Vnímáme prostor perspektivní a svůj pohled zdůvodňujeme Euklidovým. Proč? Jdeme-li kroky stálé délky, krajina ubíhá rovnoměrným tempem. Ovšem linearita není jedinou možností vysvětlení objektivního světa.
Možný je návrat do perspektivního, nelineárně vnímaného prostoru. Chodci ubíhá krajina rovnoměrně. Pozorovatel stále zůstává v počátku souřadnic; pak i další krok bývá zase první. Je stejně dlouhý jako předchozí, a i tohle vysvětlí nutkavý pocit lineárního prostoru s hmotou.
Matematika je úspěšně vypracovaná, ale přesto jsou fyzikálnímu výkladu světa možné i jiné přístupy. Zkouším perspektivní geometrii. Je svět pohádkou?
Co máte proti iracionalitám? – zeptal se mě kdysi profesor N.
Infinitesimální počet dodal výborné výsledky, vědě a technice. Avšak přesto. Nad nekončící výpočty by byly ty racionální. Ukončené – přesné.
Euklidův lineární prostor byl odvozený ze smyslového vnímání, z perspektivních zážitků. V něm však nevypočítáme ani délku úhlopříčky čtverce, vlastnosti kružnice.
Obr. 1. Mnohasetletý názor
Věda dlouhodobě studuje Vesmír, jenž nebývá vždy podložený přesnými matematickými výsledky. Výpočty v lineárním Euklidově prostoru ho popisují obvykle jen přibližně, zaokrouhleně. Stejně tak v prostorech zakřivených.
Kdysi nám stačil – měl stačit – prostor na práci. Někde se pracovalo více, někde naopak, ale o potřebnou nápravu jsme usilovali jen nedbale. Přivedlo nás to ke krachu vlastního průmyslu… Bylo by vůbec možné, zbavit se zaokrouhlování v teoretických popisech světa?
Studie v 19. a 20. století vedly k objevení zakřivených geometrických prostorů – Lobačevskij, Bolayi, Gauss. Po matematickém zpracování se později prosadily ve fyzice.
Obr. 2. Relativistický přístup
Einsteinova teorie mnoho vysvětlila. Prokázala relativistickou příčinu zakřivení v pohybu světla kolem Slunce, dala do lepšího pořádku poznatky o dráze obíhajícího Merkuru a později pomohla k určení drah družic, obíhajících Zemi. A tak dál.
Kdysi mi profesor H. dal radu: ve speciální teorii relativity nezkoušejte nic, tam je vše hotové. Naopak v obecné teorii, tam by byl ještě prostor.
Přesto hledám – jak dál s úplnými základy relativity? Ve 20. století fyzice původně pomohl názor o rovnocennosti setrvačných soustav. Vysvětlil otázku konstantní rychlosti světla.
Jenže jakmile kosmické lodě začaly opouštět Zemi, udržitelnost tohoto přístupu se stala otáznou. Pro stanici na oběžné dráze víme, že má čas odlišný od Země. Kosmonauti k tomu neřeknou, že by tento jejich čas byl stejně oprávněný jako ten pozemský. Že by byl základní a na Zemi, vlivem pohybu, změněný. Neobhajují relativitu.
Připomenu rozjíždějící se vedlejší vlak. Rádi tušíme, že se rozjíždí ten náš. Chceme dojet do cíle – nepotěší nás, že to nejsme my. Přirovnám ke kosmu: nestojí stanice, kolem které by se točila Zeměkoule.
V síťové učebnici „Základy teorie relativity“ [1] její autoři k Einsteinovi píšou:
Fakticky měl na mysli úplnou rovnoprávnost všech inerciálních vztažných soustav z hlediska všech fyzikálních zákonů. Pomineme-li zatím komplikace, které přináší gravitace, můžeme princip relativity považovat za nezpochybněný celým dalším vývojem fyziky.
Matematicky vzato, požaduje speciální teorie relativity invarianci (neměnný tvar) všech fyzikálních zákonů vůči Lorentzovým transformacím mezi inerciálními soustavami. Tento požadavek omezuje tvar fyzikálních zákonů, neurčuje jej však jednoznačně. Speciální teorie relativity není tedy jednou z mnoha fyzikálních teorií, ale spíše programem pro další rozvoj fyziky, jehož naplňování není dosud u konce. [1]
Konec úryvku dovoluje další hledání. Například – jaká je příčina konstantní rychlosti světla v prázdném prostoru? Proč se zpomaluje čas v závislosti na pohybu a gravitaci?
Obr. 3. Diskrétní přístupy
Vesmír založme bodovým prostorem a pulsací, kterou Zdroj neustále vytváří. Takový by byl možný. Vždyť o světě – virtuální realitě, uvažuje i věda v pracích fyziků, a nejen spisovatelů. To by už nebyla úžasná pohádka, spíš bychom nahlíželi na promyšlené dílo.
Obr. 4. Souměrný diagram, odvozený z Minkowského
Světový prostor, podložený síti informatických posic. Každá jedna by obsahovala nejvýš informaci o výskytu bodu, nic jiného. Pohyb bodů se uskuteční pouze na povel pulsu časové základny. V diskrétním prostoru bod přeskočí nanejvýš do sousední volné pozice.
Do vědomí tvora – pozorovatele – se přenáší údaje perspektivně přepočtené ze sítě posic. Každý bod má své souřadnice a vzdálenost od počátku v obou prostorech shodné, tedy v diskrétním a perspektivním. Kdežto Euklidův prostor by takto nedokázal navázat na bodový prostor. Užitá perspektiva to umožní – beze vzniku iracionalit. Sledovaný postup zdůvodní zpomalení času podle Lorentze a mezní rychlost světla, ale změny délek k tomu nezavede, nepotřebuje. Nahradí je rozdělením pulsů na časové a pohybové. V pohybovém pulsu – v přeskoku hmoty do sousední posice – veškerý ostatní pohyb přesunovaného tělesa ustane. To nabízí zpomalení času a to bez potřeby měnit geometrické délky.
Tuto problematiku jsem promýšlel na stránkách www.tichanek.cz především větším množstvím mechanických modelů, případně i fázovaných. Jednoduché výpočetní rovnice dbají speciální teorie relativity, případně diskrétního a z něj odvozeného perspektivního prostoru (s jeho lineární „Pythagorovou větou“).
Literatura:
[1] Základy teorie relativity. Elektronická učebnice pro střední a vysoké školy – Jan Novotný, Jana Jurmanová, Jan Geršl, Marta Svobodová. Masarykova universita, Brno
[2] SOS – Vysocký
Bohumír Tichánek
Poslední články autora:
