Smršťování časoprostoru v okolí hmotných těles

Minule jsme použili termín zánik, ale smršťování je lepší, je opakem k běžně používanému rozpínání časoprostoru.

Podle W. hmotné těleso časoprostor odtlačuje.Wikipedie

Samotný časoprostor neobsahuje žádné látkové ani polní částice, takže mu nemůže činit problém smrštit se třeba z 1 km³ na 1 cm³. Musí ovšem k tomu být patřičný důvod, a tím může být dostatečně velká gravitace.  Na obr.1 je pak vidět, proč se vůbec tímto tématem zabýváme. Podle Wikipedie totiž hmotné těleso odtlačuje časoprostor směrem od sebe (3).Na dalším obr. je časoprostor v okolí černé díry zobrazený pomocí diagrmu vnoření ( 1 ). Tyto diagramy (embedding diagrams) jsou názorné pro představu zakřivení časoprostoru, ale pro zakřivení 2D plochy (kruhu) potřebují 3D euklidovský prostor, což ve skutečnosti je problém, protože pro náš 3D prostor bychom potřebovali 4 rozměrové souřadnice a ty nemáme, vycházíme z toho – v souladu s teorií relativity-, že náš časoprostor má 3 souřadnice rozměrové a jednu časovou..To teď ale nevadí, na obr. je vidět, že černá díra rovnoměrně rozložený časoprostor o poloměru 25 jednotek zmenšila na 3 jednotky. Na uvolněné místo se pak nutně musel posunout časoprostor ze vzdálenějšího okolí. My ovšem předpokládáme, že toto stahování časoprostoru ze vzdálených prostor by mohlo probíhat neustále, i když v mnohem menší míře, a to z prostorů kde je menší intenzita gravitačního pole směrem tam, kde je větší. To se pak bude projevovat až na galaktických škálách, kde pozorujeme např. větší ohyb světelných paprsků než odpovídá přítomné viditelné hmotě ( viz minulý článek) nebo v rozdílu naměřené a očekávané rychlosti rotace v galaxiích.

V okolí naší sluneční soustavy však tento jev nejenže nepozorujeme, ale on tam podle nás ani nebude, protože podle křivek rotace Mléčné dráhy (2), které jsme zde už několikrát uváděli, je naměřená rychlost rotace Slunce kolem středu Galaxie stejná jako rychlost vypočítaná z Newtonova gravitačního zákona, takže není důvod k nějakému stahování časoprostoru ze vzdálených končin. Tedy je zde pravděpodobně v okolí asi 1 kpc neobvykle rovnoměrně rozložená galaktická hmota.To co zde popisujeme, je obvykle nazýváno zakřivením časoprostoru, ale z obr. je snad dostatečně jasné, že když umístíme větší hmotu do zvoleného časoprostoru, dojde k pohybu časoprostoru směrem k této hmotě, přičemž nám už nezáleží příliš na tom, jestli část toho časoprostoru mizí v černé díře nebo se jen nějak deformuje.

Prameny:

( 1 ) http://www.astrosociety.org/pubs/mercury/9802/lockwood.html

( 2 ) http://en.wikipedia.org/wiki/File:Rotation_curve_(Milky_Way).JPG

( 3 ) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/22/Spacetime_curvature.png