Dvi gravitacijos paradigmos

Antigravitacinė levitacija laikoma viena iš archetipinių mokslinės fantastikos idėjų, kuri galėtų turėti begalę praktinių pritaikymų, išspręstų daugybę techninių klausimų. Manau nesuklysiu pasakęs, kad pati akivaizdžiausia panaudojimo sritis būtų transportas. Padarius technologiją pakankamai kompaktiška, būtų galima sukurti net asmeninius levitatorius, kuriuos naudojant joks aukštis nebūtų baisus.

Kodėl viso to neturime, kas trukdo sukurti tokią technologiją ir pažaboti gravitaciją? Situacija ne tokia akivaizdi, kaip gali atrodyti, nes yra daug požymių, kad šios technologijos naudojamos (NSO), negana to, kad jos buvo žinomos net senovėje ir naudojant jas buvo statomos Egipto piramidės, kiti sunkiasvoriai monumentai, kur reikėjo kilnoti daugelį tonų sveriančius blokus ir statulas. Tad kodėl mes to neturime savo įprastiniame gyvenime? Kodėl planetos valdžia slepia technologiją nuo žmonijos? Tai klausimai retoriniai ir aš į juos neatsakinėsiu, bet pabandysiu pasigilinti į tai, kaip fizikai supranta gravitaciją ir kaip įmanoma sukurti levitavimo nedideliuose aukščiuose priemones?

Yra dvi pagrindinės gravitacijos teorijos paradigmos. Vienai jų pradžią davė Niutonas su savo gravitacinio potencialo formule. Gravitacinio potencialo esmė yra masė (M) atvirkščiai proporcinga atstumo kvadratui, padauginta iš gravitacijos konstantos (G), t. y., kuo toliau nuo masės centro, tuo potencialas silpnesnis. Šioje formulėje Niutonas susiejo pačius akivaizdžiausius planetos parametrus, o visą nežinomą gravitacijos fiziką patalpino konstantoje (G), kuri koreguoja dalybos neatitikimą matavimams. Tai buvo pradžia judėjimo, kuris iš pradžių postulavo „action at a distance“ principą, o po to nematomą tarpą tarp nutolusių objektų užpildė jėga, turinčia energijos mainų formą.

Kitai paradigmai pradžią davė Einšteinas. Jo lygtis yra daug sudėtingesnė ir ji pagrįsta geometrijos idėja. Masė su mase ne apsikeičia energija, bet iškreipia aplinką, aplink esantį erdvėlaikį, todėl jame atsiranda geometrija pagrįsta jėga. Ji gali atrodyti mistiška todėl, kad ši geometrija nematoma akiai ir atrodo, kad tarp masyvių objektų nieko nėra. Šios geometrijos šaltinis yra įtempio-energijos tenzorius. Šioje matricoje surikiuoti: energijos tankis, impulso tankis ir impulso srautas. Visi šie parametrai, sujungti su gravitacijos konstanta (G), Einšteino lygtyje yra erdvės-laiko kreivumo šaltinis. Šis kreivumas aplink materijos-energijos sankaupą sukuria gravitacinį potencialą, su jėgos vektoriumi žemyn.

Jeigu nebūtų potencialo, nebūtų traukos; jeigu potencialą būtų galima keisti, būtų galima valdyti traukos jėgą. Kai tarp kūnų turinčių masę nėra traukos, jie gali judėti nepriklausomai vienas nuo kito su savo propulsijos sistema. Kitas variantas, ne pašalinti potencialą, bet suteikti jam priešingą kryptį ir šias dvi potencialo kryptis įvairiai balansuoti. Tai daug naudingesnė situacija, nes jeigu gravitacija būtų visiškai pašalinta, tai objektas paprasčiausiai nevaldomai varomas išcentrinės jėgos išskristų į kosmosą, nes traukia ne tik planeta, traukia taip pat ir kosminė erdvė.

Gilesnis gravitacijos suvokimas

Mano straipsniuose fizikos sistema jau buvo parodyta. Ji sudaryta iš dviejų parametrų blokų: substancija-energija-informacija ir erdvė-judėjimas-laikas. Niutono teorija grindžiama pirmu bloku, o Einšteinas naudoja antrą. Gravitacija atsiranda kai substancijos sankaupos apsikeičia energija, energijos srautais arba kai iškreipiamas erdvėlaikis, kuris yra judėjimo scena.

Niutono teoriją galima tiesiogiai sieti su kvantinių laukų teorija, Standartiniu modeliu ir atitinkamai kvantine gravitacija. Tai reiškia, kad šios paradigmos substancija dalinasi į laukus, o šie į atskirus kvantus, ir kad realybė yra ne vientisa, bet diskretiška. Tai yra, kai kvantinis laukas granuliuojasi, už jo daugiau nelieka jokios realybės ir tas lauko ir kvantų „anapus“ yra niekis. O materiją sukabintą laiko ne erdvėlaikis, bet energijos mainai tarp kvantų, kurie sukuria tarp substancijos granuliuotų sankaupų trauką arba stūmimą. Pagal šį modelį, substancija yra sluoksniuota ir šis diskretiškumo-vientisumo principas, skirtinguose sluoksniuose gali būti skirtingas. Vienas laukas linkęs labiau kvantizuotis, kitas mažiau. Tie laukai, kurie kvantizuojasi mažiau, vadinami jėgos laukais ir jie riša kaip pagrindas tuos laukus, kurie labiau diskretizuojasi.

