Wszechwiat oscylujcy C. ©

Józef Gelbard

Wszechświat oscylujący C. ©

Zamiast zakończenia.

Jaki jest okres oscylacji Wszechwiata?(??)

   Wszechswiat oscyluje. To jedna z myśli przewodnich tej pracy. Same oscylacje, przypuszczać można, iż spowodowane są tym, że grawitacja ma charakter dualny, czyli stnieje odpychanie grawitacyjne w środowisku materii odpowiednio zagęszczonej. Odnosi się to tak do Wszechświata w jego początkach, jak i do układów: jąder galaktyk i bardziej masywnych gwiazd. Istnienie odpychania od razu sugeruje możliwość zachodzenia oscylacji objętościowych obiektów – tak gwiazd, jak i jąder galaktyk.

   Przyjmijmy, że masa jądra Galaktyki (naszej) wynosi 10^10 mas Słońca (10 miliardów, to oszacowanie raczej do przyjęcia), czyli ok. 10^40 kg. Przyjmijmy, że masa Wszechświata jest rzędu 10^53 kg. Można przypuszczać, że nawet jeśli to daleko posunięta fantazja, istnieje proporcja okresów pulsacji (gdyż przyczyna jest ta sama).

   Zajmijmy się pulsacjami objętościowymi jądra Galaktyki (naszej). Nawet jeśli mają one miejsce, dostrzeżenie ich przez nas nie jest możliwe. Wobec stosunkowo dużej masy jądra galaktycznego, częstotliwość pulsacji jest bowiem relatywnie mała, a życie nasze jest zbyt krótkie, by pulsacje te dostrzec. Sądzę, że pulsacje jąder galaktycznych dają o sobie znać także zmianami pola grawitacyjnego. W związku z istnieniem ubytku masy grawitacyjnej, ten sam obiekt, gdy objętość jego jest większa (ma większą masę), jest źródłem silniejszego pola grawitacyjnego. Zmiany objętości muszą więc być, w świetle naszych rozważań, przyczyną cyklicznych zmian natężenia pola grawitacyjnego wokół obiektu. Gdyby nie istniał ubytek masy, zmiany objętości obiektu nie miałyby wpływu na natężenie pola grawitacyjnego wokół niego. Bardzo możliwe, że cykliczne zmiany pola grawitacyjnego wokół jądra Galaktyki (ich zasięg jest właściwie nieograniczony) są przyczyną okresowych zmian w Układzie Słonecznym: w Słońcu, oraz planetach. Jeśli tak, to indykacji tych zjawisk powinniśmy oczekiwać w badaniach paleontologicznych. Okazuje się, że rzeczywiście istnieje określona okresowość zjawisk, których indykacją są zmiany o charakterze geologicznym, świadczące także o zmianach warunków ekologicznych. Wiadomo na przykład, że co 26 milionów lat (w przybliżeniu) ma miejsce masowe wymieranie licznych gatunków, być może wskutek jakiegoś kataklizmu lub bardzo znaczących zmian klimatycznych. Istniejące hipotezy mające wyjaśnić związki przyczynowe odkrytych faktów geologicznych i paleontologicznych, na ogół są dość mgliste i niespójne, wprost bałamutne, jeśli wyjaśniają je ludzie tylko pozornie kompetentni, gdyż ich świadomość poznawcza ograniczona jest do wąskiego zakresu specjalizacji. Chyba dlatego, gdyż poszukują przyczyn zauważanych zmian, przede wszystkim w najbliższym otoczeniu Ziemi. Można nawet przypuszczać, że ten okres zmian ekologicznych może wydłużać się stopniowo w skutek stopniowego wzrostu masy substancjalnej jądra galatycznego, ściągającego z zewnątrz materię. Czy badania paleontologiczne są w stanie uchwycić istnienie takiej tendencji? Istnienie przewidywania bardzo by pomogło w sprawdzeniu tego. 

