Neutrina nejsou rychlejší než světlo, přesto doběhla Einsteinovu TR

Tak bylo opět potvrzeno týmem vědců OPERA, že neutrina předstihla světlo. Jako kritik teorie relativity, zejména STR, bych z toho mohl mít radost. Přesto se musím Einsteina zastat, ačkoliv na svých výhradách nejenže trvám, ale vlastně dostaly nový impuls.

Tímto navazuji na svůj – tehdy kontroverzní, ale velice čtený – článek z roku 2007 „Něco je cítit v éteru“.

Takže to vybalím hned na úvod. S těmi údajně splašenými neutriny je to jednoduché jak facka: Neutrina mohou světlo předstihnout. Přesto nemůže být žádný hmotný objekt rychlejší než světlo ve vakuu.

Jak je to možné? Neutrina letí z bodu A do bodu B po kratší dráze (trajektorii)!

A tady se potvrzuje moje hypotéza kritika STR, o níž jsem diskutoval několik let před tímto přelomový měřením, totiž že hmotné objekty, které uvedla do pohybu jiná než gravitační síla, narovnávají geodetiku. Jde o jakýsi rub Einsteinova gravitačního zakřivování prostoru (záměrně nepíšu prostoročasu). Vysvětlím:

Einstein zformuloval princip ekvivalence nerozlišitelnosti účinků gravitace a zrychlení. Jenže, zatímco hmota svou gravitací zakřivuje prostor, o účincích zrychlení na jeho zakřivení neuvažoval. Podle mě však tvar vesmíru – lokálně i globálně – je dán nejen gravitující hmotou, ale i energií zodpovědnou za pohyb této hmoty. A jsem přesvědčen, že energie pohybu část křivosti odnáší, tedy v jistém smyslu kompenzuje gravitaci a vytváří v zakřiveném prostoru jakousi brázdu naruby, která lokálně narovnává geodetiku.

Geodetika je nejkratší spojnice dvou bodů v zakřiveném prostoru, nejkratší křivka, po níž se částice může pohybovat v gravitačním poli. Reálně vzato je geodetika totéž, co přímka, a kratší spojnice než geodetika mezi dvěma body neexistuje. Chápáno matematicky je však tato „přímka“ zakřivena, protože kopíruje zakřivení prostoru. Toto zakřivení bychom však hypoteticky „viděli“ pouze z vyšší (meta)dimenze.

Opačný účinek gravitující hmoty a energie vložené do zrychlení na zakřivení geodetiky, je logický. U energie hovoříme o té složce pohybové (kinetické) energie, která není vyvolána gravitací, ale překonáváním setrvačných (inerciálních) sil. Analogicky i zdánlivé gravitační síly vyvolané zrychlením (a tedy inerciálními silami) působí v opačném směru než energie iniciující pohyb. Ve vesmírném výtahu pohybujícím se v beztížném prostředí (v raketě se zapnutými motory) byste cítili gravitaci proti směru jeho pohybu.

Když se vrátíme ke vlivu na geodetiku, tak tento pohyb zkracuje geodetiku. Je to jen alegorie, ale můžeme si to představit jako lávku přes gravitační jámu, jakkoliv by mohla být plytká. Na rozdíl od „padajících“ soustav se tělesa, jež se pohybují navzdory gravitačním silám, které překonávají vkladem jiné energie, vlastně vytvářejí zkratky v prostoru.

Takže i raketa, která nepadá na hvězdu nebo planetu - určitě raketa se zapnutými motory - zkracuje geodetiku ve směru svého pohybu. Jenže poznat by se to dalo až při relativistických rychlostech. Takže na kole, autem, letadlem ani v raketě si cestu (po geodetice) nezkrátíme. Ale pozor, toto zkracování geodetiky nemá nic společného s Einsteinovým relativním zkracováním (kontrakcí) délek. Napřimování geodetiky je absolutní!

Kdybychom udělali dvourozměrnou analogii, každému je jasné, že vzdušná čára z Prahy do Paříže, i když zanedbáme výškový profil terénu, nebude přímka v trojrozměrném pohledu, ale křivka kopírující povrch zeměkoule. Existuje zkratka, ovšem vedla by skrz Zeměkouli. Analogie spočívá v tom, že takovou cestu bychom si dokázali představit, kdybychom vyslali dostatečně energetický projektil. Čím větší energie a čím menší částice, tím to půjde snadněji.

A tak je to i s těmi neutriny. Ona mají mizivou, ale na rozdíl od fotonů, nenulovou klidovou hmotnost. Částice světla – fotony mají nulovou klidovou hmotnost, a proto geodetiku neovlivňují. Neutrina ano, a proto mohou letět po kratší – přímější dráze.

Neutrina nemohou – jako žádná hmota - překročit a ani dosáhnout rychlosti světla. Přesto mohou dorazit dříve než světlo, protože zkracují geodetiku. To je také dodatečné vysvětlení toho, že už dříve byla naměřena neutrinům z vesmíru rychlost světla. Gravitační pole ve vesmíru je však - kvůli kvadratickému klesání gravitace se vzdáleností – tak slabé, že nebylo naměřeno údajné překročení rychlosti světla. V relativně prázdném a tedy plochém vesmíru se geodetika totiž příliš zkrátit nedá (pokud neutrina neputovala na intergalaktické vzdálenosti). Ovšem poslední revoluční měření týmu OPERA proběhlo na pozemské trase ovlivněné mnohem vyšší gravitací Země, a tedy i lokálním zakřivením prostoru. Napřimování geodetiky je tedy znatelnější.

Není to do budoucna příslib k cestování nadsvětelnou rychlostí? V dohledné době určitě ne. Autobus, letadlo ani raketu na takovou rychlost niky neurychlíme. Tady se Einstein nemýlil. Jednak bychom potřebovali neskutečně ohromnou energii, jednak by se v jejím kotli rozpadly i atomy. Takže se to může podařit jen lehoučkým subatomárním částicím, jako jsou neutrina. Samozřejmě se však tyto efekty mohou projevit jen v úzkém koridoru trajektorie částice.

Jaký vliv to bude mít na teorii relativity? Je to další z kamínků, které pomohou vyvrátit STR, a zarámovat lokálně pojatou obecnou TR (GTR). Ale nikoliv proto, že by hmota mohla dosáhnout či překročit rychlost světla! Ale proto, že vesmír je – vlastně v souladu s principem ekvivalence – privilegovanou autoreferenční soustavou, kterou určuje nejen hmota svou gravitací, ale i energie jejího pohybu. Podotýkám, že kvůli přehlednosti jsem zanedbal vliv expanze.

PS Tým IKARUS prý vyvrátil měření týmu OPERA. Ale tady se nejednalo o měření, ale o interpretaci energetického spektra. Takže mé argumenty touto spíše ideologickou obranou TR nikterak neutrpěly. Mnozí vědci, co svou kariéru založili na nezvratnosti TR, však budou kvůli vlastnímu kreditu hájit i neudržitelné. Podobnost s aktuálním politickým děním – zejména v Evropě – není čistě náhodná. Tak tomu bude vždy, dokud se bude jednotlivcům nebo zájmovým skupinám vyplácet trvání na omylech.

PPS Prosím všechny, kteří rádi čtou mé články, aby mi zachovali přízeň. Jsem si totiž vědom, že tímto článkem výrazně snížím svou osobní karmu. Přesto jsem přesvědčen, že právě tento článek je tím nejobjevnějším, který jsem dosud napsal.