Jatkoin eilen argumentaation tenttiin lukemista ja tenttikirjassa esiteltiin kuinka Galileo osoitti argumentaation avulla Aristoteleen teorian kappaleiden putoamisnopeudesta vääräksi. Aristoteles oletti, että kappaleen putoamisnopeus riippuu kappaleen painosta eli raskaampi kappale putoaisi nopeammin. Galileon argumentaatio itsessään ei välttämättä ole aukoton, kuten linkissä pohditaan, mutta ilmeisesti tämän johdosta painovoima ja väittelyt jäivät pyörimään pääni sisälle. Myöhemmin illalla sängyssä pyöriessäni ja nukahtamista odotellessani päähäni pulpahti sitten ihan uudenlainen ja fyysikolle ehkä kerettiläinenkin ajatus.
Painovoima ja massa ovat fysiikassa toisiinsa liittyviä asioita, mutta entä jos teemme filosofisen olettamuksen, että näin ei ole ja sen sijaan oletamme, että hiukkasilla olisikin painovoimavaraus, joka on massasta erillinen hiukkasen ominaisuus. Perusperiaatteiltaan painovoimavaraus toimisi samalla tavalla kuin sähkövaraus, mutta painovoimavaraukset vetäisivät (ehkä) aina toisiaan puoleensa. Kun hiukkaset yhdistyvät tavalla taikka toisella ja muodostavat suurempia ryhmiä/kappaleita, samalla näiden painovoimavaraukset yhdistyisivät ja kasvaisivat suuremmaksi.
Koska kaikki tuntemamme materiaali rakentuu samanlaisista rakennuspalikoista, niin näistä muodostuvien kappaleiden massojen ja painovoimavarausten välinen suhde pysyisi koko ajan samansuuruisena selittäen samalla sen miksi ne olisi helppo sotkea toisiinta ja miksi niiden oletetaan olevan toisiinsa liittyviä asioita.
Tiedämme kuitenkin, että on olemassa hiukkasia, joilla ei ole massaa ja jotka kuitenkin tuntuvat vuorovaikuttavan painovoiman kanssa. Kyseinen hiukkanen on fotoni ja ilmiö, jossa se näyttäisi vuorovaikuttavan painovoiman kanssa on gravitaatiolinssi eli valon taipuminen. Nykyfysiikka selittää tämän tapahtuman siten, että painovoima aiheuttaa aika-avaruuden rakenteessa muutoksen, mikä muuttaa valon kulkusuuntaa.
Jos kuitenkin oletamme, että massa ja painovoima ovat erillisiä hiukkasen ominaisuuksia, niin valon taittumisen voi selittää sillä, että fotonilla on painovoimavaraus eli se vuorovaikuttaa muiden painovoimavarauksellisten hiukkasten kanssa. Ja koska tähän ei tarvita massaa, niin fotoni voi olla massaton hiukkanen, mikä vastaa nykykäsitystämme sen ominaisuuksista.
Olettamus antaa toisen vieläkin mielenkiintoisemman selityksen, koska jos erotamme massan ja painovoiman toisistaan, niin olettamuksen avulla voidaan selittää, ainakin alustavasti, myös pimeä aine. Uskomus siitä, että pimeä aine muodostaa suurimman osan maailmankaikkeuden massasta perustuu sille periaatteelle, että massa on se aineen ominaisuus, joka vuorovaikuttaa painovoiman kanssa. Jos näin ei olisi, niin pystyisimme selittämään epäsuhdan galaksien oletettujen massojen ja niiden liikkeen välillä massattomalla aineella, jolla on painovoimavaikutus ja jota on vaikea havaita.
Äkkiseltään tämä tuntuu argumentatiivisesti järkevältä, fyysikon kannalta tosi oudolta, mutta hyvän tieteen mukaisesti hypoteesi on järkevä vain, jos se on periaatteessa kumottavissa. Itselleni ei heti tullut mieleen testiä, millä tuota voisi testata, joten laitetaan idea jakoon, jos vaikkapa joku sellaisen keksisi.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti