Speciální teorie relativity

Rudý posuv bez rozpínání vesmírného prostoru - hledání   💾

Bohumír Tichánek

      v. 16.11.2024 - změny

Práce zkouší vysvětlit změny kmitočtu záření, jež na Zemi měříme, a to pro galaxii v pohybu. Užívá diskrétní čas a délku. Pak vzdalující se galaxii vysvětluje rudý posuv, aniž by užíval rozpínání vesmírného prostoru.

Jenže, užitý postup nevysvětluje modrý posuv - což by mohlo vést k dalšímu hledání.


Ve 20. století se postupně prosadil názor, že se galaxie od sebe vzdalují navzájem. Bylo to velké překvapení. Však názory na svět si zprvu děláme dle toho, co vidíme, co vnímáme.

Uvažovat elektromagnetické záření podle Dopplerova jevu má nesnáz. Zjistí vzdalování galaxií až desetkrát převyšující rychlost světla. Tohle se zdůvodňuje rozpínáním vesmírného prostoru - ad hoc. Jen nepřímo vzniklo toto vysvětlení, přímé změření rostoucích délek samozřejmě nenacházím.

Vlnění vzduchu je podélné, takže změna kmitočtu zvuku se změnami vzdálenosti zdroje a přijímače, nazvaná Dopplerovým principem*), dobře vyhovuje.

*) Jan Christian Doppler zveřejnil 1842 „O barevném světle dvojhvězd“. Tedy vyslovil pro světlo!
„Příčiny v rozdílu barev hvězd nejsou v rychlosti, ale v chemickém obsahu. Efekt byl prvně využit k jevu, pro nějž neplatí.“

[0] Zpráva o Vesmíru - Kopal, Zdeněk, Praha, MF 1976, s.56

*   *   *
Obsah
  1. Použité symboly
  2. Úvod
  3. Jinak
  4. Zářič v klidu
  5. Zářič ve vzdalování
  6. Zážitky světa podložené informaticky
  7. Představa vyzařování fotonu
  8. Rudý posuv určený pulsním vesmírným Zdrojem
  9. Jiní, o diskrétních přístupech
  10. Zpřesnění grafu. Galaxie se Zemi vzdaluje
  11. Galaxie směřuje k Zemi rychlostí c/2
  12. 10.1. Rozpor
  13. Galaxie letí k Zemi rychlostí větší než c/2
  14. Zhodnocení
    12.1. Rudý posuv a námitka
  15. Závěr
    13.1. Co je překvapivější
    13.2. Smyslové zážitky
       Odkazy


0. Použité symboly

λG ... vlnová délka záření vysílaného vzdálenou galaxií
λZ ... vlnová délka záření na Zemi
c ... určená rychlost světla ve vakuu
I ... intenzita elektromagnetického signálu
PE ... puls hypotetického vesmírného Zdroje
PL ... délkový puls (využitý puls PE)
PT ... časový puls (nevyužitý puls PE)
T ... perioda vlny
t ... newtonovský čas


1. Úvod

Světlo, přicházející od hvězd a galaxií, lze rozložit na složky o různých kmitočtech (barvách). Jejich hodnoty sdělily, že ve vzdálených objektech se nacházejí chemické prvky, které na Zemi máme také. Ovšem příchozí kmitočty bývají svou velikostí posunuté oproti prvkům, které měříme na Zemi. Rudým posuvem se nazývá jev, kdy přijímané světlo má posunuté kmitočty k červenému konci spektra; prodloužené vlnové délky.

Tento rudý posuv astrofyzika zdůvodňuje několika souvislostmi. Snadno k pochopení je vliv Dopplerova posuvu. Jenže v posledních desetiletích byly zjištěny příliš velké posuvy. S Dopplerovým vysvětlením by vzdalující galaxie překonávaly rychlost světla až i desetkrát. Nepřípustné!

Po delším posuzování astrofyzika rozhodla, že příčinou je rozpínání prostoru. Jakoby se nafukoval v každém svém místě. To je jiná záležitost než jednoduše pochopitelné vzdalování galaxií od sebe navzájem nebo odlet kosmické lodě od Země.

Pojmenování bývá nepřesně využívané – i postupné vzájemné vzdalování dvou galaxií se také někdy nazývá rozpínáním prostoru.

K čemu moje námitka? Vyhodnocení podle Dopplera, zjištění v>c, může mít jinou příčinu než rozpínání prostoru. Pak prosté vzdalování galaxií navzájem by mohl určovat pouhý mechanický pohyb.