   Zapiszmy więc proporcję bazując na powyższych danych:

Tutaj x byłby okresem pulsacji Wszechświata. Otrzymujemy: x = 26·10^19 lat.Można więc, bazując na tym, przyjąć, że okres pulsacji Wszechświata jest rzędu 10^20 lat. Jeśli ma to jakikolwiek sens, to powinniśmy otrzymać podobną liczbę bazując na czymś innym.

   W tym celu zajmijmy się grawitacją zapadającej się gwiazdy. To gwiazda umowna. Sądząc po naszej koncepcji dualnej grawitacji wnioskujemy, że przy odpowiednio dużej koncentracji materii, w jej centrum, w pewnym momencie pojawia się efekt odpychania, wyhamowujący kurczenie się układu. Dodajmy do tego, że gwiazda nie jest obiektem jednorodnym pod względem gęstości. Z całą pewnością koncentracja materii w jej centrum jest największa. Poza tym gwiazda nie jest ciałem sztywnym. Można wyciągnąć stąd wniosek, że efekt odpychania pojawia się najpierw w części centralnej. W tym samym czasie warstwy wyższe kontynuują swój napór ku środkowi, napotykając na wzmagający się opór. Prowadzi to do efektu  odbicia. Tak dochodzi więc do powstania fali „akustycznej”, która z centrum podąża na zewnątrz osłabiając tym impet zapadania się warstw wyższych. Można przypuszczać, że najgłębiej, materia zgęszczona jest do tego stopnia, że właściwości jej stanowią nową jakość (plazma gluonowo-kwarkowa?), ale to wcale nie wiążące, a także nie istotne. Fala odśrodkowa przechodzi przez te wyższe warstwy, napotykając materię opadającą ku środkowi. W wyniku zachodzacych wówczas procesów, w tym hamowania zapaści, tworzy się promieniowanie (w tym X i γ), którego część uwalnia się (w większym lub mniejszym stopniu) na zewnątrz. Energia kinetyczna zapadajacej sie materii w jakimś stopniu uwalnia się w postaci promieniowania. Ale to mniej istotne wobec celu, jaki wytyczyliśmy sobie. Ostatecznie zapaść materii zostaje wyhamowana, a gwiazda zaraz po tym rozszerza się. Także jej jądro. Znów więc przewagę zyskuje przyciąganie. Materia w centrum gwiazdy zapada się i w następstwie tego znów dochodzi do odpychania w samym centrum. Być może dochodzi do ponownej emisji promieniowania gamma. Scenariusz jednak może być też inny. Wszystko zależy od masy gwiazdy i jej rozmiarów (a więc od stopnia koncentracji materii). Kontynuujmy. Wskutek naporu odśrodkowego, objętość naszej gwiazdy nieco wzrosła, ale, jak wspomniałem, znów górę bierze grawitacja. Znów objętość maleje. Gwiazda stabilizuje się jako obiekt pulsujacy. Tak dochodzi kresu proces stopniowego (nie gwałtownego) zapadania się obiektu do formy o dużo mniejszych rozmiararach. Czy białego karła? Przypominam, że zajmujemy się „gwiazdą umowną”, czyli obiektem próbnym, nie uwzględniając procesów jądrowych i ich uwarunkowań, specyficznych dla każdej gwiazdy.

