NECHŤ ROZHODNE REALITA
Předpovědi TČ a TR jsou velmi rozdílné! Realita však umí rozhodnout.
Technologie lidstva dosáhla velmi vysoké úrovně i fenomenálních úspěchů – disponujeme atomovými hodinami s přesností 10‒15, a některé z nich dokonce obíhají kolem planety Země.
S pomocí dostupných technologií lze provést velké množství fyzikálních experimentů (rozličné scénáře), které posunou naše fyzikální znalosti opět o kousek kupředu. Vzájemná konfrontace TČ a TR může sehrát v tomto procesu velmi pozitivní roli:
V čem všem jsou předpovědi obou teorií rozdílné?
4.6.1 MODEL SLUNEČNÍ SOUSTAVY
Vytvořme počítačový model SS založený na základě Gravitačního zákona symetrického pohybu. Na základě tohoto jediného zákona získáme korektní model nebeské mechaniky všech (významných) těles naší SS (včetně pohybu Slunce), a navíc si upřesníme hmotnost těchto objektů.
Nebude třeba rovnic pro popis elipsy, budeme moci ignorovat „zakřivení časoprostoru“, obejdeme se bez „poruchových funkcí“, a dokonce i bez Temné hmoty.
Stačí jeden jediný zákon a jeden dostatečně výkonný počítač!
4.6.2 GRAVITAČNÍ POSUV NESOUVISÍ S ČASEM
Dle TR je příčinou gravitačního posuvu (GRP, GMP) rozdílné „tempo“ času v rozdílných hladinách gravitačního potenciálu – změna frekvence záření je tak přímým vyjádřením poměru časových disproporcí. Změna frekvence záření ≈ změna energie fotonů ≈ změna zářivého výkonu – vše je důsledkem změny v „chodu“ času, respektive důsledkem zakřiveného časoprostoru.
Velikost energetické změny je totožná jak pro elektromagnetické záření, tak i pro jakékoliv hmotné těleso padající na daném gravitačním potenciálu. Těleso i záření vykazují stejnou energetickou změnu – přírůstek/úbytek energie je u záření reprezentován přímo změnou frekvence (dle Planckova zákona), u hmotného tělesa jde o přírůstek/úbytek kinetické energie.
Dle TČ gravitační posuv nesouvisí s dilatací či kontrakcí času – jde o „klasický“ projev Zákona zachování energie. Má-li paprsek světla v horní části věže Jeffersonovy laboratoře nižší frekvenci nežli v přízemí – důvodem je energetická bilance – i fotony musí „zaplatit“ za výstup do vyššího gravitačního potenciálu a nemohou zaplatit ničím jiným nežli svou vlastní (primární) energií – proto v daném scénáři musí klesnout energie, respektive frekvence záření. S pokřiveným časoprostorem či „rozdílným chodem času“ tento jev nesouvisí.
TČ tudíž upozorňuje, že musíme pečlivě rozlišovat význam slova frekvence:
1. Frekvence jevů (časová prodleva mezi periodickými jevy) pohybujícího se satelitu bude dilatována (zpomalena) v závislosti na rychlosti pohybu vůči společnému barycentru (což je střed Země), respektive vůči pozemskému pozorovateli (zanedbáme-li rotaci planety) dle vztahu:
te/ti = sec α, přičemž α = arcsin ve
Budou-li na Zemi i oběžné dráze GPS stejné (na Zemi synchronizované) atomové hodiny, satelit na oběžné dráze bude hlásit, že jeden oběh Země trval o něco málo kratší dobu, respektive z pohledu Země bude jeden oběh trvat nepatrně déle. Takže například (vždy záleží na konkrétní letové hladině konkrétního satelitu):
Te = 43 082,508699… s
Ti = 43 082,508695… s
Ti/Te = k = cos α = 0,999999999917
Frekvence jevů reprezentuje reálný čas!
2. Frekvence záření vysílaného z geostacionárního satelitu bude při dopadu na Zemi vyšší (záření při svém „pádu“ získává energii od gravitačního potenciálu), úměrně získané energii (Planckův zákon), a to dle vztahu pro Gravitační modrý posuv:
GMP = exp ∆V ≐ 1,0000000005284
Oba jevy souhrnně: Satelit GPS (jež není geostacionární) se však vždy pohybuje vůči Zemi nenulovou rychlostí, a tudíž jeho vlastní čas podléhá kontrakci (viz 1). Finální modrý posuv frekvence vysíleného záření ze satelitu GPS tudíž bude součinem obou jevů – dle vztahu:
ΣMP = kontrakce času × gravitační posuv = cos α · exp ∆V
Pro0 standardní letovou hladinu GPS satelitu tak uvedené vztahy generují hodnoty:
MP = 0,999999999917 · 1,0000000005284 = 1,0000000004449
∆f = 4,449·10‒10
Námi spočtený modrý posuv je v souladu s experimentem a faktickým „offsetem“ vysílaného a přijímaného signálu v satelitní komunikaci GPS mezi satelity a pozemním řídicím centrem.