2. Jinak

Zde uvedu jinou možnost převelkého rudého posuvu. Dbám přetržitého časoprostoru; krátce:

Tímto přístupem zdůvodňuji zpomalování času při pohybu, žádné změny poloměru při rotačním pohybu, důvod změření vždy konstantní rychlosti světla při libovolném pohybu soustavy, a jiné.

V dalším použiju nejjednodušší mechanický model fotonu, i když souvislostí je mnohem víc. Grafickými pokusy zůstávám jen na povrchu složité problematiky.


3. Zářič v klidu

Chemický prvek na Zemi září určitou vlnovou délkou λZ (lambda). Zvolená svítící galaxie ať se Zemi nevzdaluje ani neblíží, takže vlnová délka stejného prvku je shodná; tam i zde na Zemi λZ = λG (obr. 1). Při konstantní vzdálenosti vliv Dopplerovský nepředpokládám a jiné zde nesleduji. Prostor zavádím neměnnou sítí diskrétních posic [1], takže neuvažuji myšlenku jeho rozpínání. (V mých přístupech přisuzuji zakřivení trase objektu - v jeho pohybu pravoúhlou diskrétní sítí časoprostoru - a nikoliv samotnému časoprostoru.)

Souvislost paprsku s časem t ukazuje 1. obrázek. Perioda T je úměrná vlnové délce λ. Platí c = λ/T = konst.

sinusoida

Obr. 1. Vlnová délka λG = λZ, galaxie nemění svou vzdálenost

4. Zářič ve vzdalování

Ve 2. obrázku se zářící galaxie vzdaluje pozorovateli na Zemi. Ten zjišťuje snížený kmitočet – prodloužila se délka přijímané vlny λG, tedy rudý posuv. A to oproti vlnové délce λZ záření, které patří témuž chemickému prvku na Zemi.

sinusoida, delší vlna

Obr. 2. Zvětšená vlnová délka přijímaného záření, λG > λZ

5. Zážitky světa podložené informaticky

Zrakové zážitky nás informují o světě; ovšem podkládám je informaticky, bez zařazení Euklidova prostoru. Neustávající řada Zdrojových pulsů dovoluje hmotě délkový přesun nebo čas bez pohybu. Například ve 3. obrázku jsou pulsy řazeny střídavě, což ukazuje poloviční rychlost světla - ovšem jen v tomto diskrétním 1D prostoru. Do perspektivního lidského vnímání a hodnocení nutno údaje, pulsy PL a PT, přepočítat [2].

střídání pulsů časových a délkových

Obr. 3. Opakované impulsy (PE) Zdroje. Bod hmoty je využívá na délkové přeskoky PL. Nevyužité pulsy PT zakládají čas

6. Představa vyzařování fotonu

Fotony dosahují nejvyšší rychlosti; přeskakují (PL) do sousední posice každým pulsem PE.

Informatickým přístupem:

1 perioda fotonu 500 THz …… 2*10-15 s
1 puls PE ………………………….…… 10-43 s

Pohyb galaxie – zářiče sleduji v síti rovnoměrně uspořádaných posic. Foton o kmitočtu 500 THz má dobu periody 2*10-15 s. Kdežto 1 puls (PE) trvá jen 10-43 sekundy (1 PT)... vycházím z Planckova času. Tudíž je foton vytvořený obrovským počtem délkových pulsů PL, bodů.   (Poznámka: 2*10-15 > 10-43)

(Ovšem jinde, v diskrétní prostorové síti, vystihuji foton jako bod. Jediný informační bit. Zde však posuzuji prodlužování vlnové délky (natahování) fotonu kvůli vzdalování galaxie. Proto jej znázorňuji sinusoidou a ta ať je složená z mnoha informatických bodů, které vyrábí Zdroj.)

Sunoucí se zářič vyšle foton v jeho úplnosti. Avšak tato energetická zásilka bude rozsekaná na mnoho částí, oddělovaných mezerami PT. Délková sestava fotonu bude protažená, viz následující modely. Foton tím snižuje svůj kmitočet, aniž by měnil rychlost letu c.

Dopplerův princip spojitého prostoru zaměňuji možnostmi diskrétního prostoru.

