Mohu jediným pohledem změnit vesmír? III

rubrika: Populárně naučný koutek


K myšlenkovému pokusu 's odloženou volbou' v kosmických rozměrech využil Wheeler možností, které poskytuje takzvaná gravitační čočka. Když se vzdálený zdroj světla nachází za velmi hmotnou galaxií, její gravitační pole ohýbá paprsky, které ji na obou stranách míjejí. Proto může dojít k tomu, že místo jedné galaxie vidíme galaxie dvě. Ohyb světla gravitačním polem je jedním z důsledků obecné teorie relativity, který předpověděl Einstein a v roce 1919 měřením prokázal britský astronom Arthur Eddington.

Lucifer


gravitational_lens-full.jpgMěníme kosmickou historii

Wheeler chápal pozorování gravitační čočkou jako dvouštěrbinový experiment ve velkém měřítku. Foton přicházející z hvězdy si může vybrat, kterou cestou se dá. Kdyby se nám podařilo pozorovat interferenční efekty mezi oběma svazky světla procházejícího kolem galaxie, viděli bychom interferenční obrazec. Wheeler uváděl jako příklad kvasar 0957+561A/B, vzdálený zhruba osm miliard světelných let. Je to první kvasar, u něhož se pozorovaly dva obrazy vzniklé účinkem 'gravitační čočky', tedy galaxie, která leží mezi ním a Zemí. Vzdálenost galaxie je zhruba poloviční než vzdálenost kvasaru, takže světlu trvá něco přes čtyři miliardy let, než se dostane ke galaxii a pak letí k nám ještě další miliardy let. Máme tedy dost času si rozmyslet, budeme-li měřit pomocí vlnového nebo částicového detektoru a zjistit, zda foton sledoval obě dráhy kolem galaxie, nebo jenom jednu.

Naše rozhodnutí může padnout celé miliardy let potom, co foton minul příslušnou galaktickou 'čočku'. V roce 1981 to Wheeler popsal slovy: "Populárně to můžeme vyjádřit tak, že rozhodneme, co foton udělá, až poté, kdy to udělal." Bohrova myšlenka, že nic nemá určité vlastnosti, dokud se neprovede měření, se zdála absurdní. Wheelerův myšlenkový kosmický experiment ji staví do jiného světla, najednou je snazší ji spolknout.

V roce 1992 Wheeler prohlásil: "Kvantové jevy nemají ani vlnový, ani částicový charakter, jsou svou vnitřní povahou nedefinované až do okamžiku měření. Biskup Berkeley měl v jistém smyslu pravdu, když tvrdil, že existovat znamená být vnímán." Můžeme vše obrátit a říkat, že experimenty s odloženou volbou, jež byly úspěšně provedeny v laboratoři a alespoň v myšlenkové podobě ve vesmíru, dokládají, že se podílíme na historii vesmíru - historii sahající snad až do jeho počátku.

"Jak vesmír vznikl? Nějakým podivným aktem, jenž se vymyká veškeré analýze? Nebo je tento mechanismus totožný s tím, který působí neustále?" Takto přemýšlel Wheeler, když uvažoval nad otázkou, zda velký třesk byl kvantovou událostí, zda existenci vesmíru zapříčinilo něco, čím se řídí i náš každodenní život.

Jeho "účastnický vesmír", ve kterém pozorovatelé mění kvantovou povahu kosmické historie, je krokem k podpoře této myšlenky. Ale kosmolog z cambridgeské univerzity Stephen Hawking jde ještě dále. Tvrdí, že kvantový svět dovoluje určit celou historii vesmíru z naší současné pozice. Nazývá to "kosmologií shora dolů" a tvrdí, že se tím řeší odvěká otázka "Co bylo před velkým třeskem?".

Zdroj: Michael Brooks, Velké otázky: Fyzika


Poznámky:

Obraz kvasaru 0957+561A/B zprostředkovaný galaktickou gravitační čočkou však není způsoben průletem jednoho fotonu za druhým kolem galaxie, ale obrovským množstvím fotonů, které každou chvíli kvasar vyzařuje. Pojďme si to vyjasnit.

