Igen, pontosan! Jó irányba haladunk.
Írásodat elolvasva: erről szó sincs!
Mivel az einsteini gravitáció, ahogy írtad, egy csomó alap fizikai mennyiségből számolható, képlet segítségével, akkor meg kell lennie annak az egyetlen(1-2) változónak, aminek irányt vagy előjelet kell váltania.
Nos itt az alapvető tévedés. Sokan (ezek szerint te sem) bírjá(to)k levetkőzni azt a newtoni fizikából itt maradt képzetet, hogy a gravitációs teret minden pontban egy vektor, a szokás szerint
g-vel jelölt gravitációs gyorsulásvektor jellemzi - ez viszont arányos a teret keltő test M tömegével, tehát elég mondjuk M előjelét ellentétesre változtatni, és hipp-hopp:
g is ellentétes irányba fordul, aztán szabadesés helyett máris repülhetünk felfelé... (hogy ki fog meg, és hoz vissza, az más kérdés).
Nem ez a helyzet. Nem csak duma, hogy az általános relativitáselmélet, amely a téridő görbülésével írja le a gravitáció jelenségkörét, matematikailag sokkal-sokkal bonyolultabb, mint a newtoni fizika. Ez véres tény. De ennek nem az oka és értelme, hogy a gaz fizikusok megharagudtak a szegény laikusokra, elirigyelték tőlük az érthető, szemléletes fizikát, és ezért ugyanazokat az egyszerű tényeket bonyolult, csak a bennfentesek által érthető matematikai hókuszpókuszba csomagolták. Nem erről van szó: az áltrel bonyolult matematikája bonyolult, a newtoninál jóval komplexebb (és igen: kevésbé szemléletes) fizikát takar. Hogy csak a legegyszerűbb ténnyel kezdjük: az áltrelben általában nem értelmezhető a newtoni
g vektornak megfelelő mennyiség. A gravitációs tér egy pontban tehát nem "mutat" semerre. Nincs
g vektor, nincs olyan "egyetlen mennyiség", amely előjelet válthatna az antigravitáció esetén.
A gravitációs gyorsulásvektor helyett matematikailag sokkal cifrább mennységekkel kell jellemezni a görbült téridőt. Ezek hatását a "hagyományos" fizika nyelvére visszafordítva olyan - a megszokott szemléletnek ellentmondó - állításokat kaphatunk, mint pl. az, hogy egy adott téridőpontban egy részecskére ható gravitációs erő nem csak a helytől, hanem a részecske sebességétől, sőt annak irányától is függ. Tehát akár olyan faramuci "gravitációs tér" is elképzelhető, amelyben általában "lefelé" esik az arrajáró, de aki tudja a trükköt, és megfelelő irányból, megfelelő sebességgel érkezik, azt a gravitáció "felfelé" téríti el... (Ha ezt az első repülőgépek tervezői tudták volna...) Persze más (és sokkal nehezebb) kérdés, hogy kell/lehet ilyen speciális konfigurációjú gravitációs teret létrehozni, milyen tömegeket, mezőket kell ravasz módon elhelyezni vagy mozgatni - akkor már egyszerűbb egy rakétát építeni a felemelkedéshez...
Ahogy szintén írtad, az energiasűrűség (és esetleg a nyomás) az, ami ebben a képletben egyértelműen megfordulhat. Ezt le is írtad, teljesen érthető.
Nem ezt írtam. E mennyiségektől (és még nyolc másiktól) függ az anyag gravitációs hatása egy adott pontban. De az Einstein-féle gravitációs egyenletek (szemben a newtoni gravitációs egyenletekkel és a Maxwell-féle elektromágneses egyenletekkel) nem lineárisak: ha az egyenletek forrástagjának előjelét megváltoztatjuk, ebből nem következik, hogy a (nem létező) gravitációs gyorsulásvektor ellenkezőjére változik. Sokkal bonyolultabb módon változik az egyenletek megoldása, azaz a téridő geometriája.
Tehát az antigravitáció az, amely adott tér-idő szegmensben an energiasűrűség (és vagy) a nyomás negatív.
Ha jól értem, ez a te definíciód az antigravitációra. Lelked rajta. A fentiek szerint ez nem jelentené az arra járó részecskékre ható "gravitációs erő" ellenkezőjére fordulását.
Más bajok is vannak. Mi van a többi nyolc mennyiséggel? Másrészt jelenlegi tudásunk szerint nem ismerünk negatív energiasűrűségű folytonos anyagot. (Egy részecske energiája bizonyos tartományokban, pl. a forgó fekete lyuk ergoszférájában lehet negatív, de a mezők energiasűrűsége pozitív.)
Mi az, hogy negatív nyomás? Mi az, hogy negatív energiasűrűség?