Výšeuvedená hodnota je taktéž v souladu s výpočtem dle TR – přestože obě teorie vycházejí ze zcela rozdílných principů. Na daném (relativně malém) gravitačním potenciálu naší „lehoučké“ planety Země generují obě teorie (jejich matematický aparát) de facto totožné výsledky – analogicky kapitole Obě teorie v přímém porovnání.
Zaměří-li se však budoucí experimenty nejen na frekvenci záření, nýbrž i na frekvenci jevů (faktické měření času, a nikoliv energie záření) – současné technologie budou umět poměrně snadno prokázat, že pohybová dilatace času je skutečností, zatímco gravitační časové disproporce jsou pouhou chimérou.
Gravitačním posuvem jsme schopni měřit gravitační potenciál vzdálených nebeských těles (potažmo odhadovat jejich hmotnost), nikoliv však tempo „místního času“.
Samozřejmě je nutné znovu zdůraznit, že objektivně naměřená pohybová dilatace času bude vždy (již sama o sobě) důkazem nekorektnosti TR – jde o rozpor s primárním postulátem této teorie – s principem relativity!
Poznámka:
Energetická změna záření při pohybu v gravitačním poli je kvantitativně odlišná nežli u hmotných těles (která nemohou měnit svou primární energii a mohou „obchodovat“ pouze s energií kinetickou) – energetickou změnu záření definuje exponenciála gravitačního potenciálu (exponenciála exsekanty časoprostorového úhlu), zatímco energetickou změnu hmotných (látkových) těles definuje sekanta časoprostorového úhlu.
Na malém gravitačním potenciálu je energetická změna záření i hmotných těles velikostně téměř totožná – pro malé úhly totiž platí sec α ≅ exp(exsec α). S rostoucím gravitačním potenciálem však bude energetická změna větší ve prospěch elektromagnetického záření.
4.6.3 PÁD HODIN VE VAKUU
V kapitole Obě teorie v přímém porovnání jsme objasnili, že TČ i TR vyznávají odlišné fyzikální principy a odlišné matematické vztahy pro výpočet rychlosti volného pádu v gravitačním poli. I v tomto ohledu by bylo dobré obě teorie konfrontovat s realitou (s experimentem):
Dle TR se rychlost volného pádu řídí tradičním Newtonovským vztahem:
Dle TČ je třeba (v důsledku existence 4D časoprostoru) rozlišovat dvě rychlosti – interní a externí:
ve = sin α ; vi = tan α
Přičemž v gravitačním poli platí:
Alternativně lze výšeuvedené sloučit a přepsat do pythagorejského tvaru:
Co kdybychom nechali „volně padat“ satelit z výšky na úrovni geostacionární orbity (cca 42 164 km) až do úrovně orbity ISS (cca 6 771 km)? V takovémto scénáři by šlo o skutečný „volný pád“ – vše by se odehrálo mimo atmosféru Země, tedy ve vakuu – bez „tření“!
Na palubě satelitu by byly umístěny atomové hodiny i lasery pro přesné měření výšky. Získali bychom tak data o výšce v každé nanosekundě volného pádu. Spočítat rychlost by bylo snadné a především bychom se zaměřili na „dopadovou“ rychlost v okamžiku, kdy bude sonda míjet orbitu ISS. Obě teorie totiž predikují odlišné výsledky a naměřená data takovéhoto experimentu by mohla snadno vyjevit, která teorie se mýlí.
Tabulka 18: Volný pád z výšky geostacionární dráhy do výšky orbity ISS
Interní přístroje na palubě padající sondy naměří (samozřejmě) kontrakci času vůči času externímu (pozemskému), obrácenou perspektivou půjde o dilataci času (obojí v řádu 10‒10) – časové disproporce jsou však v tomto experimentu sekundární – zaměřme pozornost na rychlost:
Rychlost dle interních přístrojů bude nepatrně vyšší nežli rychlost naměřená externí aparaturou (neb interní aparatura urazí stejnou dráhu za kratší čas), obě rychlosti (dle TČ) však budou signifikantně odlišné od relativistické predikce (dle TR) – rozdíl je v řádu 10‒7.
Pro současné technologie by neměl být problém měřit rychlosti s mnohem vyšší přesností – v tomto ohledu nestojí podobnému experimentu nic v cestě!
Stejně tak nestojí nic v cestě nadšeným experimentátorům – aby na základě TČ navrhli a provedli další fyzikální pokusy v oblasti kinematiky. TČ se od současného „oficiálního“ vědeckého názoru (TR) liší v tolika oblastech a principech, že budoucnost dozajista přinese ještě mnoho příležitostí ke vzájemné konfrontaci obou teorií s pravdou a objektivní realitou!