Αντιβαρύτητα

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Με την έννοια της αντιβαρύτητας (antigravity) εννοούμε μία υποθετική δράση η οποία αντιτίθεται στην επίδραση της βαρύτητας. Η αντιβαρύτητα μέχρι σήμερα δεν αποτελεί επίσημο και αυστηρά καθορισμένο επιστημονικό όρο. Χρησιμοποιείται γενικά για να υποδηλώσει την κατανίκηση της βαρύτητας με τη βοήθεια κάποιων τεχνητών μεσων, αλλά επίσης χρησιμοποιείται και στην προσπάθεια εξήγησης της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος. Μέχρι σήμερα η επιστήμη δεν έχει καταφέρει να αποδείξει την ύπαρξη μίας τέτοιας δύναμης, όπως επίσης και οι υφιστάμενοι φυσικοί νόμοι δεν προβλέπουν την ύπαρξή της (ούτε όμως την απαγορεύουν). Παρ΄όλα αυτά, υπάρχουν αρκετές θεωρίες, μελέτες και πειράματα που ασχολούνται με τους τρόπους με τους οποίους θα ήταν δυνατό να επιτευχθούν φαινόμενα αντιβαρύτητας, αλλά και να εξηγήσουν επίσης την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος. Μεταξύ αυτών, ορισμένα υπονοούν και την ανάγκη ύπαρξης της επίσης υποθετικής, εξωτικής αρνητικής μάζας (πχ μοντέλο σκουληκότρυπας, Alcubierre ή warp drive).

[Επεξεργασία] Σύντομη ανασκόπηση της έννοιας

Πρώτη νύξη στην έννοια της αντιβαρύτητας έγινε από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν, όταν το 1915 διατύπωνε τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας (τη γεωμετρική θεωρία της βαρύτητας). Επισημαίνεται, ότι σύμφωνα με τη γενική θεωρία, η βαρύτητα δεν είναι ακριβώς δύναμη, αλλά μία εκδήλωση καμπύλωσης του χωροχρόνου παρουσία μάζας. Έτσι, ο Αϊνστάιν προσέθεσε στις εξισώσεις του για τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας ένα νέο όρο, την κοσμολογική σταθερά, Λ. Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, η βαρύτητα και η αντιβαρύτητα δεν εχουν κάποια υλική αιτία, αλλά υπάρχουν από την αρχή μέσα στην ίδια τη δομή του χωρόχρονου. Ο Αϊνστάιν υποστήριξε ότι ο χωρόχρονος έχει από μόνος του μία εσωτερική τάση να επεκτείνεται τόσο ακριβώς όσο χρειάζεται για να εξισορροπεί την έλξη όλης της ύλης του σύμπαντος, οδηγώντας έτσι σε ένα "στατικό σύμπαν".

Σήμερα, έχει βρεθεί ότι το 73% του σύμπαντος αποτελείται από τη λεγόμενη σκοτεινή ενέργεια ή πεμπτουσία, η οποία έχει το χαρακτήρα δράσης αντιβαρύτητας και διαπερνά το κενό σε ολόκληρο το διάστημα. Η ταυτότητα αυτής της ενέργειας είναι ακόμη άγνωστη και χαρακτηρίζεται ως ένα από τα μέγιστα αινίγματα στη σύγχρονη επιστήμη. Η ιδέα της σκοτεινής ενέργειας σχετίζεται πολύ με την κοσμολογική σταθερά που εισήγαγε ο Αϊνστάιν, όταν προσπάθησε να επιλύσει το πρόβλημα της ισορροπίας και του στατικού σύμπαντος. Αυτή του η προσπάθεια οδήγησε στην τότε επικρατούσα άποψη ενός "στατικού κόσμου", που σήμερα όμως έχει αποδειχθεί λανθασμένη. Ακόμη και ο ίδιος ο Αϊνστάιν όταν ανακαλύφθηκε ότι το σύμπαν δεν είναι στατικό αλλά διαστέλλεται, χαρακτήρισε τη θεωρία του περί αντιβαρύτητας και κοσμολογικής σταθεράς ως το μεγαλύτερό του λάθος.

Σήμερα, υπάρχουν πολλά μοντέλα και θεωρίες αντιβαρύτητας, που υποστηρίζουν ότι βασίζονται στη γενική θεωρία της σχετικότητας.

Πολλά φαινόμενα που θεωρούνται ως αποδείξεις της ύπαρξης της αντιβαρύτητας, ως μίας δράσης που τροποποιεί το βαρυτικό πεδίο, στην πραγματικότητα είναι απλά φυσικά φαινόμενα, πχ μαγνητική αιώρηση (magnetic levitation ή maglev), ηλεκτροβαρύτητα (electrogravity ή electrostatic levitation) όπως αυτή που παρατηρείται στα αιωρούμενα σωματίδια σκόνης στην επιφάνεια της σελήνης, κτλ.

Από τα προταθέντα κατά καιρούς από διάφορους ερευνητές ως συστήματα/φαινόμενα αντιβαρύτητας, θα μπορούσαν να διακριθούν (όχι όμως απόλυτα) οι ακόλουθες κατηγορίες, κάποια από τα οποία κινούνται στα όρια μεταξύ επιστήμης και ψευδοεπιστήμης:

I. Μηχανικά συστήματα Αποτελούν γνήσιες μηχανικές διατάξεις που προσομοιάζουν αντιβαρύτητα, μέσω γυροσκοπικών φαινομένων, ασύμμετρα περιστρεφόμενων μαζών, κτλ (reactionless drive). Ορισμένες από αυτές είναι αμφίβολο εάν λειτουργούν πρακτικά, καθόσον φαίνεται ότι η λειτουργία τους μάλλον αντιτίθεται στον τρίτο θεμελιώδη νόμο της Νευτώνειας μηχανικής, της δράσης και αντίδρασης. Παραδείγματα αποτελούν οι διατάξεις των Laithwaite, Wallace, Kidd, McCabe, Stratchen, Delroy, Foster, Dean & Campbell, Forward, dePalma, Hayasaka και Cowlishaw. Πρόσφατα πειράματα σε Ιαπωνία και Καναδά δείχνουν ότι δεξιόστροφα περιστρεφόμενα γυροσκόπια φαίνεται να χάνουν μικρό μέρος της μάζας τους.

Η λεγόμενη γεννήτρια "κινημαζικού πεδίου" (US patent 3,626,605) του Henry Wallace θεωρείται από ορισμένους ότι αποτελεί συσκευή παραγωγής κάποιας μορφής βαρυτικού πεδίου. Στην εν λόγω συσκευή κάποιος δίσκος από υλικό περιττού αριθμού νουκλεονίων περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα (28.000 rpm), με αποτέλεσμα οι ατομικοί του πυρήνες τείνουν να ευθυγραμμίζονται με το άνυσμα της στροφορμής τους, παράγοντας το εν λόγω άγνωστο πεδίο.

II. Ακουστικά συστήματα Αποτελούν διατάξεις παραγωγής μηχανικών ταλαντώσεων σε μοριακό/ατομικό/υποατομικό επίπεδο, πχ Keely, Leedskelstein (Coral Castle), αιώρηση/ανύψωση ογκολίθων από Θιβετιανούς μοναχούς, κτλ.

III. Ηλεκτροστατικές/ηλεκτρομαγνητικές στατικές/περιστρεφόμενες διατάξεις Στην κατηγορία αυτή κατατάσσονται διάφορες ηλεκτροστατικές/ηλεκτρομαγνητικές διατάξεις με στατικά ηλεκτρόδια υπό υψηλή τάση (δεκάδων έως και εκατοντάδων χιλιάδων Volts), πχ T .T. Brown/Bielfeld & Bahnson (ηλεκτροστατικά και ηλεκτροϋδροδυναμικά φαινόμενα που δεν αποτελούν πραγματική αντιβαρύτητα), Naudin, Hartman, Nipher, Pages, Kelly, Rieken, αλλά και διατάξεις με περιστρεφόμενα εξαρτήματα, όπως πχ J. Searl (1932- ) (γεννήτρια/κινητήρας φαινομένου Searl), Hammel, Davidson, Saxl, Halik, V. Shauberger (1885-1958) (φαινόμενο/διαδικασία ενδόρρηξης, παρόμοιο με αυτό της σπηλαίωσης και της ηχοφωταύγειας (sonoluminescence), L. Naudin, Carr, Hooper, Huaro, Smith και Vril/Shumann. Στην πρώτη κατηγορία των απλών ηλεκτροστατικών διατάξεων, χωρίς καθόλου κινούμενα μέρη, οι οποίες παράγουν ώση μέσω της εκπομπής δέσμης ιόντων ανήκουν διάφορες κατασκευές γνωστές με τις ονομασίες ιονοσκάφη (ionocrafts), κοσφοσφαίρες (cosmospheres), κτλ. Στην περίπτωση των Brown/Bielfeld & Bahnson γίνεται χρήση τεράστιων πυκνωτών.

IV. AC/RF ή μικροκυματικά συστήματα Στην κατηγορία αυτή κατατάσσονται διατάξεις χωρίς κινούμενα μέρη, οι οποίες χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητικά πεδία υψηλής συχνότητας, πχ Alzofon, Tesla, Littlejohn, Sweet, Nielson, Seike, Hutchinson, Farrow, Bielik, Zinser, Peshka, Schlecker, Smith, κτλ.

V. Διατάξεις στερεάς κατάστασης Βασίζονται σε ατομικές/υποατομικές επιδράσεις, όπως πχ οι υπεραγωγοί BaICuO των περιστρεφόμενων διατάξεων Podkletnov & Schnurer (βαρυτική θωράκιση), η διέγερση νοθευμένων κρυστάλλων Ning Li (1999) και το φαινόμενο Meissner (μαγνητική απώθηση υπεραγώγιμων ή διαμαγνητικών σωμάτων). Ειδικότερα, η Ning Li υποστηρίζει ότι εάν εφαρμόσουμε ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο σε έναν υπεραγωγό, τότε φορτισμένα ιόντα μέσα σε αυτόν θα αποκτούσαν ιδιαίτερα υψηλή ενέργεια που θα τα έκανε να περιστρέφονται ταχύτατα γύρω από τη θέση ισορροπίας τους, με αποτέλεσμα να δημιουργείται ένα μικρό βαρυτικό πεδίο. Το ότι θα προέκυπτε ένα βαρυτικό πεδίο είναι μια πιθανή απόρροια της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας. Πολλοί πιστεύουν ότι σύμφωνα με αυτήν, η περιστρεφόμενη ύλη δημιουργεί μια καινούρια δύναμη, τη "βαρυτομαγνητική", κατά αναλογία προς τον τρόπο που επιταχυνόμενα ηλεκτρικά φορτία παράγουν τη μαγνητική δύναμη (η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας έδειξε μάλιστα ότι η ενότητα της ηλεκτρικής και μαγνητικής δύναμης που περιγράφεται από τις εξισώσεις του Maxwell ανάγεται στη σχετικότητα του χώρου και του χρόνου). Πάντως, τα υποτιθέμενα βαρυτομαγνητικά πεδία είναι πολύ ασθενή και σχεδόν αδύνατον να παρατηρηθούν με σημερινές μεθόδους (βαρυτομαγνητισμός).

VI. Πυρηνικές διατάξεις Βασίζονται σε ατομικές/υποατομικές επιδράσεις που τροποποιούν το βάρος της ύλης, πχ Bearden, Wallace, Dan Fry, Gilbert Jordan, εξωγήινα σκάφη (το άγνωστο στοιχείο του Lazar με ατομικό αριθμό 115 - Ununpentium), Celtan, white powder (μονοατομικά στοιχεία), Dr. Charles Brush και η πιθανή ψυχρή σύντηξη με δράσεις/διακυμάνσεις ενέργειας μηδενικού σημείου ZPE (Zero Point Energy).

VII. Βιολογικά συστήματα Εμπλέκουν τη λεγόμενη ψυχοκινητική αιώρηση ανθρώπων ή άλλων έμβιων οργανισμών, πχ Dr. William Crooke, Clark's party levitation, δάσκαλοι yogi, βαθιά θρησκευόμενοι "άγιοι", Russian mirror chamber research, η πτήση του εντόμου μπάμπουρα (bumblebee) και του σκαθαριού Rhino. Η συνήθης επιστημονική εξήγηση για τα φαινόμενα της αιώρησης προσώπων είναι η οφθαλμαπάτη και η ψευδαίσθηση.

Αρχή λειτουργίας μίας πιθανής συσκευής αντιβαρύτητας. Ένας δακτύλιος από κάποιο υπεραγώγιμο κεραμεικό υλικό, πχ ύτριο-βάριο-οξείδιο του χαλκού, περιστρέφεται ταχύτατα (~5000 rpm) μέσα στο ισχυρό μαγνητικό πεδίο που παράγουν τα σωληνοειδή ακριβώς από κάτω. Τα τρία μικρότερα σωληνοειδή χρησιμοποιούνται για τη μαγνητική ανύψωση του δακτυλίου. Η όλη διάταξη ψύχεται από υγρό άζωτο.

Επισημαίνεται, ότι το στρατιωτικό τμήμα του ομίλου BAe Systems για εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας, επιβεβαίωσε ότι το 2002 ξεκίνησε ένα ερευνητικό πρόγραμμα σχετικά με το φαινόμενο της αντιβαρύτητας που ισχυρίζεται ότι ανακάλυψε ο Ρώσος επιστήμονας Eugene Podkletnov. Το πρόγραμμα ονομάζεται Greenglow και είναι παρόμοιο με κάποιο ανάλογο πρόγραμμα της NASA με το όνομα Breakthrough Propulsion Physics (BPP) που διεξήχθη στο διάστημα 1996-2002 και αντιπροσωπεύει την προσπάθεια ανάπτυξης μη-συμβατικών τεχνολογιών προώθησης σκαφών και οχημάτων διαφόρων ειδών (πχ σύζευξης βαρύτητας-ηλεκτρομαγνητισμού, εκμετάλλευσης της ενέργειας του κενού, σκουληκότρυπες, Alcubierre ή warp drive, κτλ). Σχετικές αναφορές για συσκευές αντιβαρύτητας υπήρξαν το 1996, όταν ο Podkletnov ανακοίνωσε ότι σύμφωνα με την άποψή του ένας περιστρεφόμενος υπεραγώγιμος δίσκος έμοιαζε να χάνει ένα μέρος του βάρους του (μέχρι και 2%). Η αντίδραση των περισσότερων συναδέλφων του ήταν καταδικαστική, θεωρώντας ότι η άποψή του παραβιάζει τους φυσικούς νόμους, όπως τους καταλαβαίνουμε σήμερα. Αλλά και τώρα, ο Bob Park από την American Physical Society δήλωσε ότι θεωρεί το εγχείρημα της BAe Systems υπερβολικό και ότι κάποιοι από αυτούς που παίρνουν τις αποφάσεις για τα ερευνητικά προγράμματα δεν μπορεί να έχουν πολύ καλή γνώση των θεμελιωδών νόμων της Φυσικής. Επίσης, η προκαταρκτική έκθεση της NASA σχετικά με τη δυνατότητα μείωσης της βαρύτητας της γης είναι αποθαρρυντική και απ' ότι φαίνεται η προσπάθεια ανάπτυξης τέτοιων εξωτικών τεχνολογιών έχει αναβληθεί για το μέλλον.

Στην αμφιλεγόμενη θεωρία του Podkletnov εργάζονται και ερευνητές στα εργαστήρια της "Phantοm Works", θυγατρικής της κατασκευάστριας εταιρείας αεροσκαφών Boeing στο Σιάτλ, για τη δημιουργία μίας συσκευής που θα εξουδετερώνει τη βαρύτητα. Σύμφωνα όμως με επίσημη ανακοίνωση της Boeing το 2002, έχει διακοπεί η χρηματοδότηση του σχετικού προγράμματος με την κωδική ονομασία GRASP (Gravity Research for Advanced Space Propulsion). Σύμφωνα με τους ισχυρισμούς του Ρώσου επιστήμονα είναι δυνατή η κατασκευή μίας συσκευής που θωρακίζει τα αντικείμενα από τις επιπτώσεις της βαρύτητας. Ωστόσο, οι απόψεις του αμφισβητούνται από τους άλλους επιστήμονες, καθώς δεν κατόρθωσαν να επαναλάβουν το πείραμά του και να μετρήσουν εάν όντως είναι δυνατό να μειωθούν οι δυνάμεις της βαρύτητας πάνω σε αντικείμενα. Ο ίδιος ο Ρώσος επιστήμονας επιμένει πάντως ότι δημιούργησε συνθήκες μειωμένης βαρύτητας κατά τη διάρκεια ενός πειράματος στο πανεπιστήμιο Τάμπερε της Φινλανδίας, το 1992. Σύμφωνα με τον Podkletnov, ένα αντικείμενο χάνει μέρος του βάρους του όταν αυτό τοποθετηθεί πάνω σε ένα δίσκο από υπεραγώγιμο κεραμεικό υλικό που περιστρέφεται μέσα σε ισχυρό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Η μείωση των δυνάμεων της βαρύτητας με την εφαρμογή της τεχνικής αυτής είναι μικρή, περίπου 2% (1 kg μάζας αποκτά βάρος επί της γης 980 g), αλλά η εφαρμογή της στην αεροναυπηγική ίσως να άνοιγε το δρόμο για την κατασκευή αεροσκαφών που θα καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια και άρα καύσιμα.