Tadeusz Tumalski Tadeusz Tumalski
934
BLOG

Błąd myślowy Einsteina kulą u nogi dzisiejszej geofizyki

Tadeusz Tumalski Tadeusz Tumalski Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 12

W mojej poprzedniej notce 'Zasada Macha' wg. Alberta Einsteina przedstawiłem porównanie stanowisk Ernesta Macha i Alberta Einsteina na zagadnienie ruchu obrotowego w kontekście postrzegania w fizyce przestrzeni Uniwersum.

Ernest Mach, z jemu tylko znanych powodów, żywiący dużą niechęć do newtonowskiego pojęcia 'przestrzeni absolutnej' poddaje w roku 1883 krytyce eksperyment z wirującym 'wiadrem Newtona'. W twórczym uniesieniu Mach snuje jakieś fantasmagorie o wiadrze z rozrastającymi się prawie w kosmos ściankami i wpływem na to wiadro jakichś 'odległych mas' z dalekiego Uniwersum. W roku 1916, czyli 33 lata później, Albert Einstein idąc tropem rozumowania Macha snuje w jego 'Podstawie do Ogólnej Teorii Względności' analogicznie powikłane rozważania o różnicach kształtu dwóch płynnych ciał 'gdzieś w Kosmosie'. Z bliżej nie znanych powodów Einstein nie jest w stanie przyjąć do wiadomości w jego wywodach najprostszego i najbardziej logicznego wytłumaczenia, że jedno z jego 'płynnych ciał' wiruje, a drugie nie wiruje i to jest powodem różnic w ich kształcie. Zamiast tego Einstein snuje podobnie jak Mach fantasmagorie o jakimś 'wpływie odległych mas' zapętlając się z kretesem w jego eksperymencie myślowym i wyprowadzając karkołomną konkluzję, że mechanika Newtona tylko "pozornie" jest powodem różnic kształtu między ciałem wirującym i nie wirującym.

Pomimo podobieństwa w stopniu zagmatwania argumentacji Macha i Einsteina publikacje ich wykazują też istotne różnice na innym polu. 

Mach, w 'Przedmowie' do jego publikacji pisze:

EM: "Publikacja ta nie jest żadnym podręcznikiem do nauczania zasad mechaniki. O wiele bardziej tendencja tego opracowania jest wyjaśniająca, albo, żeby to jeszcze dobitniej wyrazić, jest to tendencja antymetafizyczna. Także matematyka jest w tej pracy rzeczą całkowicie poboczną. (...)".

Mach szczerze wyznaje zatem, że praca, którą przedstawia jest jego osobistym widzeniem mechaniki, bez aspiracji do tworzenia pozycji podręcznikowej. W jego wywodach o 'wiadrze Newtona' Machowi nie udaje się co prawda całkiem uwolnić od metafizyki, ale nie możemy mu z tego powodu robić żadnych zarzutów, gdyż przedstawia przecież tylko jego osobiste widzenie mechaniki. 

Z gruntu inne stanowisko wyłania się z tekstu Alberta Einsteina w jego 'Podstawie do Ogólnej Teorii Względności'Einstein w jego tekście nieco mentorskim tonem pisze, że przyjmuje jego Specjalną Teorię Względności jako czytelnikowi znaną i podaje temuż czytelnikowi na następnych stronach jego publikacji z roku 1916 ważne według niego powody do rozszerzenia Postulatu Względności w tejże STW. Z tekstu Einsteina  o jego 'przykładzie' dla, podniesionego przez Macha, "braku" w mechanice klasycznej i STW nie daje się wyłowic żadnego marginesu do rozważań o słuszności, czy miejsca na cień wątpliwości u czytelnika. Einstein podaje jego spojrzenie na te dwa płynne ciała 'w kosmosie' jako prawdę objawioną, którą czytelnik ma jedynie przyjąć do wiadomości. 

Jeżeli, jak wieść niesie, w latach późniejszych Einstein wycofał się z 'Zasady Macha', jako 'nie do pogodzenia' z Ogólną Teorią Względności, to z czysto kronikarskiego obowiązku należy tutaj przypomnieć, że ta właśnie 'Zasada Macha' podana jest przez samego Alberta Einsteina jako podrozdział w jego publikacji 'Podstawa Ogólnej Teorii Względności':

(str. 771)

§ 2. O powodach, które nasuwają rozszerzenie postulatu względności

jako główny powód rozszerzenia STW do OTW. Jeśli zatem główny powód rozszerzenia STW do OTW jest 'nie do pogodzenia z OTW', to z czysto kronikarskiego obowiązku należy tutaj stwierdzić, że OTW ma chyba jakiś problem. Z czysto kronikarskiego obowiązku można jeszcze tutaj wspomnieć, że trzy lata po tej publikacji A. Einsteina, w roku 1919 miało miejsce owo słynne zaćmienie Słońca, które uważane jest (było?) za potwierdzenie OTW. 