A negatív nyomás viszonylag egyszerű fogalom: szívásnak is nevezhetjük. Pl. az Univerzum inflációs korszakának végén, amikor a korábbi ún. Higgs-vákuumban létrejönnek a jelenlegi vákuum (definíció szerint nulla nyomású) buborékai, és gyorsulva tágulni kezdenek a korábbi vákuumban, ezt a legegyszerűbb termodinamikai fenomenológiával úgy írhatjuk le, mint ha a korábbi vákuumállapotnak negatív nyomása lenne, ezért ehhez képest a nulla nyomású "új" vákuumbuborékok nyomástöbblete növeli meg a buborékot. (Persze fenomenológia helyett pontos mezőelméleti számolással is kijön ugyanez az eredmény.) Hasonló a helyzet, mint a víz forralásakor keletkező buborékok esetében. Nincs benne semmi misztika, semmi titokzatos megértenivaló. Az energiasűrűség pedig egy adott alapállapothoz viszonyított érték, az alapállapotot a kvantumtérelmélet írja le. Jelenleg az áltrelben ez egy kívülről adott adat, a majdani kvantumgravitációelmélet majd együtt tárgyalja az anyag energiáját és a téridő adatait. De nem okoz égszakadást-földindulást, ha ez az érték negatív - viszont amint fentebb már volt róla szó, az ismert stabil anyagfajtákra az érték pozitív.
Ha ezekre megkapjuk a választ, meglesz az antigravitáció is.
Ezekre a kérdésekre a válasz rég megvan. És persze megvan az antigravitáció is - mint a korábbi cikkben leírtam. Sajnos még nem a kísérletekben, mert a Higgs-mezőt egyelőre nem tudjuk manipulálni, de a korábban leírt doménfal-megoldás egzakt alakját 1983 óta ismerjük.
Az antigravitáció nem az, amit a klasszikus fizikánál ragadt lineáris szemlélettel egy-két paraméter előjelének egyszerű megváltoztatásával várnál. Ilyen esetben az Einstein-egyenleteknek valami egészen másféle megoldása állna elő, ami semmiképp sem tekinthető az előző szituáció "inverzének". Pl. nem gyorsulnának ellenkező irányba a részecskék. Általában sem várhatsz olyasmit, hogy van egy konkrét anyagelrendeződés, meg egy másik, ami ahhoz geometriailag hasonló, csak épp a gravitációs gyorsulás mindenhol az ellenkező irányba mutat.
Kicsit általánosabban kell nézni a helyzetet. Mit szoktunk meg? Van egy nagy anyagcsomó, annak közelében a kis próbatestek (amelyek saját gravitációs hatása elhanyagolható) a nagy test irányába gyorsulnak, mégpedig anyaguktól, színűktől, hőmérsékletüktől stb. függetlenül. Mi lehet ennek az inverz szituációja? Van egy nagy test, és a közelében járó kis próbatestek tőle elfelé gyorsulnak, mégpedig anyaguktól, színűktől, hőmérsékletüktől stb. függetlenül. Ennél „antibb” szituációt nem találhatsz. Márpedig pontosan ez valósul meg a korábban leírt doménfal esetén.
Hozzáteszem, ezek elvont "halmazállapotok", mert ilyet még elég keveset láttunk, még a CERN-ben is.
Ezek nem „halmazállapotok”. Nincs „halmaz”. Negatív energiasűrűséget egy darabig nem fogsz látni. A negatív nyomású Higgs-vákuum egyes elméletek szerint ott van minden protonod belsejében. Amikor a gyorsító szétcincálja a protont, aktivizálódik. Akárcsak a Higgs-mező. (Bár arra még egy hetet várni kell.)
Viszont ha jól értem, ez az antigravitáció, megint csak nem az anyagra fog hatni direktben,
Erről a képről már Newton idejében lemondtunk! A klasszikus fizikában az anyag gravitációs mezőt kelt, ez hat az objektumokra.
hanem a tér-idő szövetét nyújtja meg,
Mivel az egész társalgás az általános relativitáselmélet alapján zajlik (lévén ez a gravitáció egyetlen konzisztens és működő elmélete), ehhez már igazán hozzászokhattál: MINDEN „gravitációsnak” nevezett hatás a téridő struktúrájának befolyásolását jelenti.
ettől távolodnak a benne a tömeggel rendelkező testek.
Bizonyos speciális esetekben. Mint pl. a doménfal esetében. Ott van értelme arról beszélni, hogy egy központi, a „gravitációs teret” keltő objektum „felé” vagy „tőle elfele” mozognak a testek. De egy kicsit is bonyolultabb anyageloszlás esetén már a „feléje” és a „tőle elfele” kifejezéseknek sincs értelme – nincs más hátra, mint hosszas számításokkal megoldani a gravitációs egyenleteket, és meghatározni a lehetséges részecskepályákat. Nem lesz köztük „szokásos” és „anti”-pálya.
Legvégül. Ha jól értelmezem a termodinamika ide passzoló törvényét, a zárt rendszerek energiamegmaradásáról,
Rosszul értelmezed: a termodinamika első törvénye nem passzol ide. 1916 óta tudjuk, hogy az általános relativitáselméletben nincs energiamegmaradás. Az erre hivatkozó érvelések tehát nem bírnak relevanciával.
akkor most jött el a pillanat, hogy a tér-idő szövetét elkezdjük
másképpen szemlélni,
Elkéstél, ez 1915-16-ban megtörtént.
mert ha energiát vesz fel és ad le, de nem anyag, akkor vagy hullám,
vagy több, mint 4 dimenziós!
Miből is következne ez az állítás? Hogy jönnek ide a hullámok? És mi köze ehhez a téridő dimenziószámának? Az égvilágon semmi.
Különben nem érvényes a termodinamika első törvénye.
Úgy van! Globálisan nem érvényes, csak a lokális inerciarendszerekben.
Vagy azt már hozzáigazították valahogy a relativitás elmélethez, hogy ne legyen gond?
Einstein, Hilbert és követőik majdnem száz évvel ezelőtt elvégezték ezt a munkát.
dgy