   Poza tym opisany tu obiekt może być jedynie częścią wewnętrzną gwiazdy olbrzyma. Wówczas znaczna część energii wyzwalanej w samym centrum rozprasza się w materii wyższych warstw, powodując pulsacje objętościowe stwierdzane podczas obserwacji. Na zewnątrz gwiazda nie musi więc być źródłem promieniowania gamma. W samym centrum jednak zachodzą drgania objętościowe. Załóżmy, że już stabilne. Mogą one być (lub nie być) zrezonowane z dynamiką ruchu materii otaczającej jądro. Sam rezonans ma miejsce dla określonych mas, gęstości i określonych parametrów rotacji gwiazdy. To nam przypomina cefeidy, albo gwiazdy zmienne typu RR Lyrae. W przypadku zakłóceń symetrii lub braku rezonansu wewnętrznego, obiekt dany pulsuje w sposób nieregularny – gwiazdy zmienne nieregularne. Z obserwacji wynika, że gwiazd fizycznie zmiennych (pulsujacych) jest dosyć dużo. W szczególnych okolicznościach może też dojść do (zwykle nawrotowego) wybuchu, który my rejestrujemy jako gwiazda „nowa”*. To przykład procesu chaotycznego. Można przypuszczać, że obecność bliskiego sąsiada, a tym bardziej dwóch (lub więcej) masywnych gwiazd, mogłaby być źródłem nieregularności i wzajemnych przepływów energii (grawitacyjnej), niekiedy także materii, prowadzących do sytuacji rezonansowych (rezonans zewnętrzny), będących przyczyną erupcji o rozmiarach nawet katastrofalnych. Na tym etapie rozważań przychylałbym się jednak do sądu, że mechanizm wybuchu supernowej jest inny, chociaż ewentualnego pośredniego wpływu odpychania grawitacyjnego, także tu nie należałoby pomijać.

   Ostatecznie otrzymaliśmy obiekt pulsujący bardziej lub mniej regularnie.        

   Przy opisie powyższym nie braliśmy pod uwagę rotacji gwiazdy. Jest to czynnik bardzo istotny dla jej losu. Jeśli gwiazda nie rotuje lub jej rotacja jest powolna, zapadanie jest symetryczne, pulsacje odbywają się symetrycznie w całej obiętości. Wówczas jest szansa, by gwiazda taka była cefeidą. Wolna rotacja, tak nawiasem mówiąc, świadczyłaby o obecności układu planetarnego, który, jak wiadomo, bierze na siebie znaczną część momentu pędu układu. By rezonans był cechą stabilną gwiazdy, także nie powinna mieć sąsiadów – gwiazd, tworzących z nią ścisły układ grawitacyjny. Szczególnie niestabilny jest układ trzech lub większej liczby gwiazd. Wpływ masy planet jest raczej znikomy.

   Powróćmy jednak do spokojnej gwiazdy pulsującej, do obiektu stabilnego. Jego masa na ogół jest większa, nawet kilkakrotnie, niż masa Słońca. Szczególnym przykładem takich pulsujących obiektów są cefeidy. Cefeidy są nadolbrzymami. Dziś pulsacje tych gwiazd tłumaczy się inaczej. Oczywiście faktoru dualnej grawitacji nie bierze się pod uwagę. Hipotetyczny proces opisany powyżej jest jednak chyba jedynym, umożliwiającym wyjaśnienie spójne dużej stosunkowo częstotliwości pulsacji tych gwiazd, zważywszy na ich relatywnie duże masy i rozmiary. Wszak faktyczne uzgodnienie warunków i własności w tak dużych obiektach w ciągu zaledwie kilku dni (od 1 do 50 dób) nie jest sprawą prostą. Trudno oczekiwać, by obiekty te były idealnie symetryczne, bez lokalnych fluktuacji gęstości (to przecież nadolbrzymy), by pulsować aż tak regularnie, tym bardziej, że gwiazda ewoluuje także swym składem chemicznym. Niech za przykład służy nadolbrzym Betlgeuse z Oriona. W gwieździe tej odkryto niedawno wybrzuszenie – gwiazda ta nie jest idealną kulą. Za samouzgodnione pulsacje odpowiedzialny powinien być więc proces globalny, a  nie zjawiska zachodzące lokalnie (nawet jeśli są ze sobą sprzężone), na przykład przemiany jądrowe. Tym procesem globalnym są pulsacje grawitacyjne, opisane wcześniej. Można sądzić, że zróżnicowanie okresów pulsacji cefeid związane jest ze zróżnicowaniem ich mas, a więc także ich jasności absolutnych. Jak widać, przy okazji zbudowaliśmy model wyjaśniający pulsacje gwiazd, trzeba przyznać, że model alternatywny w stosunku do przyjętego dziś. Oczywiście to uproszczenie, gdyż, by uwypuklić czynnik odpychania grawitacyjnego nie uwzględniamy tu reakcji jądrowych, mających miejsce w każdej gwieździe. Ten grawitacyjny czynnik stanowiłby dopełnienie opisu gwiazd. Uważam jednak, że czynnik grawitacyjny ma zasadnicze znaczenie przy badaniu pulsacji gwiazd, ma decydujący wpływ na wielkość częstotliwości pulsacji.  