Věda opustila mechanické modely, ačkoliv ve hmotě žijeme - a ne ve výpočetních rovnicích. Zde nejjednodušeji naznačuji modely fotonu; avšak předpokládám jejich skutečné, mnohem složitější bodové provedení, jež nám není známé.


7. Rudý posuv určený pulsním vesmírným Zdrojem

Zářič se vzdaluje přijímači. Následně budou části celé sestavy fotonu oddělovány pulsy PT. Doba periody fotonu se prodlouží, tedy kmitočet se sníží. Na Zemi pak sledujeme rudý posuv. Přijímáme zde záření s prodlouženou vlnovou délkou λG. Přitom změnu tvaru vlny nezjistíme, protože vkládání časových okamžiků 10-43 s neposoudíme žádným měřicím přístrojem. Taková příčina posuvu dosud nebyla ve fyzice posuzovaná.

Jerdnu periodu vlny λZ ukazoval 1. obrázek, na nepohyblivé Zemi. Pak 2. obrázek předložil zvětšenou vlnovou délku fotonu, λG > λZ. Příčinu prodloužení vlnové délky, která nesleduje spojitý Dopplerův jev pro radiaci, naznačuje 4. obrázek.

sinusoida proložená mnoha mezerami

Obr. 4. Nahoře sestava fotonu v kvantovaném provedení. Střídá PL a PT.
Dole perioda spojitého fotonu, v němž bychom nezjistili příčinu rudého posuvu.


Vlnová délka je protažená: λZ a to zásluhou pohybu zářiče. Vliv rozpínání prostoru by zde nebyl potřebný.

Pravidelné oddělování prázdnými pulsy PT zvětší vlnovou délku fotonu, vznikne λG. Příčinou protažení fotonu je zde zpomalení času dle speciální teorie relativity. Ovšem řešené diskrétním postupem, astrofyzikou obvykle nesledovaným. Dopplerovský přístup ke světlu je takto nahrazený informatickým přístupem.


8. Jiní, o diskrétních přístupech

Koncem minulého století J. Stonney (15.2.1826 – 5.7.1911) přišel s myšlenkou o minimálních prostorových vzdálenostech a časových intervalech. Za padesát let poté V. A. Ambarcumjan a D. D. Ivaněnko vyslovil předpoklad, že v kvantovém světě mohou mít souřadnice pouze celočíselné hodnoty, pokud jsou vyjadřovány v jednotkách elementární délky.

Brzy potom však Heisenberg publikoval práci, v níž se hovořilo o minimálních prostorech a vzdálenostech. Heisenberg soudil, že elementární délka bude základem ohraničení kvantové mechaniky, podobně jako kvantová konstanta ohraničuje klasickou mechaniku.

Také N. S. Snyder a také M. Coish dospěli k představě, že v ultramalých měřítkách není prostor spojitý, ale diskrétní, to jest sestávající z jednotlivých jasně ohraničených bodů – buněk.

Základní práce k dané problematice je Snyderova studie r. 1947. Prostorové souřadnice mohou mít jen diskrétní hodnoty: x, y, z = +-l0, +-2·l0, atd., kde l0 je jistá elementární délka a nic nemůže být menší než ona. [3]


9. Zpřesnění grafu. Galaxie se Zemi vzdaluje

Předchozí první návrh (obr. 4) upřesním – podstatně změním, když zakreslím i vzdalující se galaxii (obr. 5). Zvolím jí - v jejím pohybu diskrétním prostorem - takovou rychlost, že přeskočí (PL) při každém druhém zdrojovém pulsu (PE). Přitom září v protisměru svého letu, za sebe. Vyzářené body, předpokládaná subkvanta tvořící foton – zde zelené čárky, následně přeskakují při každém PE.

Vlnová délka λG se prodlužuje, přičemž zlomky fotonu (zelené čárky) jsou oddělené dvěma mezerami:

  1. Příčinou první délkové mezery PL je nečinnost hmoty galaxie, když se vzdaluje do sousední levé posice – tehdy zlomek fotonu (bod) nemůže být vyslaný.
  2. Současně se vytvoří druhá mezera PL a to vzdalováním zlomku fotonu od zářiče, od galaxie, směrem doprava. A i všechny body, vyzářené dřív, se jí vzdalují.
Jednoduchý přístup nepřímo použil Dopplerův posuv? Ne, příčinu zkouším jinou, nesouladnou se spojitým prostorem. Dle užitého informatického přístupu se vlna prodlužuje už z podstaty složení látky, kterou předpokládám. Vychází z teorie relativity – ze zpožďování času při pohybu. Při vzdalování galaxie je záření na Zemi přijaté, změněné červeným posuvem.

