Astronomové sledují velký posuv kmitočtů přijímaného záření některých vzdálených galaxií. Rudým posuvem se nazývá jev, kdy se přijímané kmitočty posouvají k červenému konci spektra, dál od ultrafialového.
Dopplerův jev ve zvuku
Člověk vnímá výšku tónu při poslechu; i lidé bez hudebního sluchu. Jestliže zvukový zdroj mění vzdálenost od posluchače, uslyšená výška se zkreslí – ačkoliv zdroj se nezměnil.
Pamatuji takový vjem ze svého dětství. Rychlé hlasité Jawy se po silnici přibližovaly, minuly mě a pak se vzdalovaly – tehdy se slyšený tón snížil. Kmitočet poklesl. Doppler tuto souvislost popsal roku 1842, ovšem pro světlo; snad parní lokomotivy neměly píšťaly. Až 1845 v Holandsku vyzkoušeli jev skupinou trubačů, jež stála na jedoucím vagonu [1].
S dalším jevem, který původně vysvětloval Ernst Mach, jsme se seznamovali od 60. let – stíhač překonal rychlost zvuku a následně nás na Zemi dostihl zvukový úder.
Ale tutéž podstatu – zvukový třesk – uplatňoval i dávno opuštěný způsob, jenž zrychloval dopravu. Totiž koneček biče při prásknutí přesáhne rychlost zvuku, 333 m/s. Anebo papírový sáček nafouknout a – prásk.
Jistou podobnost pro světlo objevil fyzik P. A. Čerenkov roku 1934.
Dopplerův posuv v astrofyzice
Souvislosti velkého třesku nejsou k snadnému posouzení. Věda na něj usuzuje z více příznaků, také z Dopplerova posuvu barvy světla.
Světlo, přicházející od hvězd a galaxií, lze rozkládat na složky o různých kmitočtech. Jejich hodnoty sdělily, že ve vzdálených objektech se nacházejí chemické prvky, které na Zemi máme také. Ovšem příchozí kmitočty bývají svou velikostí trochu posunuté. Snadné bylo určení, že za zkreslení může Dopplerův jev. Světlo vzdalovaného zářiče má snížený kmitočet, změněnou barvu. A ze změn astrofyzika počítá rychlost vzdalování kosmického zdroje světla.
Jenže během let byly zjištěny galaxie, pro něž posuv kmitočtu byl příliš velký. Znamenal vzdalování zdroje třeba i 10x rychlejší, než dokáže světlo. To byl „nepřípustný rozpor“ vůči teorii relativity. Ta byla sice i doplněna, možná i upravena, avšak rychlost světla zůstává být nepřekonanou konstantou.
Rozpínání Vesmírného prostoru
Velká gravitace hmotného tělesa rovněž zpomaluje čas, takže sníží kmitočet vyzařovaného světla. Jenže dočetl jsem se, že „sebehustší těleso nemá gravitační rudý posuv z>1,6 a řada quasarů má.“ Takže velkou přitažlivostí nelze zdůvodnit velký posuv kmitočtu přijímaného záření.
Uplatnila se myšlenka rozpínání prostoru. Ten se má natahovat všude ve Vesmíru, spolu s vlnovou délkou letícího záření. Ovšem takový jev se měřitelně projeví až v obrovských délkách. V nesrovnatelně menších rozměrech Sluneční soustavy projevy rozpínání nenaměříme. Náročně hledané výsledky těchto postupů dovolily udržet mezní rychlost světla c beze změny.
Růst Vesmírného prostoru vymyslela a použila astrofyzika ad hoc – jen právě k tomu účelu. Stěží by „nafukování prostoru“ lidi bezdůvodně napadlo. Však bylo potřeba obhájit teorii relativity, jinak dobře fungující.
Přesto tento postup překvapí – když stále nemá věda jasnou představu, jak prostor vznikl. Ve 20. století se ve fyzice také diskutovalo, zda pojem prostoru má oprávnění, nebo zda jsou jen vzdálenosti mezi kusy hmoty. Ovšem prostor má fyzikální vlastnosti – permeabilitu a permitivitu, tím se zřejmě obhajuje jeho existence.
Vzdálená galaxie, podle Dopplera
Nyní ke vlivu pohybu zářící hmoty na změnu kmitočtu. Zářičem je vzdálená galaxie, která se vzdaluje pryč od pozorovatele – přijímače. Vzniknou snad odlišné souvislosti transformovaného světla – oproti posuzování zvuku Dopplerovým principem? Vždyť tento jev je jednoznačně obhájený našemu slyšení, pro zvuk.
Galaxie ať se nám vzdaluje rychlostí vG a vyzařuje světlo vlnové délky lambda, λG. Na Zemi se mu naměří délka λZ. Převzato z Dopplerova zvukového jevu platí: λZ /λG = 1 + vG/c.
Už pro poměr vlnových délek λZ /λG = 2 vychází: 2 – 1 = vG/c. Takže vG = c. Galaxie by se nám takto vzdalovala právě rychlostí světla c, což se nepřipouští. Proto astrofyzika přidává potřebné postupy, například vlivy teorie relativity a rozpínání, nárůstu prostorové délky.
Svět alternativně – přetržitá existence
Některé poznatky fyziky sleduji podložené jiným základem; nikoliv lineárním Euklidovým prostorem. Perspektivní prostory – zrakový a časový – vedou k odlišným souvislostem. Occamova břitva se k nim nezná – neobsahují iracionální čísla, nepotřebují je.
Šmikající břitva by mohla pohlédnout na zaokrouhlované iracionality v nekonečném Euklidově prostoru. Alespoň ve prospěch alternativního výkladu sestavy Vesmíru, i když nikoliv pro vědecké a technické výpočty. Žijeme snad ve světě, kde konečnou délku úsečky nelze vyjádřit číslem konečné velikosti?
Perspektivu odvozuji z databáze, tedy z oddělených posic diskrétního prostoru. Posice bod buďto obsahuje nebo nikoliv – dvojková logika. Uvažovaný bod je jen informací.
Zrakové perspektivní vjemy vysvětluji v jejich skládání z délkových segmentů bodové šachovnice; splývají dohromady.
Kdežto hypotéza prostoru Euklidova není s bodovým slučitelná.
Další prostor k posuzování Vesmíru
Například fyzice chybí zdůvodnění, proč světlu bývá naměřena vždy c = 300.000 km/s. Ať vědecká stanice, ve své rychlosti 100.000 km/s, změří tuto c. Budiž.
Obr. 1. V korábu je zjištěna rychlost c
Jenže jinak chápe pozorovatel, kterému stanice letí vstříc a to souběžně se světelným paprskem. Světlo předbíhá stanici rychlostí vyšší o pouhých, pouhopouhých 300.000 – 100.000 = 200.000 km/s.
Obr. 2. Pozemšťan Franta posuzuje rozdíl v rychlostech 200.000 km/s
Je to vysvětlitelný zázrak Vesmíru, nebo ne? [2]
– pokračování –
Odkazy:
[1] První tři minuty – Weinberg, Steven. MF, Praha 1983, s.17
[2] Rychlost světla posuzovaná zdálky nebo v soustavě – proč Lorentzova transformace platí, B. Tichánek
Bohumír Tichánek
Poslední články autora:
