Sánta Csaba:
GRAVITÁCIÓS
HULLÁMOK
A tér egy kicsit mi is vagyunk. Térben létezünk, avagy létünk adja a teret? Talán mindkettõ igaz, hisz ma még nem is tudjuk igazán, mi a tér. Gondolhatom például, hogy tér van közöttem és a képernyõ, vagy a Nap és a Föld, netán az atommagban két nukleon között. Hetven évvel ezelõtt eme filozófiai megfogalmazások bármelyike meg is állta volna a helyét, akár tudományos meghatározásként is. És akkor jött Albert Einstein, és azt mondta: Állj!
A történet ide tartozó lényege a következõ: a természet alapvetõ tulajdonsága a mozgás. (A nyugalom csak kivétel és illúzió.) Míg egy nyugalomban lévõ megfigyelõ környezetét le tudná írni különbözõ önkényesen választott egységekkel, addig ez egy mozgó megfigyelõ esetében különbözõ problémákat okoz. Ha a mozgás leírásánál maradunk, akkor mozgó megfigyelõnk sebességének növekedésekor a távolságok rövidülését, órájának lassulását éli meg. Ugyanakkor a mozgó megfigyelõ tömege a sebesség növekedésével folyamatosan nõ. E három jelnség egymástól semmilyen fizikai jelenséggel nem különíthetõ el.
Már az is szemléleti kérdés, hogy e három jelenségrõl beszélünk, holott a valóságban mindez egy és oszthatatlan. Egy térbeli egység, egy idõbeli egység, és egy anyagi egység együtt változik: tér-idõ-tömeg rendszer. A dolgok nem térben és idõben zajlanak, hanem a tér és az idõ változásaival együtt. A tér-idõ-tömeg rendszer már önmagában is érdekes kérdéseket dob felénk. Ezek közül csak az egyik, hogy maga Einstein, s azóta is a fizika tudománya miért beszélt csupán tér-idõ egységrõl, és nem e hármas rendszerrõl... Talán a következmények miatt.
Ugyanis Einstein még egy dologról szólt: igen, a nevezetes tömeg-energia egyenértékûség. (A tömeg és az energia egymásba alakítható mennyiségek, ugyanazon akárminek különbözõ megjelenési formái.) Igen ám, de egy tér-idõ-tömeg rendszer esetén a tér és az idõ is energia! Ebbõl pedig csodás dolgok következnek: az idõrõl példának okán bizonyítható, hogy nem egyenletes, nem folytonos és nem is egyirányú... Ám a tér az érdekesebb. A tér-idõ-tömeg rendszer egy egységes energia-rendszer. Ha mind a három tényezõ létezik, ugyanannak az energiamennyiségnek három dolgot kell fedeznie.
Ha viszont bármelyik hiányzik, akkor a másik kettõ sûrûbb energiaállapotú. Így nem csak azt lehet bizonyítani, hogy a tér energiáját (nullponti energia) kinyerni igyekvõk valami létezõt akarnak, de azt is, hogy a vákuum valóban koncentráltabb energia... Egy ilyen térmodellben az anyagi szervezõdések (pl. kvarkok, elemi részek, stb.) úgy jelennek meg, mint "tér-buborékok", amik valóban jóval kisebb energiasûrûséggel rendelkeznek, mint a "tiszta tér", a vákuum. A tér, így az energia egy megjelenési formájaként egy sajátos, mindenütt jelenlévõ anyagi közeget ad.
Valamit, ami rugalmasabb a guminál és merevebb az acélnál. E sajátos akárminek az alakját (elsõdlegesen) a benne lévõ tömegek határozzák meg. (És itt most akár lényegtelen is, hogy sûrûségük folytán deformálják a ritkább teret, avagy az elõbb bemutatott elv szerint a sûrûbb tömeg roppantja össze ezeket a ritkulásokat.) Eme "térhajlítás" igazi szemléltetéséhez még egy-egy csillag, így Napunk sem igazán elég. A megoldás valahol a fekete lyukaknál kezd izgalmas lenni. A fekete lyuk már rendesen képes "hajlítani" a teret, s elõidézni gravitációs hullámokat.
Ez utóbbiak a tér szerkezeti változásai közben keletkezõ csekély mértékû, de ismétlõdõ változások tovaterjedései e sajátos közegben. A gravitációs hullámok úgy terjednek a térben, ahogyan egy vízbe dobott kõ esetében a víz felszínén a vízfodrok. Fokozatosan gyengülnek ugyan, de az útjukba kerülõ csillagok, bolygók és egyébb "törmelék" nem gátolják õket. Amikor a Harmadik Szem oldalain a teleportáció lehetõségérõl írtam, akkor többen jeleztek szerte kis hazánkból és a nagyvilágból, hogy õk a gravitációs hullámok energiáit szeretnék hasznosítani, s hogy tudnék-e segíteni...
Nekik annyit, hogy az 1950-es évek végéig még azt sem lehetett tudni biztosan, hogy eme hullámok léteznek-e. 1957-ben Josep Weber nevéhez és a Marylandi Egyetemhez köthetõ az elméleti vita lezárása, és kísérletek kezdése. Az eltelt negyven év arra volt elég, hogy mára a gravitációs hullámok hatásait már észlelték csillagászok, de egy olyan berendezésre, amivel e hullámokat közvetlenül is érzékelhetnénk, még csak 1992-ben ígértek kutatási pénzt az Egyesült Államokban. És nem is ezen összeg nagysága az, amiért megfontolandó, hogy érdemes-e ebben az irányban kutatásokat végezni.
A megfontolás oka inkább a következõ: tegyük fel, hogy egy távoli galaxisban ütközik két fekete lyuk, s ez gravitációs hullámokat kelt. Ha építünk egy 1 kilométeres detektort, akkor annak a hosszváltozása e hullámok észlelése okán a méter milliomod része körül lesz. Érdemes belegondolni, hogy a jelenség ugyan az elméleti fizika számára hasznos, de olyan nagy energiákat nem remélhetünk gyakorlati alkalmazásaiból. Tehát marad a térugrás, a teleportáció.