben e fenti gondolatsor következményeivel és a kísérleti ellenőrzés lehetőségeivel foglalkoztam.

A Plack-állapotról szóló bejegyzésben rámutattam, hogy a Planck-állapot levezethető a relativitáselméletből következő Schwarzschild-sugár és a tér és idő határozatlanságát bevezető modell alkalmazásával. Ez egy olyan alkalom, amikor egyszerre használjuk a relativitáselmélet és a kvantummechanika eredményeit. Azt találtuk, hogy a Planck-állapotú objektum esetén az objektumhoz tartozó, határozatlanságot reprezentáló sugár a fele az objektumhoz tartozó Schwarzschild-sugárnak.
(Ez egy olyan általános eredmény, amit az Univerzum bármely részén élő, tudattal rendelkező lények felismerhetnek, így a Planck tömeg (energia) és a hozzá tartozó Planck-méretek lehetnek egy általános mértékegység rendszer alapjai, mint ahogy arra maga Planck rámutatott.)
Bemutattam, hogy a tér és idő határozatlanságát feltételező modell alkalmazásából az következik, hogy a Planck-állapotú objektum egy fekete lyuk, amelyből megjósolható időn belül nem tud a fény kijutni. A modellből az is következik, hogy a Planck-állapotnál kisebb energia koncentráció esetében a fény ki tud jutni az adott térrészből.

A fekete lyukakról szóló témában arról is írtam, hogy a mai világunkban található energia koncentráció sok nagyságrenddel kisebb, mint ami a Planck-állapothoz tartozik, így minden tércellát csekély idő alatt el tud hagyni az elektromágneses sugárzás, még akkor is, ha történetesen egy fekete lyuknak nevezett csillagmaradvány felszínén is van az a tércella. A bejegyzésben bemutattam, hogy a modell alkalmazásával hogyan értelmezhető a nem forgó és forgó fekete lyukak körül kialakuló téridő görbület és valószínűsítettem, hogy a jetek a fekete lyukak felszínéről származhatnak.

Az Ellenőrzés kísérletekkel című témában megpróbáltam rámutatni, hogy a kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a természet a határozatlanság, valamint az ebből következő valószínűség és véletlen jelenségeit produkálja a kísérletek során, nem pedig a tömegpontokat feltételező szingularitások figyelhetők meg, mint ami a relativitáselmélet egyenleteiből következnek.
A bejegyzés második felében olyan kísérleteket vetettem fel, amelyek azt bizonyíthatják, hogy a testek körül a mozgásból származó addicionális téridő torzulás bekövetkezik-e, vagy sem. A helyzetváltoztató és a helyváltoztató mozgásból eredő téridő torzulásra is gondoltam.

Ezek után a válaszaim a felvetéseidre:
Azt gondolod, hogy a fekete lyukba, mint szingularitásba zuhanó test sebessége a szingularitástól távol lévő megfigyelő számára nem lassul le, majd nem tűnik úgy, mintha a zuhanás megállna? Nekem olyan információm van, hogy a külső megfigyelő számára a fekete lyukba, mint szingularitásba való zuhanás nem következik be véges idő alatt. Ugyanerre az információra alapoztam azt a feltevést, miszerint két szingularitásnak tekinthető fekete lyuk sem egyesülhet egy távoli, külső megfigyelő számára véges idő alatt.
Mi a fekete lyukak egyesülését egy nagyon is gyors eseményként tapasztaljuk. Véleményed szerint mit kell várnunk két szingularitásnak tekintett fekete lyuk összeolvadása során? Mennyi idő alatt kellene, hogy egyesüljenek egy távoli, külső megfigyelő számára?

Az egyenes vonalú, egyenletes mozgást végző test körül kialakuló, mozgásból származó téridő torzulás szerves része az általános relativitáselméletnek? Ezt még így sehol sem találtam meg leírva. Ha azt mondod, hogy az egyenes vonalú, egyenletes mozgás szabadesésnek bizonyul a sík téridőben, ez nem mond ellen annak, hogy a mozgó test körül aszimmetrikus téridő torzulás jön létre, hiszen a torzulás hatására már nem is sík az a téridő…

Véleményed szerint egyik javasolt kísérlet sem bizonyítja a szingularitások létének cáfolatát. Szerintem a részecskékről az derült ki, hogy határozatlansággal bíró objektumok, nem tömegpontként viselkedő szingularitások. A húrelmélet is véges mérettel rendelkező objektumokat feltételez, ezzel sikerült a pontszerű részecskék feltételezéséből következő anomáliákat kiküszöbölni.
Ha gyorsan forgó testek és gyorsan haladó objektumok esetén is a mozgásból következő addicionális téridő torzulásokat tudnánk kimutatni, számodra az semmi újdonságot sem jelentene?