Ale to tylko takie uwagi na marginesie, bo miało być przecież o geofizyce. A geofizyka właśnie najbardziej namacalnie, boleśnie, a nawet tragicznie odczuwa skutki owego zamętu, który swego czasu Albert Einstein wprowadził jego "pozorną przyczyną newtonowską". Z tego powikłanego rozumowania Einsteina, które w poprzedniej i tej notce przedstawiłem, co bardziej wojowniczy obrońcy "sił pozornych" wyciągają wniosek, że siły inercji jako "pozorne" w ogóle nie istnieją i w związku z tym w ich rozważaniach naukowych ci obrońcy 'nieistnienia sił pozornych' ich (tych sił) nie uwzględniają. 

Były, nieżyjący już, kierownik 'Naval Observatory' i 'Celestial Mechanics Branch' Dr. Tom van Flandern napisał przed laty do mnie:

" Incorrect. There is no centrifugal force operating for bodies in freefall. It makes no difference which body is taken as the center at rest and which as revolving – Sun or Earth…"

Samo pojęcie 'Freefall' jest najwyraźniej mylone z innym stanem dynamicznym układu i jego interpretacja w dzisiejszej fizyce wymaga bliższej analizy w oddzielnej notce. Tutaj wyrażę tylko niejakie moje zdziwienie, że jeśli dla fizyki obojętnym miałoby być, czy to Ziemia wokół Słońca, czy Słońce wokół Ziemi wiruje, to o co była ta cała zadyma na Campo di Fiori? Można było przecież coś normalnie, na spokojnie ugrillować, z przyprawami, winem i śpiewem.

Fundamentalny problem geofizyki

Wracamy do geofizyki. Fundamentalnym problemem w prognozowaniu trzęsień ziemi, które są najbardziej śmiercionośnymi katastrofami naturalnymi, jest poprawny opis wnętrza Ziemi i sił, które te katastrofy powodują. Poniżej przedstawiam fragment audycji telewizyjnej, która powstała w roku 1994 w stacji n-tv w Berlinie.

(Informacja agencyjna do tej audycji w n-tv)

(Dłuższe fragmenty audycji na YT w n-tv i TV Polonia) 

 

Nie będę tłumaczył całego tekstu tego fragmentu, a tylko moje ostatnie, kluczowe zdanie (od 1:25; czerwona strzałka na mapie), które brzmi:

TT"...jestem mocno przekonany (pewny), że jądro wewnętrzne Ziemi znajduje się (jest wysunięte) pod Basenem Filipińskim...".  

Rzut oka na globus wystarcza by stwierdzić, że Basen Filipiński, o którym mówiłem w tej audycji leży w okolicach 110º-130º(E)  15º-30º(N)

Moim rozmówcą-oponentem w tej audycji był Prof. Peter Giese, który był wtedy kierownikiem Instytutu Geofizyki TU Berlin. Po mojej wypowiedzi, prowadzący program, Volker Kadow zwraca się do Prof. Giese:

VK "Panie profesorze, zgadza się Pan z tym, czy też odrzuca Pan to. Jakie jest Pańskie zdanie jako naukowca?  

 

 Na to Prof. Giese z wysoko podniesionym palcem wskazującym odpowiada (tłumaczenie skrócone, ale sens dokładny):

PG: "...Oczywiście nie zgadzam się (...)  Gdyby ekscentryczność jądra wewnętrznego osiągnęła wartość kilkudziesięciu kilometrów, to ten fakt musiałby być stwierdzony przy pomocy fal sejsmicznych. A tego nie widzimy(...)". 

Siedemnaście lat po tej audycji w n-tv, w roku 2011 okazało się jednoznacznie, że geofizycy asymetrii wewnętrznej Ziemi 'nie widzieli' bo za nią nie patrzyli. Albo inaczej mówiąc, 'nie znajdzie się, jeśli się nie szuka'. Oto w roku 2011 właśnie, dwóch geofizyków Călin Vamos i Nicolae Suciu publikują pracę zatytułowaną

Seismic hemispheric asymmetry induced by Earth’s inner core decentering 

A tam czytamy:

"(…)All these indicate a displacement of the inner core with tens of kilometers in equatorial plane towards 110º east longitude. (…)

FIG.3. Longitudinal distribution of the residuals obtained by numerical simulation.The inner core is displaced with 100 km towards 90º east longitude in the equatorial plane (a) and along a direction making an angle of 30º with the equatorial plane (b)." 

Na przykładzie publikacji Vamos i Suciu (2011) widzimy, że moje 'rachunki na kolanie' z początku lat 90-tych ubiegłego wieku wcale nie były dalekie od dużo dokładniejszych analiz sejsmologicznych przeprowadzonych prawie dwadzieścia lat później. Z pozycji, nachylenia i kierunku dryfu osi magnetycznej wokół osi rotacji Ziemi, w połączeniu z odkształceniami globu ziemskiego wyszło mi wtedy, że ta prosta przesunięcia jądra wewnętrznego przebija powierzchnię Ziemi w Basenie Filipińskim. Gdzieś na regale stoi jeszcze ten mój globus z kropką namalowaną  w tym właśnie miejscu. 

Dramatem geofizyki i tragedią dla setek tysięcy ofiar trzęsień ziemi na całym naszym globie jest doktrynalne podejście większości geofizyków do najbardziej nawet odkrywczych wyników ich własnych  badań. 

Kiedy bowiem z dużym uznaniem dla wyników ich analiz sejsmologicznych napisałem do autorów pracy, że ich publikacja w połączeniu z moimi artykułami może znacznie posunąć w geofizyce możliwości prognozowania trzęsień ziemi, otrzymałem w odpowiedzi tekst, który w kontekście wagi poruszanego problemu naukowego nieco mnie zaskoczył.

----January 22, 2012--------------------------------------------------

Dear Mr. Tumalski,

We had no knowledge of your work regarding the displacement of the inner
core from the Earth's center. Although our hypothesis is identical, we
have a different approach. We try to determine from seismic observations
the actual position of the inner core. The dynamical cause of this
possible shift is beyond our present interest.

Your explanation based on the centrifugal force is wrong. In a reference
system linked to the Earth's mass center, the difference between the Moon
gravitational force and the centrifugal force is equal to the tidal force.

In our point of view the inner core might be decentred due to its
interaction with the magnetic field in the outer core.

Yours sincerely,
Dr. C. Vamos
Dr. N. Suciu

----------------------------------------------------------------------------

 
Z odpowiedzi tych dwóch fizyków widzimy jakim balastem dla umysłu naukowca może być wiara w bezrefleksyjnie przejmowany dogmat. Przekonanemu o słuszności dogmatu fizykowi nie wystarczy nawet powiedzieć, że okrył coś ważnego. On musi jeszcze w to uwierzyć, ale jak długo wierzy w dogmat 'freefall', tak długo nie uwierzy, że coś ważnego odkrył. Wierząc bezrefleksyjnie w dogmat 'freefall' Vamos i Suciu wsadzają środek układu współrzędnych do środka masy Ziemi, przez co bez komentarza zamieniają  układ przyspieszony na inercjalny, następnie bez większej potrzeby przywołują jeszcze na scenę Księżyc, a potem to już im pozostaje tylko głęboka wiara w jakieś "pole magnetyczne" w płynnym jądrze zewnętrznym, o którym też nie mają bladego pojęcia. 

W roku 1993 w Centrum Badań Kosmicznych na Bartyckiej Pani Profesor Barbara Kołaczek powiedziała do mnie, że ekscentryczność jądra wewnętrznego Ziemi może wynosić "najwyżej parę centymetrów". Po siedemnastu latach okazuje się, ze jednak ja miałem rację, ta ekscentryczność wynosi ponad sto kilometrów(!). Twierdza symetrii wewnętrznej Ziemi padła. 

Liczymy zatem dalej czas do momentu, kiedy padnie następna twierdza, dogmat 'freefall'.

Gwoli ścisłości przypomnę tylko na koniec, ze debata toczy się o możliwości lepszego prognozowania trzęsień ziemi, czyli o zagadnieniach dotyczących tysięcy istnień ludzkich.

Pozdrawiam wszystkich 

Ciekawy (i szukający) odpowiedzi na pytania odsuwane w kolektywną podświadomość fizyków zawodowych.

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie