Rozwój idei Galileusza

Tutaj można zapoznać się z rozwinięciem (rozszerzeniem) idei Galileusza. Idea, o której tu piszę, jest związana z odkrytym przez Galileusza prawem swobodnego spadku ciał w polu grawitacyjnym.

Wynikająca z idei Galileusza nowa wiedza może przynieść wielkie korzyści w sferze naukowej i w sferze gospodarczej. W sferze naukowej ujawnia ona nowe własności materii i otwiera nowe możliwości dla badań. W sferze gospodarczej otwierają się nowe pola dla wynalazczości i konstruowania nowych urządzeń energetycznych. Rozwój w tej dziedzinie zależy od podejmowanych w przyszłości naukowych i gospodarczych inicjatyw.

W rozwoju idei Galileusza, który tutaj przedstawiam, można wyróżnić dwa kierunki - nurty. Na pierwszy nurt - który można nazwać unifikacyjnym - składa się rozwinięcie idei jednakowego przyśpieszenia ciał (jakie one uzyskują w polu materialnego ciała) na wszystkie ciała, łącznie z hipotetycznymi fundamentalnymi składnikami materii. W związku z tym można więc powiedzieć, że np. atom w identyczny sposób przyśpiesza zarówno odległy pojedynczy neutron, jak i znajdującą się w tej samej odległości planetę, gwiazdę bądź inny obiekt. Rozpatrując oddziaływania przy większych odległościach, można to rozumieć tradycyjnie, czyli można rozumieć, że mówimy o oddziaływaniach grawitacyjnych. Natomiast przy mniejszych odległościach, przy wzajemnych oddziaływaniach między atomami bądź innymi cząstkami, idea Galileusza dotyczy oddziaływań jądrowych silnych i słabych. W nowym, poszerzonym rozumieniu idei Galileusza oddziaływanie, które przebiega zgodnie z prawem Galileusza, nie dotyczy wyłącznie wzajemnego "monotonicznego" przyśpieszania cząstek (ciał, pól) ku sobie, tak jak to się dzieje w przypadku oddziaływań grawitacyjnych. Ale dotyczy także zmiennego przyśpieszania, które jest przyczyną tego, że cząstki (pola) tworzą stabilne struktury materialne - na przykład, atomy tworzą molekuły bądź struktury krystaliczne. W takim stanie, na przykład, przy oddalaniu atomów od siebie na większą odległość, niż wynosi odległość "od punktu z zerowym przyśpieszeniem", zaczyna działać przyśpieszenie przeciwdziałające dalszemu oddalaniu. Natomiast, przy zbliżaniu atomów do siebie na mniejszą odległość, niż wynosi odległość "od punktu z zerowym przyśpieszeniem", zaczyna działać przyśpieszenie przeciwdziałające dalszemu zbliżaniu atomów do siebie.
Rozwinięcie idei Galileusza, toczące się unifikacyjnym nurtem, prowadzi konsekwentnie do unifikacji wszelkich fizycznych oddziaływań.

W drugim nurcie procesu rozwojowego idei Galileusza, który można nazwać mechanistycznym (u samych podstaw tego nurtu), mieści się odkrycie toku myślenia Isaaca Newtona (odkrycie toku myślenia świadomego, a być może, że podświadomego). Ten uczony wykorzystał odkrycie Galileusza i rozwinął jego ideę oddziaływania składników materii. Wynik tego rozwoju znany jest obecnie w postaci trzech zasad dynamiki Newtona i jest podstawą fizyki klasycznej. Wykorzystując odkryte przez siebie zasady rachunku różniczkowego i całkowego, Newton badał w "modelach myślowych" zachowanie ciał, które wzajemnie przyśpieszały się zgodnie z prawem swobodnego spadku ciał w polu grawitacyjnym. W ten sposób rozwinął on część tego mechanistycznego nurtu, a część (świadomie bądź nieświadomie) pominął milczeniem.

