Posted By: Petrik (Petrik) on 'CZscience'
Title:     Rychlost sireni gravitonu
Date:      Fri May 26 23:48:44 2000

Tak take koukam na diskusi, kterou vyvolala naprosto korektni, nevinna a 
skromne formulovana rosikova otazka, a nad dilem zvlaste lidoveho filosofa 
Radecka (ale take Wira) proste musim kroutit hlavou. :-) No aspon vitas, 
Roger, Fluke a Nalim maji dost trpelivosti!

Nejdrive rosikovi: k primemu experimentalnimu dukazu toho, ze se gravitace 
siri rychlosti svetla, je treba namerit gravitacni vlny. Bez vlny - vzruchu, 
ktery zaosciluje v case - nelze presne merit okamzik, kdy gravitacni pusobeni 
dorazilo. Zatim gravitacni vlny experimentalne zachyceny nebyly, jsou velmi 
slabe, vime samozrejme proc nebyly zachyceny. Aby se to zmenilo, stavi se 
ruzne citlive aparatury LIGO, VIRGO apod. - obecne receno detektory 
gravitacnich vln - valce, ktere se rozkmitaji na dvou mistech Zeme pod vlivem 
gravitacnich vln. Ocekava se, ze namerit gravitacni vlny je v jejich moci, 
uvidime. Vhodne zvoleny zdroj gravitacnich vln, ktery je mozno sledovat i 
opticky, by ukazal, ze se gravitacni vzruchy siri stejne rychle jako 
elektromagneticke vzruchy, rychlosti svetla. 

Jeste asi stoji za to rici, ze namerenim gravitacnich vln (analogie 
elektromagnetickych vln) jeste nebude experimentalne dokazano, ze se skladaji 
z gravitonu - stejne jako se elektromagneticke vlny skladaji z fotonu. 
Namerit jednotlive gravitony (z kosmickych teles) bude nad nase technicke 
sily asi navzdy, gravitace je na fundamentalni urovni velmi slaba sila. 

Z druhe strany z teoretickeho hlediska je jiste a tedy neprimo experimentalne 
dokazane, ze se gravitace siri rychlosti svetla, jelikoz jsou zakony 
specialni i obecne relativity (byt v jinych kontextech) overeny mimo 
pochybnost. Neexistuje v oboru fyzik, ktery alespon neco znamena a ktery 
zpochybnuje, ze se gravitace siri stejnou rychlosti jako svetlo. Specialni 
relativita je overena spolehlive prinejmensim pro negravitacni jevy, a 
kdybychom gravitaci mohli sirit signal "ihned", neni tezke sestavit 
experiment, v nemz by dusledek predchazel pricinu. 

Prekvapuje me, jak je mozne, ze Radecek, ktery jinak pise tak sebevedome, ma 
tak neuveritelne diry. Uplne kazda elementarni popularizacni prace o fyzice 
vysvetli (i osmiletym ctenarum), proc se gravitace siri rychlosti svetla - 
proc se zadna informace, hmota ani vzruch nemuze sirit rychleji - a proc je 
gravitace dana zakrivenim prostoru; nakonec specialni relativitu uz zname 95 
let! Podle specialni relativity je jasne, ze vyrok "gravitace pusobi ihned" 
ani nema zadny smysl, protoze je treba rici "ihned - tedy soucasne - ale z 
hlediska jake soustavy". Jelikoz je overeno, ze zakony fyziky skutecne 
nezaviseji na vztazne soustave, nemuze byt ani zadne okamzite pusobeni. 
Nakonec prave proto Einstein musel objevit obecnou relativitu a nahradit s ni 
Newtonuv gravitacni zakon, ktery "actio in distans" - pusobeni na dalku - 
zahrnoval a protirecil tak faktum specialni relativity. 

Navic Radeckovy ponekud retardovane pripominky lze uzit i pro 
elektromagnetismus. Veri Radecek, ze je svetlo elektromagneticke vlneni a ze 
se pohybuje konecnou rychlosti? Je neco spatne na tom, ze se i elektrostaticka 
sila prenasi rychlosti svetla a pusobi "za telesa" misto "na telesa", nebo co 
to povidal? :-) 

Jeste jednu takovou drobnost. Obvykle se rika, "co by se stalo, kdyby 
najednou zmizelo Slunce" ci analogicky "zmizel naboj". Hmota i naboj jsou ale 
chraneny zakonem zachovani, a tudiz nemohou jen tak zmizet. To ale neznamena, 
ze otazka po rychlosti sireni nema smysl. Staci treba zapnout vysilac - a 
misto toho, abychom se snazili najednou odkouzlit jeho naboj, alespon naboj 
nekam roztocime, posuneme. Z vysilace pak budou vychazet tzv. 
elektromagneticke vlny, ktere se siri rychlosti svetla. Totez plati pro 
gravitacni vlny, vysilane napriklad dvema telesy (hvezdami), ktera najednou 
roztocime kolem sebe navzajem. Rotujici dvojhvezda vysila take nejake ty 
gravitacni vlny. 

Bud si jist, Radecku, ze paradoxy existuji jen v Tve mozkovne. Kdyz nekam 
najednou posadis hmotu, zakrivi prostor tesne kolem sebe, ale ve vzdalenosti 
ct se zakrivi az po case t, a teprve potom budou jina telesa citit, ze se 
kdesi objevilo teleso.

K elektronum v dratu. Ty se sice posouvaji malou rychlosti par milimetru ci 
centimetru za sekundu, ale signal v dratu - povel k tomu, ze se maji 
elektrony posouvat - se siri v podstate rychlosti svetla. Tento signal je 
totiz dan elektromagnetickym polem, jehoz nosici se nazyvaji "fotony", 
nikoliv "elektrony", a fotony se siri v danem materialu presne stejnou 
rychlosti jako signaly. Elektrony se pohybuji pomaleji, ale elektrony v tehle 
analogii nehraji roli gravitonu (gravitony jsou jako fotony), ktere 
zprostredkovavaji silu, nybrz naopak roli micu, na ktere gravitace pusobi 
(stejne jako elektromagnetismus pusobi na fotony). Takze jedinym spravnym 
zaverem Tve uvahy je rici, ze to, ze mic (na ktery pusobi gravitace) se 
pohybuje pomalu, jeste neznamena, ze se gravitace samotna siri stejne pomalu. 
Ano, v tom mas pravdu.

Naopak fakt, ze se graviton - zprostredkovatel gravitace - pohybuje rychlosti 
svetla, naopak znamena, ze se i gravitace siri rychlosti svetla. Stejne jako 
u fotonu, ktere zprostredkovavaji elektromagnetickou interakci. I ta se siri 
nejvyse rychlosti svetla. Sila se siri stejnou rychlosti jako jeji 
zprostredkovatel. Nebo myslis, ze muzes dorucit postu rychlosti svetla pomoci 
postaka na ochocenem pojizdnem hlemyzdi? 

Jinak samozrejme souhlasim s vitasem, Rogerem, Flukem. Plno veci jsem psal 
zbytecne. Radecku, k poslednimu paradoxu, gravitace neni (okamzite) pusobeni 
na teles, jak si predstavujes, gravitace je zakriveni casoprostoru, kterymi 
telesa pusobi na jina telesa jen neprimo a se zpozdenim, presne tak jak 
rikas, jen nechces verit, ze to tak opravdu je. :-) Jo Nalime, to je fakt, 
mozna opravdu mel Radecek na mysli Achilla a zelvu, kterou nikdy nedobehne 
:-), kdyz mluvil o tom "paradoxu". :-)

Zdravi
Lumidek, http://lumo.come.to/ 

Search the boards