Molio bih vas za par odgovora jer imam jednu ideju koja verovatno nije tacna pa bih voleo da razumem zasto. Ne bih da iznesem ideju jer sam vec video previse iznetih ideja koje nemaju nikakve osnove(a koje ljudi ne zele da odbace jer su tvrdoglavi i ne slusaju tudja objasnjenja) vec bih zeleo da sam utvrdim zasto ne valja ako je to moguce.
Dobar pristup. Izvini na kašnjenju odgovora, nadao sam se da će se neko drugi ubaciti (ja sam ipak biolog, i samimi tim "diletant" na polju fizike).
Za pocetak, imam nekoliko pitanja:
1. Koje su slicnosti a koje razlike izmedju osnovnih sila u prirodi?
2. Da li je gravitacija jedina koja nije objasnjena u potpunosti i sta to tacno u vezi nje nije jasno.
3. Na sta se misli kad se kaze zakrivljenost prostorvremena, posto razumem da su prostor i vreme povezani ali sam mislio da je samo prostor zakrivljen?
4. Da li je zakrivljenje prostorvremena u potpunosti objasnjeno i da li je jedini uzrok tome masa?
Pitanje 1. je daleko preveliko. Odgovor bi zahtevao, u principu, pisanje čitavog udžbenika fizike. Samo pitanje, recimo, interakcije između slabe nuklearne i elektromagnetne sile, i objašnjenje elektroslabe interakcije prevazilazi sposobnosti ovog foruma.
Na pitanje 2. se može dati odgovor. Ujedinjenje sila ide ovako:
- električna i magnetna sila su zapravo jedna, elektromagnetna sila.
- elektromagnetna sila i slaba nuklearna sila se mogu objasniti kao dva aspekta iste sile, tzv. elektroslabe. Da se razumemo: ovo su dve sile u našem današnjem univerzumu, ali na visokim nivoima energije (100 GeV, otprilike) postaju jedna sila. Samim tim, ovo omogućava ujedinjeno objašnjenje.
- elektroslaba sila se može ujediniti sa snažnom nuklearnom silom na nekoliko različitih načina, proizvodeći ideju polja "elektronuklearne sile." Ovde je opet reč o matematičkom objašnjenju: snažna nuklearna je odvojena sila, ali na gigantskim nivoima energije, ona se stapa sa elektroslabom u jedinstveno polje. Ovo omogućava da se ove tri sile opišu ujedinjeno, iz istih osnovnih principa.
Gravitacija, međutim, je problem, i imamo tu jedan veliki paradoks.
Sa jedne strane imamo opštu teoriju relativiteta, koja opisuje gravitaciju u makroskopskom svetu (tj. među objektima veličine stena, ili planeta - mada važi i za molekule i veće čestice). Predviđanja ove teorije se uklapaju u naša merenja, koliko do sada možemo da vidimo, apsolutno. Ako postoji greška, ona je manja od 0,01%.
Ali ako teoriju relativiteta primeniš na kvantnom nivou, tu se matematika potpuno sruši: dobijaš rezultate koji su besmisleni - beskonačnosti, ili deljenja sa nulom.
Sa druge strane, imaš kvantnu mehaniku, koja je verovatno najbolje potvrđena i proverena teorija u modernoj nauci. Svako izračunavanje urađeno na osnovu kvantne mehanike koje je posle provereno se ispostavilo apsolutno tačnim. Na osnovu kvantne mehanike, recimo, u toku 1960-tih i 70-tih, napravljena je gomila predviđanja po pitanju prirode fuzije unutar zvezda; to nije moglo da se proveri sve do prošle decenije, ali kada je provereno, ispostavilo se da su izračunavanja tačna do zadnje decimale do koje naši uređaji mogu da mere.
Celokupna moderna hemija je zasnovana (i funkcioniše savršeno) na kvantnim osnovama.
Ali ako pokušaš da jednačine kvantne mehanike primeniš na veće objekte? Odjednom se opet matematika slama, dobijaš beskonačnosti i besmislice.
Otud, potrebna nam je teorija koja obuhvata oba aspekta realnosti - teorija kvantne gravitacije. String teorije su pokušaj da se reši ovaj problem, i (makar na papiru) uspešno rešavaju većinu problema; ali problem je što postoji mnogo mogućih teorija, a za sada nema načina da se proveri koja od njih je najbliža stvarnosti (ako ijedna uopšte jeste).
3. I prostor i vreme se zakrivljavaju usled gravitacionih efekata. Sat na vrhu Mont Everesta i na dnu okeana neće ići istom brzinom, usled uticaja gravitacije na protok vremena.
4. Zakrivljenje prostorvremena koje izračunavamo na osnovu jednačina relativiteta savršeno (makar 99.99%) odgovara onome što vidimo u univerzumu. U tom smislu, ono jeste u potpunosti objašnjeno.
Uzrok zakrivljenju je tzv. "four-momentum", koji uključuje masu/energiju i linearni moment objekta ili zračenja u datoj oblasti prostorvremenskog kontinuuma. Dakle, ako dodaš energiju komadu mase, ili ga ubrzaš, to će povećati zakrivljenje prostora. Ako bi ubrzao svemirski brod do ogromnih brzina (recimo, 0.9999999999999999999999999c), taj brod bi izazivao zakrivljenje slično onome koga izaziva čitava galaksija.