K interpretaci gravitační čočky nám z kvantové mechaniky stačí pouze informace, že světlo se šíří v podobě energetických balíčků zvaných fotony, které mají jistou hmotnost, a elementární závěr z obecné teorie relativity, že každý hmotný objekt kolem sebe zakřivuje prostor. Abychom pochopili princip, tak ve skutečnosti nepotřebujeme ani obecnou teorii relativity, stačí nám klasická Newtonova interpretace, zbytek je jednoduchá optika. Každý hmotný objekt, ať už těleso nebo částice, na který působí jakákoli síla, v tomto případě gravitační, mění směr svého pohybu. Ve smyslu obecné teorie relativity je to trochu jinak - těleso se volně pohybuje zakřiveným prostorem v důsledku gravitace - ale výsledek je stejný.

Nejjednodušší a nejnázornější příklad gravitační čočky v kosmických rozměrech je tento: Představte si, že sledujete záření z galaxie a ve stejném směru mezi vámi a pozorovaným objektem se nachází velmi hmotný objekt kulovitého tvaru, kupříkladu černá díra. Kdyby tam nebyla, tak by do vašeho oka či detektoru dorazily paprsky (fotony), které zamířily vaším směrem z každého místa objektu. Když tam bude překážka, černá díra či cokoli jiného podobně hmotného, tak k vám ty přímé paprsky nedorazí. Mohou však k vám dorazit jiné, které ten gravitační objekt obletí a jejich směr se díky tomu změní tak, že zamíří k vám. V tomto případě uvidíte obraz galaxie v podobě kroužku. Klasická optika.

Do vašeho oka či detektoru dorazí všechny fotony z celé galaxie či jiného zářícího objektu, který se nachází za gravitační čočkou, jejichž dráha se příslušně zakřivila. Je nesmysl se domnívat, že nějaký foton se rozhodne letět tudy či jinudy jenom proto, že se na to díváte. Interference toho či jiného druhu zde může být přítomna, ale s výsledkem vašeho pozorování nijak nesouvisí. Natožpak 'odložená volba'.

Když pozorovaný zářící objekt není ve stejném směru s gravitační čočkou, a navíc ta čočka i objekt mají roztodivné tvary, můžete vidět několik obrazů objektu, jako třeba dva v případě kvasaru 0957+561A/B.

Představa, že by to mohlo připomínat dvouštěrbinový efekt, natožpak s odloženou volbou, je dle mého úsudku více mimo realitu než třeba kvantová duše.


komentářů: 5         



Komentáře (5)


Vložení nového příspěvku
Jméno
E-mail  (není povinné)
Název  (není povinné)
Příspěvek 
PlačícíÚžasnýKřičícíMrkajícíNerozhodnýS vyplazeným jazykemPřekvapenýUsmívající seMlčícíJe na prachySmějící seLíbajícíNevinnýZamračenýŠlápnul vedleRozpačitýOspalýAhojZamilovaný
Kontrolní kód_   

« strana 1 »

5
Multipass (neregistrovaný) 24.10.2011, 21:34:02
už to bude? už to bude? už to bude? už to bude? už to bude?
tak teda jo, čekám................................;)

Lucifer
4
Lucifer 24.10.2011, 19:02:28
[3] Těmhle otázkám se bude svým způsobem věnovat jedno z dalších témat v Populárně naučném koutku, které se dotkne jisté simulace. Nebudu předbíhat ]Mrkající

3
Multipass (neregistrovaný) 24.10.2011, 18:45:17
2. tak to je úleva!- stačí ale, když mi zodpovíte jen pár lehkých otázek, pak už nebudu otravovat, ok? Tak:
1. Kde to jsme? 2. Proč jsme? 3.Kdo za to může? a 4.- kdy už konečně zvítězí Pravda a Láska (myslím tu Věčnou, ne těch 5 obligátních minut, chápete)?
Nemusíte hned, máte na to hodinu, vidím přece, že máte fůru jiných starostí, kterým taky nerozumím;) Dik předem.

Lucifer
2
Lucifer 24.10.2011, 15:30:43
[1] V posledním díle (zítra nebo pozítří) se to poněkud vyvrbí ]Mrkající

1
Multipass (neregistrovaný) 24.10.2011, 13:31:50
f a k t nevim

«     1     »