Tästä löytyy uusi lyhennetty versio

Palkinto luvassa!

Voitat 1000 USA:n dollaria esittämällä vastaväitteen joka kumoaa putoavan tilan teorian, joko kokonaan tai huomattavan osan siitä. Voit esimerkiksi löytää teoriasta jonkin sisäisen ristiriidan tai väitteen joka on ristiriitainen jonkin tutkimustuloksen kanssa.
Palkinto maksetaan ensimmäiselle pätevän vastaväitteen esittäjälle. Jos epäilet että palkinnon maksamisesta ei ole takeita, tässä tietoa itsestäni. Olen 60-vuotias neljän aikakauslehden kustantaja ja päätoimittaja, ja Suomessa olen varsin tunnettu henkilö. Maineeni ei sallisi sitä, etten pitäisi lupaustani.

PUTOAVAN TILAN PAINOVOIMATEORIA

A. - JOHDANTO

A1
Painovoima näyttää olevan jotakin todella omituista, jotakin mitä mikään teoria ei voi koskaan selittää. Noin on joskus sanottu, ja sille on olemassa perusteensa. Kun kappale putoaa painovoimakentässä, se näyttää olevan kiihtyvässä liikkeessä. Ei se kuitenkaan ole, vaan kiihtyvyys on vain näennäistä? Me tarkkailijat olemme itse kiihtyvässä liikkeessä maan pinnalla seistessämme, ja tunnemme kiihtyvyyden siten että maan pinta työntää meitä ylöspäin. Jos voisimme nähdä tapahtumat "oikeasta" perspektiivistä, voisimme havaita että vapaasti putoavat kappaleet liikkuvat tasaisella nopeudella suoraan eteenpäin. Painovoima ei olekaan voima vaan jotain muuta. Mutta mikä on se oikea perspektiivi?

A2
Painovoiman tutkimuksen historiassa ensimmäinen merkittävä teoria oli Isaac Newtonin painovoimateoria. Newton havaitsi sen kummallisuuden, että höyhen ja kivi putoavat yhtä nopeasti, jos ilmanvastusta ei oteta huomioon. Myös höyhen ja Kuu putoavat yhtä nopeasti. Jos Kuun paikalla olisi höyhen, se kiertäisi maata kuten Kuu nyt. Luulisi, että kahden massiivisen kappaleen välinen painovoima syntyisi massojen yhteisvaikutuksesta, mutta niin ei ole. Kuulla on silti oma vaikutuksensa, sillä Maa-Kuu-järjestelmässä Maa ei pysy "paikoillaan", vaan kappaleet kiertävät yhteisen massapainopisteen ympäri. Tämä ylimääräinen liike ei mihinkään painovoimaa kuvaaviin yhtälöihin kunnolla istu. Mutta se on olemassa, ja sen vaikutus kappaleitten liikkeisiin on laskettava erillisesti. Putoavan tilan teoriassa se liike onkin painovoimasta irrotettu, ja sen aiheuttajaa nimitän vuorovesivoimaksi (vanha käsite, mutta nyt uudessa laajemmassa merkityksessä). Taivaanmekaniikassa on silloin kaksi erillistä tekijää: painovoima (ei-voima) ja vuorovesivoima (voima). Vuorovesivoimasta enemmän jäljempänä.

A3
Jos Newton olisi tällaisen erittelyn tehnyt, hän olisi voinut korjata painovoimayhtälönsä sieventämällä siitä pois putoavan kappaleen massan. Yhtälössä

F = GMm / r²

F kuvaa putoavaan kappaleeseen kohdistuvaa voimaa ma (massa x kiihtyvyys). G on gravitaatiovakio, M on gravitaatiomassa ja r on etäisyys. Kun m sievennetään, yhtälöksi tulee

a = GM / r²

Tässä muodossa se kertoo, että painovoima ei ole voima vaan kappaletta ympäröivän avaruuden ominaisuus. Sitä sievennystä Newton ei tehnyt, koska hän loppuun saakka uskoi, että painovoima on voima.

A4
Albert Einsteinin suhteellisuusteoria toi monia uusia ideoita painovoimaan. Einstein hylkäsi Newtonin näkemyksen, että painovoima olisi voima. Einstein päätteli, että avaruus ei olekaan absoluuttinen (eetteri), eikä myöskään aika ei ole absoluuttinen, kaikille sama. Einstein pyrki selittämään painovoiman aika-avaruuden kaareutumisena siten että aika on neljäs ulottuvuus. Teorian mukaan Maan pinnalla aika kuluu eri tahtiin kuin esimerkiksi Kuun rataetäisyydellä Maasta, ja Kuu kiertäessään Maata liikkuu tosiasiassa suoraviivaisesti eteenpäin.

A5
Mutta mistä syntyy se pessimismi, että painovoima olisi jotakin, mitä mikään teoria ei voi koskaan selittää? Newtonin teoriassa kappaleet vetävät toisiaan puoleensa, Einsteinin teoriassa kappale muuttaa ympäröivän avaruuden sellaiseksi, että kappaleet näyttävät vetävän toisiaan puoleensa. Mutta kun kappaleitten välillä ei ole kuminauhoja, ja kun hyväksytään että painovoima ei sittenkään ole voima, törmätään ristiriitaan. Jos kappaleitten poikkeavan liikkeen painovoimakentässä aiheuttaa jokin toistaiseksi havaitsematon välitysmekanismi, hiukkasten liike tai aaltoliike, se ei koskaan voisi selittää painovoiman sitä erikoisluonnetta, että se ei ole voima. Kappaleitten pitäisi liikkua avaruudessa suoraan eteenpäin, ei toisiaan kiertäen. Tämän muuttamiseksi tarvittaisiin ulkopuolinen voima. Mutta vaikka sellainen voima olisi olemassa, se ei selittäisi painovoiman todellista luonnetta. Kuitenkin painovoiman välitysmekanismia jatkuvasti etsitään, melko varmasti turhaan. Einsteinin teoriassa avaruus kaareutuu, mutta miksi? Se jää abstraktioksi.

A6
Umpikujasta voidaan päästä ulos ja eteenpäin vain todistamalla suhteellisuusteoria eräiltä osiltaan virheelliseksi. On palattava lähtökohtaan, Michelsonin ja Morleyn kokeeseen 1900-luvun alussa. Ennen koetta yleisesti ajateltiin, että Maa ja muutkin taivaankappaleet liikkuvat avaruuden eetterissä, ja liikkeen aiheuttama "eetterituuli" voitaisiin maanpinnalla mitata. Sellainen tuuli ei heiluta hiuksia, mutta se pitäisi näkyä valonnopeuden muutoksina. Valon pitäisi kulkea myötätuulessa nopeammin kuin sivu- tai vastatuulessa. Koe suoritettiin paikallisella valonlähteellä ja peilien järjestelmällä siten että valoa poikkeutettiin kulkusuunnastaan ja verrattiin sen nopeutta kahdessa, toisiinsa kohtisuoraan olevassa suunnassa. Kokeen tulos oli yllättävä: muutosta valonnopeudessa ei havaittu. Eetteriä ei siis olekaan olemassa!

A7
Jos eetteriä ei ole olemassa, se tarkoittaa että MM:n koe voitaisiin suorittaa millä tahansa taivaankappaleella ja tulos olisi sama. Kappaleen oma liike eetterittömässä avaruudessa on suhteellinen ja itsessään merkityksetön. Mutta Einstein teki pitemmälle menevän olettamuksen, että valonnopeus on yleensäkin havaitsijan liiketilasta riippumaton.

A8
Havaintojen mukaan maailmankaikkeus näyttää laajenevan lähes valonnopeudella, eli taivaankappaleet liikkuvat suhteessa toisiinsa suurilla nopeuksilla. Mutta olosuhteet eri taivaankappaleilla ovat nopeudesta riippumattomat. Oman tai muiden taivaankappaleiden liikkeen voi päätellä vain toisten taivaankappaleitten lähettämän valon puna- tai sinisiirtymistä. Mutta suhteellisuusteorian esimerkeissä käsitellään matkustamista avaruudessa ikään kuin joku voisi liikkua toisen pysyessä paikallaan. Yleensä toinen liikkuu lähes valonnopeudella, ja toinen pysyy paikallaan. Einstein ei käytännössä täysin ymmärtänyt eetterittömyyden merkitystä.

A9
Suhteellisuusteoriassa käytetään termejä rautatieasema ja maanpinta kuvaamaan paikallaan pysymistä, kun taas rautatieasemalta tai maanpinnalta etääntyvät olisivat liikkeessä. Mutta eetterittömässä avaruudessa kaikki liikkeet ovat suhteellisia, eikä suhteellisuusteoria puhu totta. Suhteellisuusteoriassa noilla esimerkeillä pyritään osoittamaan, että liikkuvan ja paikallaan pysyvän havaitsijan aika kuluisi eri tahdissa. Mutta eetterittömässä avaruudessa havaitsijat vain loittonevat toisistaan tai lähestyvät toisiaan. Tilanne on aina symmetrinen, ja se tosiasia voidaan muuttaa toiseksi vain matemaattisella valheella.

A10
Suhteellisuusteoria olettaa valonnopeuden olevan kappaleen liiketilasta riippumaton. Niin ei voi olla, vaan juuri valonnopeuden muutoksista voidaan liikenopeuksia ja -suuntia mitata. Nopeuden muutokset näkyvät puna- tai sinisiirtyminä. Ajatellaan vaikkapa lentoaseman tutkaa, joka mittaa alusten liikkeitä, suuntia ja nopeuksia. Voiko joku todellakin uskoa, että tutkan signaali kohtaa kunkin lentokoneen aina samalla nopeudella, koneen omasta liikkeestä riippumatta?

A11
Suhteellisuusteoriassa ajasta on tehty muuttuva suure kuten paino tai etäisyys. Edelleenkään mikään tutkimustulos ei sitä olettamusta tue. Innokkaimmat suhteellisuusteorian kannattajat uskovat, että todisteita olisi olemassa kasapäin, mutta ei ole ainoatakaan. On vain väärinkäsityksiä atomikellon toiminnasta (kiihtyvyyden vaikutus), ja väärinkäsityksiä siitä, mitä objektiiviselta tutkimukselta edellytetään. Useissa tapauksissa itse teoriaa on pyritty käyttämään itsensä todistamiseen.

A12
Suhteellisuusteorian puutteista ja virheistä huolimatta täytyy sanoa, että Albert Einsteinin kaltaista neroa ei ehkä koskaan enää synny. Avaruuden kaareutuminen ja massan suhde energiaan olivat mahtavia löytöjä, ja monet muut näitten lisäksi. Ehkä suhteellisuusteorian suurin virhe onkin se, että se on liian hyvä teoria. Se onnistui pysäyttämään teoreettisen fysiikan kehityksen vuosikymmeniksi.

A13
Edellä sanoin, että jos voisimme nähdä tapahtumat oikeasta perspektiivistä, voisimme nähdä maailman sellaisena kuin se todellisuudessa on. Mutta mikä on oikea perspektiivi? Sen täytyy olla se tila, jossa emme koe minkään voiman vaikuttavan meihin, eli vapaa putoamisliike. Mutta jos vapaa putoamisliike on perustila, silloin koko maailmankaikkeus muuttuu toisenlaiseksi. Tästä on enää lyhyt hyppy asian ytimeen.

B. - PAINOVOIMA PUTOAVANA TILANA

B1
Kun painovoima ei ole voima, ja kun avaruuden perustila on vapaa putoamisliike, vain yksi johtopäätös on mahdollinen: itse tila on vapaassa putoamisliikkeessä. Kappaleet putoavat ilman että mikään voima vetäisi niitä puoleensa. Kun tila putoaa, ne putoavat sen mukana. Ja tällaisessa putoamisliikkeessä tilan suhteellisen kiihtyvyyden pitää olla sama kuin Newtonin painovoimalaissa, eli kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön. Mutta miksi niin on, siihenkin löytyy selitys.

B2
Kun avaruus putoaa 360 asteen avaruuskulmassa, miten se voitaisiin matemaattisesti esittää? Sellainen tapahtuma kokonaisuudessaan taitaa olla liian monimutkainen matemaattiseksi yhtälöksi. Otetaan putoavasta tilasta tarkasteltavaksi yksi siivu, pallon pinta supistuvassa pallossa. Supistuvassa pallossa on voimassa seuraava matemaattinen riippuvuus:

aA = vakio

jossa A on pallon pinta-ala millä hyvänsä etäisyydellä gravitaatiomassasta, ja a on painovoiman (putoavan tilan) kiihtyvyys tuolla etäisyydellä. Tämä on toistaiseksi ainoa matemaattinen yhtälö koko teoriassa. Muu tarvittava on siitä johdettavissa. Kullakin taivaankappaleella on oma aA-vakionsa. Maan aA-vakio on 5,015 x 10¹⁵ m³ / s². Maan massa (M) saadaan siitä kiloina yhtälöllä

M = aA / 4πG

Siitä saadaan myös

a = GM / r² (koska A = 4πr²)

eli painovoiman kiihtyvyys on kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön. Päädytään yhtälöön, jonka Newton jo melkein keksi.

B3
Millainen on se maailmankaikkeus, jossa tila putoaa gravitaatiomassaan? Onko tila kuin vesi tai kaasu, jonka putoamisen voi mielessään hahmottaa. Se mielikuva on virheellinen kahdesta syystä. Putoavalla aineella olisi jokin muuttuva nopeus, kuten vedellä vesiputouksessa. Eetterittömässä avaruudessa nopeus on merkityksetön, kiihtyvyys ei. Toiseksi, putoavalla aineella olisi jokin tilavuus, jonka pitäisi jakautua eri suuntiin, kun aine putoaa eri gravitaatiomassoihin (esimerkiksi Maahan ja Kuuhun). Aineeton tila ei tässäkään toimi aineen tavoin, vaan samassa avaruuden pisteessä tila voi pudota useampiin suuntiin esteittä.

B4
Putoava tila on neljäs ulottuvuus. Se selittää mm. valon riippuvuuden painovoimasta. Siitä on kiistelty, onko valolla massaa vai ei. Painovoimakentässä sillä ei ole merkitystä, koska putoava tila vaikuttaa kaikkeen, massalliseen ja massattomaan. Avaruus kaareutuu kuten suhteellisuusteoriassa, mutta sen olemus putoavana tilana ei edellytä mitään välitysmekanismia.

B5
Putoava avaruus selittää ymmärrettävästi, miksi valon aallonpituus näyttää muuttuvan gravitaatiokentässä. "Näyttää muuttuvan" tarkoittaa, että se ei sittenkään muutu, vaan valonnopeus muuttuu. Erittäin voimakkaassa painovoimakentässä (musta aukko) valonnopeus kokonaan pysähtyy. Puna- ja sinisiirtymät, kappaleen liikkeestä tai painovoimasta aiheutuvat, tarkoittavat aina valonnopeuden muuttumista.

B6
Aika on absoluuttinen, ja vapaassa putoamisliikkeessä kaikki maailmankaikkeuden atomikellot näyttävät samaa aikaa. Mutta ne toimivat virheellisesti, kun vapaasta putoamisliikkeestä poiketaan. Kiihtyvyys vaikuttaa atomikellon toimintaan, mikä on todettu mittauksin sentrifugissa. Vapaa putoamisliike on perustila, jossa mitään kiihtyvyyttä ei ole.
Tämä on nykytekniikalla tutkittavissa, ja kokeen tulos kumoaa joko suhteellisuusteorian tai putoavan tilan teorian.

B7
Uudelle painovoimateorialle on usein asetettu eräitä ennakkovaatimuksia, yhtenä niistä Merkuriuksen (ja muidenkin taivaankappaleiden) perihelikiertymän selittäminen. Suhteellisuusteoriassa se selitään painovoimakentän pyörimisellä gravitaatiomassan mukana. Tässä teoriassa se voitaisiin selittää samalla tavalla, mutta se olisi väärä selitys. Perihelikiertymä ei liity suoraan painovoimaan, kyse on sivuvaikutuksesta. Taivaanmekaniikka jaetaan nyt kahteen eri tekijään, painovoimaan ja vuorovesivoimaan. Planeettajärjestelmä ei ole täydellinen ikiliikkuja vaan se menettää hitaasti energiaansa. Hävikki näkyy vuorovesivoiman puolella, ja siitä perihelikiertymät kertovat.

C. - VUOROVESIVOIMA

C1
Mutta mikä on vuorovesivoima? Mikä sen aiheuttaa ja miten se määritellään? Ajatellaan Aurinkoa, Maata ja Kuuta. Maa kiertää Aurinkoa ja Kuu kiertää Maata. Mutta Maan pitää kiertää myös Kuuta Kuun painovoiman vaikutuksesta. Näitä kaikkia vaatimuksia on mahdoton täysin toteuttaa. Vuorovesivoima kuvaa niitä virheliikkeitä, jotka ristiriitaisista vaatimuksista aiheutuvat. Tarkasti määriteltynä vuorovesivoima on poikkeama vapaasta putoamisliikkeestä. Kun seisomme maanpinnalla, meihin kohdistuu vuorovesivoima.

C2
Edelleenkään ei ole yksimielisyyttä siitä mekanismista, miten maapallon vuorovedet syntyvät. Kelpaisiko vastaukseksi vuorovesivoima? Maan pitäisi kiertää Aurinkoa tasaisella nopeudella, mutta Kuun vaikutus estää sen. Ainakin Maan nopeus Auringon suhteen muuttuu eniten juuri silloin kun vuorovedet maanpinnalla ovat voimakkaimmillaan. Tällainen tilanne on kahdesti kuukaudessa, silloin kun Maa, Kuu ja Aurinko ovat likipitäen samassa linjassa.

D. - PIMEÄ AINE

Eräissä galakseissa on kiertävien tähtien nopeuksista tehty havaintoja, jotka ovat painovoimalakien vastaisia. Galaksin uloimmat tähdet voivat pysyä galaksin keskuksen suhteen paikallaan tai kiertää keskusta väärään suuntaan. Mitään järjellistä selitystä ei ole löydetty, ja siksi on alettu etsiä pimeää ainetta avaruudesta. Se olisi ainetta joka on havaintolaitteille näkymätöntä. Pimeällä aineella ei tarkoiteta mustia aukkoja vaan jotakin laajalti levinnyttä massaa galaksien ulkopuolella. Kuitenkin, noille ristiriitaisille havainnoille on yksinkertainen selitys, eikä mitään pimeää ainetta tarvita. Taas pitää palata vuosisadan päähän MM:n kokeeseen, joka todisti että eetteriä ei ole olemassa. Mihin muuhun galaksin pyörimisen nopeutta voisi verrata kuin juuri eetteriin! Asettamalla oman havaintolaitteemme sopivaan pyörintäliikkeeseen voimme todeta että tutkittavan galaksin kaikki tähdet kiertävät samaan suuntaan ja painovoimalain edellyttämillä nopeuksilla.