Pagal šį modelį, gravitacija yra vienas toks mažiau diskretizuotas sluoksnis, kuris riša visą įprastą materiją visatoje, per apsikeitimą kvantizuota energija. Koks viso to mechanizmas – dar nėra galutinai išaiškinta, bent tai neviešinama žmonėms.

Einšteino teorija labiau susijusi su erdve-judėjimu-laiku. Pagal šią teoriją – yra nenutrūkstantis kontinuumas, kuris labai elastingas ir jeigu turi diskretiškumo aspektą (padalintas į dalis arba kvantus), tai jis nėra šimtaprocentinis kontinuumo sutraukymas į smulkius fragmentus. Vadinasi, didelės energijos sankaupos erdvėlaikį ištempia, dėl ko pasikeičia jo vidinės savybės, kurias galima vadinti pralaidumo arba tankio gradientu. Dėl to jame atsiranda jėgos vektoriai, nukreipti į kreivumą sukuriančią masę. Erdvėlaikis gali būti savarankiškas sluoksnis, tai gali būti koks nors kvantinis laukas arba tai gali būti laukų visuma tose vietose, kur energija minimali, bet lieka fundamentali, permatoma „laukų“ struktūra. Pagal šį principą, gravitacija tėra geometrinė kinematika (judėjimas).

Vadinasi, norint sukurti galutinę gravitacijos teoriją, reikia išsiaiškinti kreivumo (geodeziko) priežastį. Jeigu geodezikas netiesus, tai todėl, kad kreivas paviršius, arba todėl, kad judėjimas vyksta stipriame potenciale. Teorijos skiriasi tuo, ar tarp substancijos fizinių sistemų įsiterpia tarpininkas, ar ne. Tai yra, ar energija tiesiogiai veikia energiją, ar energija veikia erdvę, o erdvė kreipia substancijos sankaupos trajektoriją. Tai yra tiesioginė arba netiesioginė sąveika. Energija – erdvė – energija arba energija – energija.

Kaip sukurti antigravitacinę levitaciją

Įdomiausias klausimas, kokios galimybės abiem atvejais sukurti levitaciją. Yra du teoriniai variantai: neutralizavimas ir kompensacija. Neutralizavimas, tai tam tikroje ribotoje zonoje, netoli žemės paviršiaus, energijos srauto arba geodeziko pašalinimas. Tam reikia, kad atsirastų specialios rūšies substancija, kuri nesąveikauja su gravitacine energija arba geodeziku (tarpininkaujančia erdve). Viena iš problemų tokiu atveju yra levitatoriaus valdymas, nes jam kontroliuoti reikėtų specialios propulsijos sistemos, kadangi jis pasidarytų visiškai nepriklausomas nuo planetinės masės ir elgtųsi kaip tuščioje kosminėje erdvėje. Kompensavimas yra priešingo vektoriaus sukūrimas. Jeigu trauka veikia žemyn, tai reikėtų sukurti priešpriešinę jėgą, kuri veiktų aukštyn. Tai reaktyvinių arba Archimedo jėgų pavidalu yra daroma, bet antigravitacija reiškia, kad šis tikslas pasiekiamas kvantinių laukų lygmenyje, sukuriant tam tikras kvantinio lauko (substancijos) būsenas. O galbūt įmanoma skirtingų ženklų gravitacija, tik reikia surasti šio proceso fizikinį mechanizmą.

Erdvės kreivumas nereiškia, kad nėra būdų jo kompensuoti. Vienas iš tokių būdų – yra geodeziko užpildymas. Galima įsivaizduoti taip. Kreivumas yra dvimatė įduba, o jos viduje, masės rutulys. Neturint papildomos energijos, rutuliui „išlipti‘ iš šios įdubos neįmanoma. Bet tarkime, kad įduba užpildoma vandeniu, o rutulys vandenyje plūduriuoja. Tai būtų metaforiškas mechanizmas kaip kompensuoti įdubos trauką žemyn. Tereikia peržiūrėti visas fizikos materijos teorijas ir surasti būdų, kaip geodeziko įdubimą užpildyti. Arba galima sukurti kažką panašaus į „oro pagalves“, kurios yra egzotiška substancijos būsena, kurios neveikia geodeziko trauka ir kurios pakelia įprastinę sąveikaujančią materiją.

Taip pat labai naudinga patyrinėti gravitaciją sluoksnis po sluoksnio ir pažiūrėti, koks skirtingo sluoksnio vaidmuo. Ar elektromagnetinis laukas kuria gravitaciją, ar jis atskirai gali turėti jai įtaką? Taip pat – kiti laukai, tokie kaip elektronai, kvarkai, gliuonai, W bozonai ir t. t.? Labai naudinga pasiaiškinti, kokią įtaką gravitacijai turi substancijos įvairūs parametrai: tarkime sukinys; arba skilimais ir reakcijomis, struktūromis sukurti tokias būsenas, kurios įgytų gravitacinį neutralumą taip, kaip įmanomas elektrinis neutralumas.

Žmones antigravitacinė levitacija žavi ne be reikalo. Tai realizavus praktiškai, civilizacija pereitų į kokybiškai naują lygį ir atsivertų iki šiol daug nematytų galimybių. Pirmiausiai – atpigtų transportas, arba bent pasidarytų nepriklausomas nuo tam tikrų energijos išteklių, būtų nustota teršti aplinka, atsivertų neregėtos galimybės statyboms ir inžinerijai. Taip pat egzotiškos pasidarytų individualių kelionių galimybės.

Ir paskutinis štrichas yra klausimas, kokios technologijos matomos įvairių NSO pasirodymų metu? Juk jos labai panašios į antigravitacijos technologijas…

• Antigravitacija