Mitä jos painovoimaa ei ole?

Eli toisin muotoiltuna: Mitä jos gravitaatio ei ole vetovoima, vaan työntövoima?

Otsikolla en siis tarkoita kysyä millaista on painottomuus. Kysymys on vaikea muotoilla ymmärrettävästi. Olen kuitenkin pähkäillyt itsekseni jo muutamien vuosien ajan, että kenties teoriamme gravitaatiosta on virheellinen.

Vetovoiman lähdettä tai alkuperää ei ole toistaiseksi löytynyt tutkituista alkeishiukkasista, joten johdonmukaisuuden nimessä on otettava huomioon mahdollisuus, ettei sitä löydy hiukkasista itsestään tai niiden väliltä. Ehkä painovoima onkin kappaleiden ulkopuolella niitä toisiaan kohti työntävänä voimana. Tällöin havaittu vaikutus olisi samanlainen.

Kenties kappaleet lähestyvät toisiaan, koska tyhjyys itse tuottaa energiaa ja kappaleiden välillä on vähemmän tyhjyyttä kuin niiden ulkopuolella. Niinpä ulkopuolinen voima on suurempi. Aine ikään kuin varjostaa toista ainetta yhdeltä suunnalta, mikä houkuttelee sitä luokseen.

Aluksi en löytänyt mitään viitteitä siitä, että joku toinen olisi pohdiskellut samaa kysymystä, mutta sitten päätin hakea useammilla sanayhdistelmillä ja löysin Le Sagen gravitatioteorian.

Le Sagen gravitaatioteoria on kehitetty useammallakin vuosisadalla, mutta se on aina jäänyt hyvin marginaaliseksi. Teoria on kuitenkin lähes identtinen oman ideani kanssa. Löysin sen hakusanoilla "gravitation + not pull + but + push"

Aiemmat yritykset hakea "what if there is no gravitation?" yms. eivät tuottaneet haluttua tulosta. Löysin vain kuvauksia painottomuudesta.

Wikipedia-artikkelin mukaan teoriaa on kommentoinut Richard Feynman vuonna 1965:

"Hän huomautti, että "kimpoavien kappaleiden" mekanismi saisi aikaan tämän verrannollisuuden ja että "matemaattisen suhteen omituisuus vähenee täten hyvin paljon", mutta toteaa sitten, että teoria "ei toimi" sen vastuksen vuoksi, jonka eteneviin kappaleisiin pitäisi sen mukaan kohdistua, minkä vuoksi teoria on hylättävä."

Tällaisiin tapauksiin aina valitettavan usein törmää. Pidän Feynmania suuressa arvossa, joten tuntuu harmilliselta, että häneltä on noussut laajempaan julkisuuteen näinkin huonoja perusteluja.

Harmillista on sekin, että usein heikot argumentit tepsivät laajempaan tiedeyleisöön, jos puhuja on kyllin arvovaltainen.

Ensinnäkin suhteellisuusteorian mukaan ei avaruudessa ole mitään "eteneviä kappaleita". Kappaleet etenevät vain suhteessa toisiinsa. Niiden omasta näkökulmasta käsin ne eivät etene lainkaan, vaan muut asiat juoksevat karkuun tai tulevat vastaan. Niinpä tällainen gravitaatioteoria ei edellyttäisi minkäänlaista eetteriä tai hiukkasia.

Toinen ongelma on se, että Georges-Louis Le Sage on elänyt niin kauan aikaa sitten, että hänen käsityksensä täytyy asettaa tiettyyn kontekstiin. Hänellä ei esimerkiksi ollut tietoa siitä, että energia ja materia ovat yhtä, tai että aineella on samanaikainen aalto- ja hiukkasluonne. Näin ollen puhe kimpoavista kappaleista ei ole sen kummempaa kuin nykyinen puhe "Pimeästä energiasta" tai "pimeästä aineesta". Le Sage puhui arvaillen jostakin, mitä hän ei ollut nähnyt tai mitä hän ei voinut nykyaikaisilla laitteilla mitata.

Feynmanin perustelu sille, miksi teoria tulisi hylätä ei toisin sanoen ole lainkaan pätevä. Kappaleisiin tyhjyyden suunnalta voimakkaammin kohdistuva työntövoima ei välttämättä johdu lainkaan mistään törmäilevistä hiukkasista, vaan se saattaa olla avaruuden itsensä ominaisuus.

Mitä jos gravitaatio on sitä, että kun avaruus tähtien ja galaksien välillä laajenee, se samaan aikaan pyrkii supistumaan lähellä toisiaan olevien kappaleiden välillä? Tällä tavoin ajateltuna me kenties voisimme muotoilla teorian, jossa gravitaatio ja pimeä energia ovat yhden ja saman luonnonvoiman kaksi havaittavaa puolta.

Tai entä jos gravitaatio ei ole törmäileviä hiukkasia, vaan hiukkasen ja tyhjyyden välillä tapahtuvaa kuplintaa? Kun kaksi kappaletta ovat lähekkäin, ei niiden välisellä alueella tapahdu tyhjiöväreilyä, mutta systeemin ulkorenalla aineen ja avaruuden rajapinnalla tapahtuu jotakin? Tämä aineen ja tilan välinen rajapinta jollain tavoin rullaa itseään auki uudeksi tilaksi, joka saa samaan aikaan avaruuden itsensä alati laajentumaan, mutta lähentää kappaleita, jotka jo valmiiksi ovat toistensa vaikutuspiirissä.

Ajatus siitä, että gravitaatio olisi työntövoimaa vetovoiman sijasta ei tunnu ollenkaan vanhentuneelta tai mahdottomalta, vaan siinä on itse asiassa paljon enemmän tolkkua kuin oletuksessa, että esineiden välille olisi vedetty jonkinlainen näkymätön kuminauha.

Ja kuminauhoista puheen ollen: Minua niin risoo se, että kaikki fyysikot ovat mieltyneet havainnoillistamaan gravitaatiota lakanalla, jonka päällä pallot kiertävät toisiaan. Onhan se havainnollistavaa joo, mutta se ei auta meitä mitenkään ymmärtämään millä tavoin gravitaatio kohdistuu alkeishiukkasiin ja kuinka se varsinaisesti syntyy. Kaksiulotteiseen venyvään kankaaseen sitä paitsi syntyy kuoppia juuri gravitaation ansiosta, joten temppu on oikeastaan vain tautologia.

Hyvät havainnoillistukset saattavat tarjota vastauksia kysymyksiin, mutta samalla ne tekevät juuri sen, eli tyydyttävät mysteerin äärelle joutunutta kyselevää mieltä. Siinä kohtaa arvuuttelu usein loppuu, vaikka sen tulisi vasta alkaa.