Tłamszone odkrycia w fizyce

Artykuł po raz pierwszy w języku polskim ukazał się w dwumiesięczniku Nexus w numerze 36 (4/2004)
Tytuł oryginalny: „Suppressed Discoveries in Physics”, Nexus (wydanie angielskie), vol. 11, nr 3

Rochus Boerner

Copyright © 2003/2004

część 2

część 1

WĄTPLIWOŚCI DOTYCZĄCE PRAWDZIWOŚCI TEORII WZGLĘDNOŚCI

Ogłoszona w roku 1905 szczególna teoria względności Einsteina stanowi jedną z podstaw współczesnej fizyki. Głosi ona, że w próżni prędkość światła jest taka sama we wszystkich kierunkach i dla wszystkich obserwatorów w początkowym (bez przyspieszeń) układzie odniesienia oraz że czas i przestrzeń łączą się w sposób bardzo szczególny, kiedy są mierzone w różnych układach inercyjnych. Jak to się dzieje, opisują dokładnie równania zwane transformacją Lorentza.

Mówiąc ściśle szczególna teoria względności nie odnosi się do niczego w fizycznym wszechświecie, ponieważ pola grawitacyjne, bez względu na to jak słabe, są zawsze obecne. Włączenie ciążenia i przyspieszenia do swojej teorii zajęło Einsteinowi dziesięć lat, w rezultacie czego powstała ogólna teoria względności. Opisuje ona grawitację nie jako siłę, ale jako wywołane masą zakrzywienie czasoprzestrzeni. Według ogólnej teorii względności nie może być czegoś takiego jak osłona antygrawitacyjna.

Mimo konsensusu wśród naukowców, że szczególna teoria względności jest prawdziwa, istnieje dobrze udokumentowany eksperymentalny i teoretyczny dowód przeczący jej słuszności. Mimo to dysydenci podważający teorię względności są na indeksie i nie dopuszcza się ich, aby prezentowali swoje poglądy na konferencjach lub w pismach naukowych.

John E. Chappell jr, nieżyjący już dyrektor Natural Philosophy Alliance (organizacja zrzeszająca krytyków teorii względności), relacjonuje następujący epizod dotyczący utrącania takich poglądów:³⁰

 

Na kalifornijskim uniwersytecie Berkeley panowała szczególnie wroga atmosfera w odniesieniu do krytyków teorii względności Einsteina. Wpadłem tam w roku 1985 na Kongres Historii Nauki jako prelegent pracy głoszącej absolutną jednoczesność. Po zakończeniu wystąpienia duński przewodniczący wygłosił kilka grzecznościowych uwag na temat dysydentów, o których słyszał w Skandynawii, po czym zwrócił się do zgromadzonych z prośbą o pytania. Pierwszym mówcą okazał się młody człowiek z grupy czterech studentów siedzących z tyłu. Z miejsca przeszedł do steku potwornych wyzwisk, oskarżając mnie o całkowity brak kompetencji w analizie będącej uproszczoną wersją rozważań Melbourne’a Evansa. „Evans nie ma racji i pan też” – wrzeszczał. Oskarżył mnie o brak taktu z powodu przedstawiania moich „błędnych” argumentów w tak dostojnym gronie. Kiedy zapytałem go: „Więc jak pan wytłumaczy...” – przerwał mi, wykrzykując: „Nie muszę niczego tłumaczyć”. Reszta audytorium była tak zaszokowana tą wymianą zdań, że sesja pytań praktycznie na tym się zakończyła.

 

Takie reakcje nie należą do rzadkości. Nawet próby krytyki szczególnej teorii względności Einsteina stały się naukową herezją najwyższego rodzaju.

Wśród fizycznego establishmentu panuje pogląd, że ten, kto wątpi w zasadność tej „opoki współczesnej fizyki”, z pewnością stracił zmysły, i że próba udowodnienia jej błędności jest objawem „paranoi”.³¹

W czasie nagranego na taśmie wideo wykładu zatytułowanego „Od atomów do kwarków” profesor Caltechu³², David L. Goodstein,³³ oświadczył:

 

Są w nauce teorie, które są tak dobrze zweryfikowane przez obserwacje, że uzyskują status pewnika. Przykładem takiej teorii jest szczególna teoria względności – jest ona wciąż nazywana „teorią” z historycznych względów, ale w rzeczywistości jest to prosta inżynierska zasada rutynowo stosowana w konstrukcji gigantycznych urządzeń, takich jak akcelerator cząstek, która działa niezawodnie. Innym przykładem czegoś takiego jest teoria ewolucji. Nazywamy je „teoriami”, ale są one w rzeczywistości najlepiej ustalonymi faktami w całej ludzkiej wiedzy.