E. - PAINOVOIMA JA ATOMI

E1
Mihin tila putoaa? Toistaiseksi olen puhunut gravitaatiomassasta. Mutta todellisuudessa tila putoaa sinne, mistä painovoima aiheutuu, atomiin. Ongelmana on vain atomin malli elektronikuorineen. Siinä mallissa ei ole tilaa putoavalle avaruudelle, jonka pitäisi olla atomin olemassaololle välttämätön. Teoria elektronikuorista oli oman aikansa tuote, jota kukaan ei ole rohjennut kumota. Ei sittenkään, vaikka kvanttimekaniikka näkee elektronit toisenlaisina: ne eivät ole atomin pienimpiä pallosia vaan kooltaan atomin kokoisia ja olemukseltaan aaltomaisia. Atomi asettaa monia kysymyksiä, joihin ei ole koskaan vastauksia saatu. Mistä syntyy se valtava massan energia, jota Einsteinin yhtälö E = mc² kuvaa? Ja miksi se energia ei pakene säteilynä avaruuteen? Tai miten positiiviset sähkövaraukset, protonit voivat olla ytimessä lähekkäin toisiaan hylkimättä? Entä jos kaikki nuo kysymykset saisivat kerralla yksinkertaisen ja järjellisen vastauksen? Eikö se olisi sen arvoista, että vanha atomin malli voitaisiin viimein syrjäyttää.

E2
Viime vuosina on erilaisin perustein ehdotettu, että atomin ydin voisi olla musta aukko. Musta aukko on tutumpi ulkoavaruuden äärimmäisen tiheänä paikkana, josta edes valo ei pääse pakenemaan. Se on yleensä kuvattu valtavalla nopeudella pyöriväksi, ja pyörimisen on laskettu aiheuttavan sen, että painovoimakenttä sen lähietäisyydellä kiertyy spiraaliksi.

E3
Kun tila putoaa atomiin, voisiko se pudota mustaan aukkoon? Mitään laskennallista estettä sille ei ole. Millainen on vetyatomi, jos niin tapahtuu? Protoni atomin ytimessä on putoamisen päätepiste, musta aukko, ja spiraaliksi kiertynyt painovoimakentän osa on elektroni. Protonin sisältämä energia sekä energian pysyvyys saavat luontevan selityksen. Protonin pinnalla putoavan tilan kiihtyvyys ylittää sen rajan, jonka takaa energia ei pääse säteilynä pakenemaan. Entä sitten useampi protoni atomin ytimessä? Protonin positiivinen ja elektronin negatiivinen varaus ovat ainakin sellaisia faktoja, joita ei ole lupa epäillä! Vai onko? Kukaan ei ole koskaan osoittanut, että atomin joillakin osilla olisi sähköinen varaus atomin normaalitilassa. Vain teoria on otaksunut niin. Mitä sitten ovat sähkö ja magnetismi?

F. - SÄHKÖ JA MAGNETISMI

F1
Yleensä atomissa on useita protoneja ja elektroneja. Käsittelen nyt atomin ydintä yhtenä kokonaisuutena, samoin sen elektroneja. Muistutan että elektroni ei ole ydintä kiertävä pallonen vaan spiraaliksi kiertynyt painovoimakentän (putoavan tilan) osa atomiytimen ympärillä. Väärinkäsitysten välttämiseksi nimitän elektronia elektronikentäksi (uusi termi!). Kun sähkön ja magnetismin ominaisuudet käytännössä tunnetaan, uusi atomin malli tekee mahdolliseksi niiden täsmälliset määritykset.

Magnetismi on elektronikentän tasapainotila tai se hetki jolloin kenttä ohittaa tasapainotilan.

Elektronikentän tasapainotila tarkoittaa sen normaalitilaa, magneettista tilaa. Elektronikenttä on spiraali protonin ympärillä, mutta se ei voi olla samanlainen 360 asteen avaruuskulmassa. Spiraalin täytyy muuttua pyörteeksi "napa-alueilla". Näin syntyy magneettisuus napoineen, ja kaikilla maailmankaikkeuden protonimagneeteilla pyörimissuunta on sama. Vastakkainen pyörimissuunta tarkoittaisi antimateriaa.

Sähkö on elektronikentän poikkeama tasapainotilastaan.