   Dzięki modelowi grawitacji dualnej znamy też przyczyny nieregularności pulsacji gwiazd. Po prostu, pulsację regularną gwiazda zawdzięcza rezonansowi. Na ogół jednak rytm przemian jądrowych zachodzących w dodatku nie w samym centrum (to przecież gwiazdy bardzo duże objętością), a więc w pewnym stopniu przemian lokalnych i tym spowodowanych zmian rozmiarów nie jest zrezonowany z rytmem pulsacji grawitacyjnych. Inną przyczyną nieregularności  może być też oddziaływanie grawitacyjne gwiazdy z masywnymi obiektami znajdującymi się w pobliżu. Jak już wyżej wspomniałem, gwiazda pulsująca (szczególnie cefeida) raczej nie jest źródłem erupcji g, gdyż jest obiektem w miarę symetrycznym, a energia „odbicia” rozprasza się jednakowo w całej jej objętości, uczestnicząc czynnie, dzięki rezonansowi, w tworzeniu samej pulsacji. Oczywiście uwarunkowania te (rezonans) nie dotyczą jąder galaktycznych. A jeśli dochodzi do zderzenia z inną galaktyką, to mamy bardziej złożony cykl pulsacji. Być może mieszkańcy tych galaktyk odkrywają w paleontologii swych planet zmienność bardziej złożoną, tak, jak wynik interferencji (tym razem fal grawitacyjnych). W moim guście łatwiejsze jest życie w galaktyce pojedyńczej, jak nasza. 

   Opisane tu procesy przedstawić można w formie matematycznej umożliwiającej symulację komputerową. Łatwo zauważyć, że przypominają one właściwie jądra galaktyk, a nawet układ globalny, Wszechświat. Znów jedność świata. Wzmacnia to przekonanie, że model Wszechświata pulsującego jest najbliższy rzeczywistości. Taka drgająca regularnie gwiazda jest jakby miniwszechświatem, choć okres jej pulsacji znikomy jest w porównaniu z okresem pulsacji, dużo masywniejszego układu globalnego, a prędkość ekspansji i kontrakcji, z oczywistych względów nie jest prędkością inwariantną ekspansji Wszechświata. Sądząc po tym można przypuszczać, że przyczyną tego jest trójwymiarowa symetria radialna obiektu, a także to, że istnieje centrum wraz z określonym gradientem gęstości (od środka na zewnątrz). W przeciwieństwie do tego, Wszechświat, już od samego początku jest strukturalnie jednorodny, a to dzięki specyficznej topologii, jaką tworzył. Różnica jak najbardziej istotna. Ciekawe, czy mimo wszystko istnieje jakiś związek. Popuśćmy więc wodze fantazji. Załóżmy, że jądro pewnej gwiazdy, posiadające masę dwukrotnie mniejszą niż masa Słońca (masa jądra dużej gwiazdy), pulsuje z okresem jednego dnia. To dość wiarygodne oszacowanie. Mamy wówczas:

- tyle razy większa jest masa Wszechświata od masy jądra tej gwiazdy. Jeśli pomnożymy tę liczbę przez okres pulsacji gwiazdy (jeden dzień), otrzymamy hipotetyczny okres pulsacji Wszechświata:

Dodajmy dla porównania i dla przypomnienia, że jądro galaktyki, jako znacznie masywniejsze, pulsować powinno z okresem liczonym na miliony lat.