 

Isaac Asimov oświadczył, że „żaden fizyk, nawet o szczątkowej świadomości, nie wątpi w słuszność szczególnej teorii względności”.³⁴

W artykule o dysydentach teorii względności³⁵ jest cytowana wypowiedź relatywisty Clifforda Willa z Uniwersytetu Waszyngtońskiego wyrażająca podobne sentymenty:

 

Szczególna teoria względności została eksperymentalnie potwierdzona tak wiele razy, że powątpiewanie w jej słuszność graniczy z postradaniem zmysłów. Wykonano wiele eksperymentów bezpośrednio potwierdzających jej słuszność. Akceleratory cząstek na całym świecie nie działałyby, gdyby nie była ona prawdziwa. System określania pozycji GPS nie działałby, gdyby zasady szczególnej teorii względności nie były zgodne z rzeczywistością.

 

Niestety, dla postępu w fizyce tego rodzaju opinie stają się po osiągnięciu masy krytycznej samospełniającymi się proroctwami. Odstępstwa nie są już brane pod uwagę ani nawet tolerowane. Danych świadczących, że może być inaczej, nie wolno już głosić, zaś magazyny naukowe odmawiają ich publikowania.³⁶

Pogląd głoszący, że teoria, na podstawie której wysnuto wiele prawidłowych wniosków, musi być prawdziwa, jest matematycznie i logicznie nie do obrony. Naukowe modele mogą dawać wiele prawidłowych przewidywań, a mimo tego być obarczone błędami, jak tego dowodzi chociażby historyczny model układu słonecznego Ptolemeusza (geocentryczny). Nie ma znaczenia, jak wiele obserwacji potwierdza teorię, jeśli istnieje choć jedna, która jej przeczy. Teoria względności powinna była unaocznić fizykom tę zasadę już dawno temu.

Newtonowska fizyka przez stulecia prowadziła fizykę od jednego tryumfu do drugiego, wyjaśniając wzajemne związki świata materialnego, i pod koniec XIX wieku żaden fizyk, nawet taki, który posiadał tylko „szczątkową świadomość”, nie wątpił w jej słuszność. Czyż słuszność teorii Newtona nie została w końcu potwierdzona tak wieloma eksperymentami, że graniczy z „postradaniem zmysłów” twierdzenie, że coś jest z nią nie tak? Czyż działanie maszyny parowej nie udowodniło jej słuszności? A mimo to teoria Newtona traci swoją wiarygodność przy prędkościach zbliżonych do prędkości światła. Z perspektywy czasu jest oczywiste, dlaczego nigdy nie uchwycono tej niedokładności. W wyniku ogromnej prędkości światła „c” skutki stosunku „v/c” (prędkości przemieszczania się obiektu w stosunku do prędkości światła – przyp. tłum.) ujawniają się jedynie podczas wysoce wyrafinowanych eksperymentów.

Podobnie nawet współczesna technika nie jest w stanie wykryć różnic między teorią względności a konkurencyjnymi teoriami, które są z nią zbieżne w niższym zakresie stosunku „v/c”, a rozmijają się z nią w wyższych jego zakresach. Jedną z takich konkurencyjnych koncepcji jest teoria Ronalda Hatcha nosząca nazwę Ronald Hatch’s Modified Lorentz Ethergauge Theory (w skrócie MLET).³⁷

Hatch, były prezes Instytutu Nawigacji i obecny dyrektor Inżynierii Systemów Nawigacji w firmie NavCom Technologies, jest jednym z najwybitniejszych światowych specjalistów od GPS (Global Positioning System – Globalny System Określania Pozycji). W kwestii tego, czy działanie GPS stanowi dowód na prawdziwość szczególnej teorii względności, doszedł on do diametralnie przeciwnego wniosku niż Clifford Will. W pracy „Relativity and GPS”^38,39 („Teoria Względności a GPS”) przekonuje, że obserwowany wpływ prędkości na zegary GPS wręcz przeczy wnioskom płynącym ze szczególnej teorii względności.

Hatch zaproponował alternatywne w stosunku do szczególnej i ogólnej teorii względności rozwiązanie w postaci tak zwanej teorii MLET, która zgadza się z ogólną teorią względności w początkowym zakresie i koryguje wiele anomalii, których ogólna teoria względności nie jest w stanie wyjaśnić bez wysunięcia ad hoc takich założeń, jak anomalie w obrocie galaktyk i pewne anomalie w orbitach planet. Ponadto w MLET siła grawitacji ma charakter samoograniczający się, co eliminuje punktowe osobliwości (czarne dziury) stanowiące jedno z ograniczeń ogólnej teorii względności. Jedną z możliwych do sprawdzenia konsekwencji teorii Hatcha jest to, że LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory – Laserowe Interferometryczne Obserwatorium Fal Grawitacyjnych) nie będzie w stanie wykryć jakichkolwiek oznak fal grawitacyjnych.