Čtvrtek 28. května 2020, svátek má Vilém
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Čtvrtek 28. května 2020 Vilém

Existuje vůbec gravitace (jako síla)?

12. 08. 2019 9:04:56
Třeba jste už slyšeli tvrzení fyziků, že gravitace není síla, ale je to jen projev zakřiveného prostoročasu, jak ho popisuje obecná teorie relativity. Nebo že elektromagnetická síla, není síla, ale jen výměna (virtuálních) fotonů.

Samozřejmě, že je tisíckrát experimentálně ověřená pravda, že Einsteinův koncept zakřiveného prostoročasu je správný. Vycházejí z něj totiž rovnice, které byly s velkou přesností znovu a znovu ověřeny. Šlo by tedy říci, že "obecná relativita pojem síly nepoužívá, místo toho používá zakřivený prostor a čas". Toto tvrzení můžeme slyšel třeba v níže přiložené přednášce prof. Kulhánka (v čase 18:00):

V této přednášce se můžeme také dovědět, že "... současně se rozvíjela kvantová mechanika a ve třicátých letech vznikla první kvantová teorie elektromagnetického pole...., a tato kvantová teorie elektromagnetického pole nepoužívá sílu také. Místo síly používá polní výměnné částice. Letí jeden elektron, druhý elektron a vymění si kvantum elekromagnetického záření. A tím, že si ho vymění, tak na ně působí vlastně v klasickém smyslu síla. Změní se jejich trajektorie. Takže 20. století nám vymazalo sílu kvantová z fyziky." To je zřejmě dokonalá formulace.

Tomu, čemu v klasickém smyslu říkáme síla, je tvořeno různými mechanismy "v pozadí", zakřiveným prostoročasem u gravitace nebo výměnou interakční částic (viz obrázek níže) u silné, slabé a elektromagnetické síly. Síla je tedy jen jakýsi povrchnější popis daného jevu, jehož struktura je zakřivení prostoročasu nebo výměna určitých částic. Ale síla je jen zjednodušená představa toho složitějšího. Síla jen konstatuje, že se něco přitahuje nebo odpuzuje, popisuje to i matematicky přesně, jen konkrétně nepopisuje svůj mechanismus, který ponechává "za oponou".

Nejednou je možné občas objevit i formulaci, že gravitace vůbec není síla, nebo že elektromagnetická síla není síla, ale jen výměna fotonů. Že síla vůbec neexistuje. To je ale podobno tvrzení, že skříň neexistuje, ale je to jen několik k sobě smontovaných desek, dvou křídel dveří, šroubů atd. Jenže právě takovému souboru částí říkáme skříň.

V tomto smyslu je zcela korektní používat pojem síla i dnes s tím, že už víme, jaký je její mechanismus a že pojem síly je vlastně jen zjednodušený pohled na věc. Ale protože každý pohled je jen zjednodušený, jinak by ani nebyl vědou (Popperova falsifikace jako kritérium vědeckosti), každá představa (tedy i výměna částic či zakřivený prostoročas) je zjednodušená.

Nevěřte proto ani prestižním světovým fyzikům, kteří třeba v popularizaci tvrdí, že síla vůbec neexistuje. Buď jen používají přehnanou terminologii, aby zaujali veřejnost nebo prostě není jejich tvrzení správné. Ostatně je vhodné upozornit, že úvahy o neexistenci síly se dostávají už na hranici fyziky, ne-li mimo ni. Nejde tu jen o fyziku, kterou je možné experimentálně ověřit, ale o interpretaci jevů, tedy filosofii, konkrétně fenomenologii. Vlastně zřejmě nejde o fyziku vůbec, neboť tato neumí definovat pojem existence, jelikož tento pojem do fyziky nepatří.

Všimněme si třeba, že kvantová mechanika má desítky interpretací a aktuálně nelze mezi nimi experimentálně rozhodnout. Rozhodnutí je tedy hodně na použité filosofii, třeba Kodaňská interpretace je založena na pozitivistické filosofii Vídeňského kroužku. Míchá se tu fyzika s filosofii, alespoň do doby, kdy bude možné mezi interpretacemi rozhodnout experimentem.

A fyzici (až na výjimky) nebývají moc dobří filosofové, jak tvrdil Einstein: "Proč by se měl nadaný přírodovědec zabývat epistemologií? Nenajde se cennější práce v jeho specializaci? To slyším od mnoha kolegů a u ještě většího počtu z nich cítím, že tak smýšlejí. Tento pocit však nemohu sdílet. Když si vzpomenu na své nejschopnější studenty [...] mohu potvrdit, že měli o epistemologii hluboký zájem." (viz https://www.press.muni.cz/media/23999/mach179.pdf) Ono zvládnout špičkově několik oborů zvládne jen málokdo. Ne každý je Einstein. :-) Takže je vhodné si uvědomit, že mnoho formulací předních fyziků (třeba Hawkingovo tvrzení, že filosofie neexistuje), nepatří do fyziky a tedy je není vhodné brát vážně, neboť v této oblasti nejsou fyzici experty.

Autor: Jan Fikáček | pondělí 12.8.2019 9:04 | karma článku: 43.56 | přečteno: 2858x

Další články blogera

Jan Fikáček

Jak neplatit pokuty za dopravní přestupky

Znáte to, nikdo není dokonalý a občas se nějaká ta chybička při řízení vloudí. Někdy je to vysoká rychlost, jindy spěcháte, tak jedete posledních 50 metrů před křižovatkou v autobusovém pruhu, máte-li kriminální sklony jako já.