   Należy podkreślić (tak dla przypomnienia), że pulsacje objętościowe spowowdowane są przez zmiany natężenia pola grawitacyjnego wokół centrum obiektu. Cyklicznie zmienne pole grawitacyjne powodować więc mogło cykliczne zmiany warunków ekologicznych na Ziemi, prowadzące choćby do wymierania wielu gatunków organizmów żywych. Najbardziej znanym jest cykl 26 milionów lat. Odpowiednie obliczenie, wiążące ten cykl z domniemanym okresem pulsacji Wszechświata, wykonaliśmy powyżej. Przed chwilą otrzymaliśmy wynik (nawet bardzo) zbliżony do tamtego wyniku. Oczywiście zbieżność ta może być tylko przypadkowa. Daje to jednak mimo wszystko indykację przynajmniej tego, że zaprezentowane tu podejście, bazujące na dualnej grawitacji, nie jest sprzeczne z obserwacją. A to jest najważniejsze. Podkreślam przy tym, że obliczenie powyższe wykonałem (oczywiście nie teraz, lecz dawniej) nie pamiętając wyniku obliczenia poprzedniego, a użyte dane liczbowe są raczej rozsądne. Jeśli jest w tym coś nie całkiem przypadkowego, to mamy poszlakę na to, że Wszechświat rzeczywiście oscyluje. W dodatku to oszacowanie okresu pulsacji wykonane zostało chyba po raz pierwszy w historii. To wywołuje dreszcze i poważne obawy pomimo, że to nie pierwsza moja afera. Moje książki i oczywiście moje blogowanie, to już afera na miarę kosmiczną (dosłownie). Miałem już sporo dreszczy. Nie, to chyba tylko bardzo złośliwy przypadek...  

   „To wprost niepoważne” przypadkowa zbieżność lub, co gorsza, „starannie dobrane” wartości parametrów dla „udowodnienia” jakiejś absurdalnej tezy. – Od razu tak zareagują. Mimo wszystko, jeśli dobierzemy mniej starannie, to... otrzymamy zgodność trochę mniej rzucającą się w oczy, ale mimo wszystko zgodność, czyli liczby zbliżonego rzędu dziesiętnego. Przypadek? W realnej Przyrodzie nie ma przypadków. Bardziej prawdopodobne jest to, że my na razie nie ogarniamy sedna.

   Wszyćko piknie, coś jednak tutaj chyba nie bardzo pasuje. Przy obliczeniach (obydwu) przyjęliśmy określoną wartość masy Wszechświata. Wiemy jednak (sądząc po moich pracach), że masa Wszechświata zmienia się – aktualnie rośnie, ale była w przeszłości nawet równa zeru. A co z masami galaktyk, gwiazd? Jeśli są stałe, to obliczenia nasze nie są warte papieru w koszu na śmieci. A jednak żal tej wyjątkowej zgodności. Jeśli mimo wszystko jest w tym coś, to tylko pod warunkiem, że wraz ze wzrostem masy Wszechświata wzrasta masa wszystkich jego elementów, w dodatku proporcjonalnie do ich zawartości materialnej. W tej sytuacji niezależnie od tego, jak bardzo Wszechświat jest ewolucyjnie zaawansowany, niezależnie od jego wieku, powinniśmy otrzymywać te same wyniki. Można by więc wnioskować, że masy bardzo odległych galaktyk i oczywiście gwiazd, z których są zbudowane, są mniejsze, niż dziś, nawet jeśli to te same gwiazdy. Czy można tę rzecz sprawdzić obserwacyjnie? Sądzę, że tak. Wystarczy posłużyć się tą antycypacją. A jak to możliwe? Otóż możliwe w związku z dualnością grawitacji. Proponuję lekturę serii artykułów poświęconych tej kwestii, w mym drugim blogu. 

*) Gwiazdy Nowe najczęściej utożsamia się z ciasnymi układami, w zasadzie podwójnymi, w których skład wchodzi biały karzeł. Tutaj mowa o innym, dotąd nie uwzględnianym mechaniźmie wybuchu. 

 

Kontakt: madajg@gazeta.pl