Taka sztuka nie udała się nawet Einsteinowi. Fizycy mówią o przełomie

Jeśli z jakimś zadaniem z zakresu fizyki nie poradził sobie nawet Albert Einstein, to z pewnością było to coś wymagającego. Poza słynnym naukowcem prób unifikacji teorii grawitacji z elektromagnetyzmem. Po latach mogło wreszcie dojść w tym zakresie do długo oczekiwanego przełomu.
Fot. Unsplash

Fot. Unsplash

Nagrodzony Noblem fizyk teoretyk, zmarły w 1955 roku, dążył do realizacji scenariusza, w którym możliwe byłoby wyjaśnienie elektromagnetyzmu jako geometrycznej własności czterowymiarowej czasoprzestrzeni. Zarówno jego starania, jak i wysiłki innych wybitnych postaci świata nauki, nie spełniły pokładanych w nich nadziei.

Czytaj też: Otworzyli drzwi, których do tej pory nawet nie widzieliśmy. Tak łamiemy prawa fizyki

Teraz sytuacja wydaje się zmieniać, ponieważ pojawiły się doniesienia o tym, iż autorzy artykułu dostępnego w Journal of Physics: Conference Series zidentyfikowali ramy otaczające elektromagnetyzm i grawitację. Te miałyby być przejawami zmarszczek i krzywizn w geometrii czasoprzestrzeni..

Trójka ekspertów stojących za tymi sensacyjnymi doniesieniami to Jussi Lindgren, Andras Kovacs oraz Jukka Liukkonen. Jak wyjaśniają, ładunek elektryczny, prądy elektryczne i siły elektromagnetyczne należy rozpatrywać nie w formie obiektów zewnętrznych, lecz jako czysto geometryczne i immanentne właściwości samej czasoprzestrzeni. 

Unifikacji teorii grawitacji z elektromagnetyzmem podjął się nawet sam Albert Einstein, choć faktyczny przełom mógł nastąpić dopiero teraz – wiele lat po śmierci słynnego fizyka teoretyka

Według scenariusza analizowanego przez autorów wspomnianej publikacji wariacja tensora metrycznego jest optymalizowana przy użyciu pochodnych funkcyjnych. W takich okolicznościach niezbędne warunki optymalności zapewniają niespotykane wcześniej i nieliniowe uogólnienie równań Maxwella.

Te ostatnie są według powszechnie akceptowanej teorii elektromagnetyzmu odpowiedzialne za pola elektryczne i magnetyczne i mają postać cząstkowych liniowych równań różniczkowych. W nowym wydaniu w grę wchodzą natomiast nieliniowe równania pola dla potencjałów elektromagnetycznych, a także równania Maxwella jako szczególny przypadek liniowy. 

Czytaj też: Kosmiczna magia uchwycona na zdjęciu. Einstein przewidział to 100 lat temu

Einstein w czasie prac nad teorią grawitacji opierał się na pseudo-riemannowskiej geometrii różniczkowej, która zdaniem autorów nowych badań nie był wystarczająca. Stało się jasne, że fizycy potrzebują bardziej ogólnej geometrii różniczkowej. Wykorzystując własne założenia połączone z efektami działań Hermanna Weyla członkowie zespołu badawczego byli w stanie określić lokalną kompresję czasoprzestrzeni. Podobna sztuka udała się z wykorzystaniem algebry geometrycznej, co potwierdziło jej przydatność w odniesieniu do formułowania geometrycznej teorii elektromagnetyzmu.

Co można uznać za najważniejsze wnioski płynące z ostatnich badań? Choćby to, że światło i promieniowanie elektromagnetyczne są oscylacjami czasoprzestrzeni. Z kolei ładunek elektryczny stanowi lokalną kompresję czasoprzestrzeni, podczas gdy siły działające na ładunki elektryczne odpowiadają ruchowi po tzw. liniach geodezyjnych, będących najkrótszymi ścieżkami. 

Aleksander KowalA
Napisane przez

Aleksander Kowal

RedaktorZ wykształcenia romanista (język francuski oraz hiszpański) ze specjalizacją z traduktologii. Dziennikarską przygodę rozpocząłem około piętnastu lat temu, początkowo w związku z recenzjami gier komputerowych i filmów. Obecnie publikuję zdecydowanie częściej na tematy związane z nauką oraz technologią. W wolnym czasie uwielbiam podróżować, śledzić kinowe i książkowe nowości, a także uprawiać oraz oglądać sport.
Specjalizacje
AstronomiaChemiaFizykaMatematykaTechnologiaGeologia