Podstawą tego mechanistycznego nurtu (jako całości) są wzajemne przyśpieszenia ciał materialnych. Natomiast na podstawę tej części nurtu, którą rozwinął Newton, składają się wzajemne przyśpieszenia ciał materialnych, które przebiegają tak, że można je opisać za pomocą tej samej matematycznej funkcji, różniącej się dla poszczególnych ciał jedynie (znajdującym się w tej funkcji) współczynnikiem proporcjonalności.

Odkrycie toku myślenia Newtona wiązało się z odkryciem prawidłowości, na której on bazował, gdy analizował oddziaływanie ze sobą ciał, czyli wiązało się z odkryciem właśnie tych jednakowych funkcji, opisujących wzajemne przyśpieszenia. Jeśli uwzględniać te wzajemne przyśpieszenia, to już Newton mógłby powiedzieć, że jest to samoczynne, samoistne poruszanie się ciał. Poruszają się one, ponieważ same istnieją jako autonomiczne obiekty i istnieją w towarzystwie innych ciał. Poruszają się one jednak tylko w tym sensie, że można wyróżnić ich cykliczne ruchy względem siebie i względem otoczenia. Bo, z powodu identycznych funkcji opisujących ich przyśpieszenia, wypadkowy środek ciężkości układu tych poruszających się ciał pozostaje nieruchomy.

Druga część nurtu mechanistycznego powstaje, gdy wzajemne oddziaływania między ciałami (cząstkami, atomami, polami) i ich wzajemne przyśpieszenia przebiegają według odmiennych matematycznych funkcji. I tu pojawia się to, co w tej drugiej części nurtu jest najważniejsze. Mianowicie, pojawia się samoczynny ruch układu ciał jako całości, czyli samoczynny ruch ich wspólnego środka ciężkości względem otoczenia. Ten ruch układu ciał wynika z własności ciał składowych i z wzajemnych oddziaływań między nimi w ramach układu.
Tworzące tę część nurtu rozwinięcie idei Galileusza przekształca się w nowy dział mechaniki, a mianowicie, przekształca się w mechanikę samoczynnego ruchu materii.

Tutaj mogą rodzić się wątpliwości... Bo przecież w drugiej części nurtu mechanistycznego mieszczą się zachowania materii będące w sprzeczności z zasadą zachowania energii - tutaj układy strukturalne materii uzyskują coraz większą energię ruchu bez zużywania jakiegokolwiek paliwa. Jednak fakty doświadczalne oraz logiczne rozważania pokazują, że jest to zgodne z naturą materii. Bo, na przykład, odmienne układy struktur krystalicznych, które są tworzone przez atomy różnych pierwiastków chemicznych, świadczą o tym, że różne atomy charakteryzują się odmiennymi funkcjami przyśpieszeniowymi - bo w różnych strukturach krystalicznych odległości między atomami są różne. Czyli te różne atomy nadają przyśpieszenia (np. innym postronnym atomom), które zmieniają się według różnych funkcji matematycznych. Jednak te różniące się od siebie atomy (choć niewątpliwie nie w każdym przypadku) potrafią wspólnie tworzyć stabilne układy atomów w postaci cząsteczek chemicznych. Te cząsteczki chemiczne, z tego powodu że mają składniki wzajemnie przyśpieszające się według odmiennych funkcji przyśpieszeniowych, zgodnie z fizycznym prawem muszą(!) samoczynnie przemieszczać się jako całość.

Ta ich zdolność do samoczynnego ruchu wynika stąd, że w takiej sytuacji wypadkowe przyśpieszenie składników układu nie może być równe zero. Zerowanie wypadkowego przyśpieszenia występuje bowiem jedynie wtedy, gdy składniki układu przyśpieszają się wzajemnie według jednej i tej samej funkcji matematycznej, a w tej sytuacji tak nie jest.

Oba nurty rozwojowe idei Galileusza są przedstawione szerzej w opracowaniu pt. "Dlaczego niemożliwe w FIZYCE jest w FIZYCE możliwe?" - http://www.pinopa.republika.pl/Dlaczego.html , a także w postaci krótkich artykułów, roboczo nazwanych wspólnym tytułem "Konstruktywna teoria pola" - http://www.nasa_ktp.republika.pl/ .

Bogdan Szenkaryk "Pinopa"                                                                                                                                                 Legnica, 01.05.2010 r.