Presne v polovičke letných prázdnin priniesla internetová stránka wired.co.uk senzačnú správu, ktorú potom prebrali aj niektoré naše noviny. Podľa tejto správy NASA úspešne otestovala motor Cannae drive, ktorý vraj odporuje základným zákonom fyziky. Uhorkovou sezónou sa dá ospravedlniť všeličo, ale aspoň pri tej vede by hádam novinári mali mať určité zábrany.
.zákon zachovania hybnosti
Zákon, ktorému má testované zariadenie odporovať, je zákon zachovania hybnosti. Tento zákon nie je nejakou dogmou, ktorá nemôže byť za žiadnych okolností porušená, ale je to neoddeliteľná vlastnosť všetkých súčasných fyzikálnych teórií. To znamená, že všetky výpočty, ktoré sú robené v rámci týchto teórií, musia viesť k záverom, ktoré sú v súlade s týmto zákonom. Ak sú výsledky týchto výpočtov v rozpore so zákonom zachovania hybnosti, potom je v nich niekde chyba. Správny výpočet v rámci súčasnej klasickej aj kvantovej fyziky jednoducho nemôže viesť k takémuto rozporu.
Aby bolo jasné, o čom hovoríme, ilustrujme si to na jednoduchom príklade z elementárnej aritmentiky. Ak sčítame alebo odčítame dve párne čísla, výsledok bude znova párne číslo. Ak k tomuto výsledku pripočítame alebo od neho odpočítame ďalšie párne číslo, výsledok bude znovu párne číslo. A tak ďalej, sčítavaním a odčítavaním párnych čísiel dostaneme vždy len párne číslo. Toto tvrdenie – ktoré nazveme pre potreby tohto článku zákonom zachovania párnosti – má úplne univerzálnu platnosť. Ak teda niekto príde s dlhým výpočtom, v ktorom mu sčítavaním a odčítavaním párnych čísiel vznikne číslo nepárne, potom neobjavil narušenie zákona zachovania párnosti, ale len jednoducho niekde urobil chybu. A podobne je to s výpočtami, ktoré vedú k narušeniu zákona zachovania hybnosti.
No dobre, ale nie je možné, že naše teórie sa jednoducho mýlia? V princípe to možné je, ale znamenalo by to, že na popis testovaného zariadenia treba nejakú celkom inú fyziku a oháňanie sa výpočtami v rámci existujúcej fyziky je iba vytváraním šumu, ktorý veci skôr zahmlieva ako vyjasňuje.
Navyše, zákon zachovania hybnosti nie je len akousi náhodnou súčasťou fyzikálnych teórií. Každá fyzikálna teória, či už klasická, alebo kvantová, ktorej zákony platia všade rovnako, musí v sebe obsahovať záchon zachovania hybnosti. Toto tvrdenie, známe ako teoréma Emy Noether, patrí k najzaujímavejším objavom fyziky 20. storočia. Ak teda chceme mať teóriu, ktorá odporuje tomuto zákonu, potom to musí byť teória, ktorej zákony sú na jednom mieste nejaké a na inom mieste iné. Nuž ale ani jeden nám známy fundamentálny prírodný zákon nevykazuje nejakú závislosť od miesta, v ktorom ho skúmame
.funkčný a nefunkčný
Toľko teória. Na druhej strane však platí, že ak by experimenty naozaj viedli k nesúladu s našimi súčasnými teóriami, potom by sme si tie teórie mohli strčiť za klobúk a museli by sme hľadať nový, lepší teoretický opis prírodných zákonov. Takže sa poďme pozrieť na to, čo vlastne ukázali experimenty urobené v NASA.
Na celej veci robilo päť ľudí osem dní (čo je ohromujúca efektivita, ak zvážime, že vraj išlo o vyvrátenie jedného zo základných fyzikálnych zákonov). O výsledkoch svojej práce informovali na konferencii v Clevelande, pričom verejne bolo zo začiatku prístupné iba jednostránkové zhrnutie ich príspevku (na základe ktorého vnikol celý ten humbuk).
Na tejto jednej stránke sa dá nájsť niekoľko perál. Už v prvej vete sa napríklad konštatuje, že prístroj získava hybnosť z „virtuálnej plazmy kvantového vákua“. To znie síce vedeckejšie, ako keby sme povedali, že hybnosť pochádza z dvoch skrížených vlasov deda Vševeda (pričom ten tretí zostáva virtuálny), ale v skutočnosti sa obsah týchto dvoch tvrdení nijako veľmi nelíši. Najväčšia perla sa však netýka kvantového vákua, týka sa experimentálnych výsledkov.
Autori skúmali dva prototypy pohonu Cannae drive, pričom jeden z nich bol úmyselne zostrojený ako nefunkčný. Toto je rozumný postup, ktorý zvyšuje kontrolu nad experimentom. Výsledky prekonali všetky očakávania. Testy dopadli pozitívne nielen na funkčnom, ale aj na nefunkčnom prototype. Ospravedlňujeme sa čitateľom, ktorí po prečítaní predchádzajúcej vety spadli zo stoličky, ale naozaj je to tam napísané.
A pre tých, ktorí zo stoličky nespadli, pridajme malý ilustračný príklad. Tvrdenie zo spomínaného článku je niečo podobné, ako keby sme napísali, že pri teste nového lieku proti rakovine sa ukázalo, že zaberal nielen liek, ale aj placebo v kontrolnom experimente. A dokonca by vysvitlo, že placebo je vlastne rovnako účinné ako samotný liek.
Tak tomu by sa už naozaj dalo povedať prevratný liek. Hoci výstižnejšie by asi boli celkom iné slová. A napriek tomu sa nájdu novinári, ktorí o tom píšu ako o možno trochu kontroverznom, ale v zásade serióznom výskume.
Takže aby sme to zhrnuli. Zákon zachovania hybnosti nie je len taký hocijaký zákon – úzko súvisí s tým, že prírodné zákony platia všade rovnako. To neznamená, že je absolútne nemožné, aby tento zákon za určitých okolností neplatil, ale jeho narušenie by bolo treba veľmi spoľahlivo experimentálne dokázať. Dokázala niečo také analýza NASA? Alebo dokázala len to, o čom sme hovorili na začiatku tohto článku? Nuž, myslím, že by nebolo spravodlivé tvrdiť, že táto analýza dokázala to, o čom spieva Slobodná Európa. NASA analýza totiž nedokázala ani len to.
.zákon zachovania hybnosti
Zákon, ktorému má testované zariadenie odporovať, je zákon zachovania hybnosti. Tento zákon nie je nejakou dogmou, ktorá nemôže byť za žiadnych okolností porušená, ale je to neoddeliteľná vlastnosť všetkých súčasných fyzikálnych teórií. To znamená, že všetky výpočty, ktoré sú robené v rámci týchto teórií, musia viesť k záverom, ktoré sú v súlade s týmto zákonom. Ak sú výsledky týchto výpočtov v rozpore so zákonom zachovania hybnosti, potom je v nich niekde chyba. Správny výpočet v rámci súčasnej klasickej aj kvantovej fyziky jednoducho nemôže viesť k takémuto rozporu.
Aby bolo jasné, o čom hovoríme, ilustrujme si to na jednoduchom príklade z elementárnej aritmentiky. Ak sčítame alebo odčítame dve párne čísla, výsledok bude znova párne číslo. Ak k tomuto výsledku pripočítame alebo od neho odpočítame ďalšie párne číslo, výsledok bude znovu párne číslo. A tak ďalej, sčítavaním a odčítavaním párnych čísiel dostaneme vždy len párne číslo. Toto tvrdenie – ktoré nazveme pre potreby tohto článku zákonom zachovania párnosti – má úplne univerzálnu platnosť. Ak teda niekto príde s dlhým výpočtom, v ktorom mu sčítavaním a odčítavaním párnych čísiel vznikne číslo nepárne, potom neobjavil narušenie zákona zachovania párnosti, ale len jednoducho niekde urobil chybu. A podobne je to s výpočtami, ktoré vedú k narušeniu zákona zachovania hybnosti.
No dobre, ale nie je možné, že naše teórie sa jednoducho mýlia? V princípe to možné je, ale znamenalo by to, že na popis testovaného zariadenia treba nejakú celkom inú fyziku a oháňanie sa výpočtami v rámci existujúcej fyziky je iba vytváraním šumu, ktorý veci skôr zahmlieva ako vyjasňuje.