27.5.2020 v 9:09 | Karma článku: 30.81 | Přečteno: 1272 | Diskuse

Jan Fikáček

Je naše vědomí kvantové, jak tvrdí Roger Penrose?

Možná jste slyšeli o hypotéze sira Penrose, že podstatou vědomí jsou kvantové vlastnosti mikrotubulů, těchto podivných tělísek v našem mozku. Mohou ale kvantové jevy vůbec fungovat při pokojové teplotě a v makrosvětě?

19.5.2020 v 9:26 | Karma článku: 38.74 | Přečteno: 1854 | Diskuse

Jan Fikáček

Jak sex zvyšuje schopnost řešit matematické úlohy

Tak tohle jsou osobní zkušenosti ze studia na vysoké škole. Na té střední člověk všechno chápal v matematice napoprvé, ale vysoká škola, to byl šok. Přiznám se, že jsem pak po prvních matematických přednáškách doma brečel.

12.5.2020 v 9:09 | Karma článku: 46.24 | Přečteno: 6366 | Diskuse

Jan Fikáček

Pochopte kontrakci délky v teorii relativity za pár minut

Následující výklad je tak názorný a jednoduchý, že ho můj jedenáctiletý synek pochopil během 20 vteřin. A dobře vystihuje charakter speciální teorie relativity, totiž to, jsou že její efekty projekce, i když objektivní.

3.5.2020 v 18:29 | Karma článku: 43.51 | Přečteno: 2425 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Nechte si se mnou zajít chuť ... na průmyslově vyrobené potraviny

Kečup, křupky, muffiny a dokonce i káva. Naše potraviny se pomalu stávají oslavou chemického průmyslu. Pojďte se podívat, co se dá všechno nalézt v oblíbených potravinách.

28.5.2020 v 8:00 | Karma článku: 15.53 | Přečteno: 705 | Diskuse

Julius Maksa

Vznik a zánik vesmíru 1.

Vznikl vesmír tak, jak popisuje teorie velkého třesku? Mohla veškerá hmota vzniknout z ničeho? Je možné, aby hmota vznikla z energie? Je teorie velkého třesku reálná, nebo ji můžeme zařadit do sci-fi?

26.5.2020 v 12:40 | Karma článku: 11.41 | Přečteno: 362 | Diskuse

Jan Tomášek

Na rádiových vlnách 3 (rozhlasové vysílání a krystalka)

V podstatě jen doplněk k předchozím dvěma textům na dané téma - žádné zásadně nové informace - jenom shrnutí.

25.5.2020 v 21:09 | Karma článku: 9.99 | Přečteno: 471 | Diskuse

Zdenek Slanina

Akademická ne-etika vzkvétá i v koronakaranténě: Na VŠE (fraška plagiátora z FFUK) i jinde

Hladinu akademického života i za karantény čeří kauzy zametání kauz selhání akademických celebrit - na VŠE i jinde. Je to zásluhou kronyismu neboli bratříčkování, klientelistických vazeb, morální korupce, obav z řetězových reakcí.

25.5.2020 v 15:33 | Karma článku: 21.32 | Přečteno: 2521 |

Dana Tenzler

Vesmírná alchymie

Jak přišly na svět chemické prvky a hmota, která zaplňuje vesmír? Kdo byl praotcem a pramatkou všech prvků a jak vznikaly ty, ze kterých se skládáme my sami? Kdo je pravým vesmírným alchymistou, který umí vyrobit zlato?

25.5.2020 v 8:00 | Karma článku: 14.81 | Přečteno: 355 | Diskuse
Počet článků 189 Celková karma 41.41 Průměrná čtenost 2906

Vystudoval chemii, kybernetiku a teorii systémů (interdisciplinární studia) a považuje se za obecně uvažujícího člověka někde na pomezí mezi přírodními vědami a filosofií. Roky vyučoval filosofii fyziky a virtuální reality na PřF a MFF UK v Praze (a v té době odmítal tituly jako Doc. nebo CSc.). Nyní PhD student filosofie teoretické fyziky. Pracoval jako evropský expert pro "Future and Emerging Technologies". V letech 1991-7 byl předsedou společnosti Mensa ČR. Je člen světové Společnosti pro filosofii časuVíce informací zde.

Chcete-li sledovat diskuse v jeho skupině, připojte se do Vědecké filosofie & Fyziky (nejen). jan@fikacek.cz
 
Upozornění: Toto je popularizační blog pro veřejnost, neberte ho tedy jako vědeckou dizertační práci. :-) Autor má zde uváděné základní myšlenky většinou propracované do hloubky, do blogu pro veřejnost však není vhodné uvádět příliš složité formulace. Autora ale baví komunikovat s veřejností, proto tato forma s někdy expresivním vyjadřováním, přehnané nadpisy, které k popularizaci asi patří. Některé blogy jsou však čistá věda, ba dokonce mainstream, některé (asi většina) jsou kritické úvahy snažící se formulovat nové nápady, některé jsou opravdu jen sci-fi nebo spíše sci-sci-fi. P.S.: Osobní nevěcné komentáře budou mazány.

Najdete na iDNES.cz