Galaxie letí doleva, segmenty fotonu doprava

Obr. 5. Prodloužení vlnové délky je podložené informatickým přístupem k Vesmíru. Galaxie letí poloviční rychlostí světla a září proti směru svého letu.

Poznámka: Naukový obrázek nedodržuje umístění zlomků fotonu v předepsaných výškách, jaké diskrétní prostor určuje (viz obr. 6.). Nýbrž naznačuje tvar sinusoidy. Foton je zde vyjádřený příčným vlněním.


10. Galaxie směřuje k Zemi rychlostí c/2

Další fázovaný graf (obr. 6) má vlevo kružnici diskrétního prostoru - čtverec postavený na vrchol. Přepočtem tohoto obrazce do perspektivního zrakového prostoru vznikne kružnice (obr.). A z ní se odvozuje sinusoida Euklidova prostoru. Tato souvislost opravňuje zdejší řazení zlomků fotonu do šikmé řady - když následně paprsku elektromagnetického pole předepisujeme harmonický průběh.

Galaxie letí doprava a totéž i foton. Zeměkoule bez pohybu vysílá foton směrem ke galaxii

Obr. 6. Diskrétní kružnice, zářící galaxie a Zeměkoule. Galaxie září ve směru svého letu   STOP →


Galaxie (obr. 6. uprostřed) letí prostorem doprava. V 1. pulsu vyšle bod a v 2. pulsu sama přeskočí za ním; a znovu. Vyzářené body pokračují doprava v každém Zdrojovém pulsu.

Galaktickým a pozemským zdrojem záření je tentýž chemický prvek. Vysílá nejvyšší možný kmitočet; zlomky nejsou proložené časovými pulsy PT, což by jinak, v těchto jednoduchých obrázcích, kmitočet snižovalo.

Zeměkoule vysílá foton, kreslený z bodů; a protože sama je bez pohybu, vznik 1 periody záření bude rychlejší než v galaxii (G). Galaxie vysílá svůj foton pomaleji, sama se pohybuje a má tedy pomalejší čas. Znázorněno je 10 zdrojových puslů PE; na konci zobrazeného úseku bylo generováno 10 zlomků zemského fotonu a 5 zlomků galaktického. Galaxie tvoří periodu delší dobu, ovšem body přicházejí za Zem v původní sestavě. Navazují bez časových mezer PT, takže záření přibližující se galaxie nám žádný kmitočtový posuv nevytváří. Hledaný modrý posuv tedy nevzniká.

10.1. Rozpor

Astrofyzika užívá modrý posuv při hledání exoplanet: "Hvězda a planeta obíhají okolo společného těžiště, a pokud se k nám planeta přibližuje, hvězda se vzdaluje a její spektrální čáry vykazují červený posuv. Naopak platí, že pokud se od nás planeta vzdaluje, hvězda se přibližuje a absorpční čáry v jejím spektru se posunují k jeho modrému konci.“ - Z textu "Změna radiální rychlosti“ [4]


11. Galaxie letí k Zemi rychlostí větší než c/2

Opět lze porovnávat snížení kmitočtu při letu galaxie G k Zemi, když tam i tam vyzařují stejné chemické prvky. Galaktický zářič udělá 4 následné kroky PL, a až 5. PE využije jako časový PT, kdy vyzáří další fotonový zlomek. Galaxie má rychlost 4/5 z rychlosti světla v diskrétním prostoru. Vlnová délka záření vzdálené galaxie λG, posuzovaná obyvateli galaxie, je stejná jako u Pozemšťanů. Mají tam sice pomalejší čas, avšak obrázek ukazuje, že záření odchází bez časových mezer PT. Žijí tam pomalu, avšak kmitočet prvku hodnotí stejně jako my na Zemi. Vnímají, jen když se galaxie nepohne, tedy když vypouští foton. Tehdy měří čas, který je tedy pomalejší než na Zemi.

K nám dorazí paprsek také bez časových mezer PT, takže záření přibližující se galaxie by neměnilo posuv.

Galaxie letí doprava rychlostí blízkou c. Zeměkoule bez pohybu vysílá foton směrem ke galaxii

Obr. 7. Prodloužení vlnové délky při rychlosti 4/5 c.   Galaxie září ve směru svého letu


12. Zhodnocení

12.1. Rudý posuv a námitka

Galaxii, která se vzdaluje, se protáhla existence vysílaného fotonu – časově a délkově. Vzdalovaný zářič mnohokrát přeskočí z posice do posice a přitom nevypouští další sousední zlomek fotonu. Tím vzniká rudý posuv, tedy bez protahování prostoru.

Předvedený princip informatického Vesmíru nabízí, že sebevětší rudý posuv nepotřebuje možnost vzdalovaní galaxií nadsvětelnou rychlostí.

Jenže, astrofyzika nachází i posuv k fialovému konci spektra. Zde nevyřešeno.

Při explosi rudé hvězdy je hmota vyvrhována do všech směrů. S ohledem na D. jev to značí, že molekuly vymršťované směrem k Zemi budou vyzařovat při vyšších f, molekuly expandující na opačnou stranu při f nejnižších. Ve spektrech hvězdných maserů byly skutečně pozorovány emisní linie, které byly umístěné symetricky na obě strany od frekvence, která by odpovídala nulové rychlosti pohybu. (obr. 7.3.) [9]


13. Závěr

Předložené řešení posuzuje rozpínání diskrétního fotonu – růst jeho vlnové délky, jenž značí rudý posuv.

Užití konstrukce světa - diskrétní prostor s perspektivními zážitky - snáze hledá potřebné souvislosti a poskytuje racionální matematické výsledky. Například řeší zlatý řez v perspektivní geometrii, a zjišťuje poměr 3:2 [5]. Srovnejme s iracionálním poměrem (1+sqrt (5))/2 Euklidova prostoru, což Occamova břitva znevažuje. Úhlopříčku čtverce vypočítá vždy s racionálním výsledkem, stejně tak obvod kružnice [6]. Vyloučením bezvýsledných výpočtů se objevuje velmi odlišný názor na svět, který obýváme. Lze posoudit, která nauka popisuje Vesmír výstižněji.

13.1. Co je překvapivější

Může být Vesmír podložený Zdrojem pulsů? Vlastně je to otázkou uvěřitelnosti –

13.2. Smyslové zážitky

Fyzika, zakládaná přímo na smyslech - bez hmotného Vesmíru, je ošemetná? Vždyť smyslové zážitky – geometrie perspektivy zraku a sluchu, můžou být narušené slepotou a hluchotou. Bývají zkreslené mnoha způsoby, jež zdravověda a optika znají [8].

To však připodobním stavu v rozhlasovém éterickém vysílání. Příjem může být poškozený mnoha poruchami, avšak vysílací anténa dávala bezvadný signál. Podobně vědomí slepého člověka trpí zhoršením jen přijímaných informací o hmotě.

A naopak. Jsou nám smyslové údaje důležité, nejdůležitější? Vždyť, co značí jejich ztráta? Smyslové zážitky jsou nám až nevyvratitelným základem, poněvadž nemít je – značívá smrt. Toliko zážitky mohou tvořit existenci Vesmíru. Tedy existence podložené informaticky – a nikoliv hmotně.

Grafické pomůcky, užité v této práci, zkoušejí posuzovat problematiku sestavy fotonu.


Odkazy

[0] Zpráva o Vesmíru - Kopal, Zdeněk, Praha, MF 1976, s.56
[1] Interakce prostorů - Převod bodů diskrétního prostoru do perspektivního zrakového - B. Tichánek
[2] Perspektivní prostor - Geometrizace a matematizace zrakových vjemů - v perspektivě jen racionální vzdálenosti - B. Tichánek
[3] Vývoj přírodovědeckého obrazu světa - Kuzněcov, B. G. Praha 1963
[4] Změna radiální rychlosti - www.astronomia.zcu.cz
[5] Zlatý řez - Matematizace zlatého řezu nedá přesný výpočetní výsledek. Jinak v perspektivní geometrii - B. Tichánek
[6] Výpočet obvodu kružnice - V perspektivní geometrii je délkou obvodu vždy racionální číslo - B. Tichánek
[7] Světová virtuální realita vysvětlená rychlostí světla - B. Tichánek
[8] Oční lékařství - Svatopluk Řehák a spolupracovníci. Avicenum, Praha 1980
[9] O kvantech energie, molekulách a vesmíru - Papoušek, Dušan, Academia, 1985, s. 154

www.tichanek.cz