Navyše, zákon zachovania hybnosti nie je len akousi náhodnou súčasťou fyzikálnych teórií. Každá fyzikálna teória, či už klasická, alebo kvantová, ktorej zákony platia všade rovnako, musí v sebe obsahovať záchon zachovania hybnosti. Toto tvrdenie, známe ako teoréma Emy Noether, patrí k najzaujímavejším objavom fyziky 20. storočia. Ak teda chceme mať teóriu, ktorá odporuje tomuto zákonu, potom to musí byť teória, ktorej zákony sú na jednom mieste nejaké a na inom mieste iné. Nuž ale ani jeden nám známy fundamentálny prírodný zákon nevykazuje nejakú závislosť od miesta, v ktorom ho skúmame
.funkčný a nefunkčný
Toľko teória. Na druhej strane však platí, že ak by experimenty naozaj viedli k nesúladu s našimi súčasnými teóriami, potom by sme si tie teórie mohli strčiť za klobúk a museli by sme hľadať nový, lepší teoretický opis prírodných zákonov. Takže sa poďme pozrieť na to, čo vlastne ukázali experimenty urobené v NASA.
Na celej veci robilo päť ľudí osem dní (čo je ohromujúca efektivita, ak zvážime, že vraj išlo o vyvrátenie jedného zo základných fyzikálnych zákonov). O výsledkoch svojej práce informovali na konferencii v Clevelande, pričom verejne bolo zo začiatku prístupné iba jednostránkové zhrnutie ich príspevku (na základe ktorého vnikol celý ten humbuk).
Na tejto jednej stránke sa dá nájsť niekoľko perál. Už v prvej vete sa napríklad konštatuje, že prístroj získava hybnosť z „virtuálnej plazmy kvantového vákua“. To znie síce vedeckejšie, ako keby sme povedali, že hybnosť pochádza z dvoch skrížených vlasov deda Vševeda (pričom ten tretí zostáva virtuálny), ale v skutočnosti sa obsah týchto dvoch tvrdení nijako veľmi nelíši. Najväčšia perla sa však netýka kvantového vákua, týka sa experimentálnych výsledkov.
Autori skúmali dva prototypy pohonu Cannae drive, pričom jeden z nich bol úmyselne zostrojený ako nefunkčný. Toto je rozumný postup, ktorý zvyšuje kontrolu nad experimentom. Výsledky prekonali všetky očakávania. Testy dopadli pozitívne nielen na funkčnom, ale aj na nefunkčnom prototype. Ospravedlňujeme sa čitateľom, ktorí po prečítaní predchádzajúcej vety spadli zo stoličky, ale naozaj je to tam napísané.
A pre tých, ktorí zo stoličky nespadli, pridajme malý ilustračný príklad. Tvrdenie zo spomínaného článku je niečo podobné, ako keby sme napísali, že pri teste nového lieku proti rakovine sa ukázalo, že zaberal nielen liek, ale aj placebo v kontrolnom experimente. A dokonca by vysvitlo, že placebo je vlastne rovnako účinné ako samotný liek.
Tak tomu by sa už naozaj dalo povedať prevratný liek. Hoci výstižnejšie by asi boli celkom iné slová. A napriek tomu sa nájdu novinári, ktorí o tom píšu ako o možno trochu kontroverznom, ale v zásade serióznom výskume.
Takže aby sme to zhrnuli. Zákon zachovania hybnosti nie je len taký hocijaký zákon – úzko súvisí s tým, že prírodné zákony platia všade rovnako. To neznamená, že je absolútne nemožné, aby tento zákon za určitých okolností neplatil, ale jeho narušenie by bolo treba veľmi spoľahlivo experimentálne dokázať. Dokázala niečo také analýza NASA? Alebo dokázala len to, o čom sme hovorili na začiatku tohto článku? Nuž, myslím, že by nebolo spravodlivé tvrdiť, že táto analýza dokázala to, o čom spieva Slobodná Európa. NASA analýza totiž nedokázala ani len to.
Ak ste našli chybu, napíšte na web@tyzden.sk.