F2
Jos kenttä saatetaan värähtelyliikkeeseen, se vapauttaa energiaa sähkömagneettisena säteilynä (spektri). Tällöin elektronikentän sähköinen ja magneettinen tila vuorottelevat. Säteilyn eri aallonpituudet aiheutuvat elektronikentän spiraalirakenteesta. Pysyvämpää poikkeustilaa kuvaa vieressä oleva piirros. Siinä punainen pallo kuvaa atomin ydintä, ja elektronikenttä on venynyt ovaalin muotoiseksi. Piirros kuvaa atomia jännitteisessä tilassa, esimerkiksi johtimessa.

F3
Kun atomi on magneettisessa tilassa, sen osasilla ei ole sähkövarausta lainkaan! Tämä on jyrkässä ristiriidassa sen kanssa, mihin olemme oppineet uskomaan. Sähkövarausta on pidetty hiukkasen pysyvänä ominaisuutena, samantapaisena kuin sen massaa. Kun atomi on sähköisessä tilassa, sen ydin muodostaa yhden yhtenäisen varauksen, jonka suuruus on riippuvainen protonien määrästä. Protonit eivät ole erillisesti varautuneita eivätkä hyljeksi toisiaan. Atomin ydin on musta aukko, ja magnetismi ja sähkö ovat mustan aukon ominaisuuksia.

F4
Monet sähkömagnetismiin liittyvät asiat saavat nyt luontevat selityksensä. Otetaan esimerkiksi sähkövirta, joka on selitetty ns. vapaitten elektronien liikkeenä. Selitys ja itse tapahtuma ovat keskenään monin tavoin ristiriitaisia. Sähkövirta etenee johtimessa heti virran kytkeytymisen hetkellä lähes valon nopeudella, vaikka elektronit ehtivät tuskin liikahtaa paikoiltaan. Entä mitä tapahtuu johtimessa, jossa on jännite? Miten se eroaa johtimesta, jossa jännitettä ei ole? Teoria vapaitten elektronien liikkeestä ei selitä sähkövirtaa millään tavoin, ei myöskään jännitettä, sähkönvastusta tai mitään muutakaan ilmiöön liittyvää. Käytännössä se ei ole ongelma, sillä sähköä osataan käyttää, teoriasta huolimatta. Teoria vapaitten elektronien liikkeestä pitäisi virheellisenä hylätä.

F5
Edellä oli piirros atomista jännitteisessä tilassa. Kuvittele johdin, jossa kaikki atomit ovat tuossa tilassa, ja ne ovat saman suuntaisesti jännittyneet. Kun virta kytketään päälle, johtimessa tapahtuu ketjureaktio peräkkäisten atomien suunnassa. Elektronikenttä irtautuu atomin ytimestä ja valloittaa läheisimmän atomin ytimen, joka samalla hetkellä menettää oman elektronikenttänsä seuraavalle atomille jne. Tämä tapahtuu siksi, että atomit pyrkivät takaisin tasapainotilaansa. Ketjureaktio etenee liki valon nopeudella, paitsi johtimessa myös esimerkiksi salamassa.

F6
Jotkin metallit ovat hyviä sähkönjohtimia, joitakin muita voidaan käyttää vastuksina. Ero riippuu kidehilojen rakenteesta, myös atomien magneettisista asennoista kidehilassa. Eroja on myös metallien magneettisissa ominaisuuksissa, samoista syistä johtuen. Alkuaineiden jaksollinen järjestelmä perustuu teoriaan atomien elektronikuorista, ja siinä tarkoituksessa teoria on toiminut hyvin. Onko meillä varaa hylätä sellainen teoria ja aloittaa alusta? Mielestäni kyllä, sillä oikeilla raiteilla kehitys tulee etenemään räjähtäen.

G. - SÄHKÖMAGNEETTINEN VUOROVAIKUTUS

G1
Sähköinen ja magneettinen vuorovaikutus on tähän asti selitetty fotoneilla. Käytännössä se selitys on yhtä mahdoton kuin gravitonit painovoimalle. Tämän teorian perusedellytys on, että atomi ja sen painovoimakenttä muodostavat kokonaisuuden, jossa toinen ei voi olla olemassa ilman toista. Se johtaa päätelmään, että vapaita protoneja ja vapaita elektroneja ei ole olemassa. Tuo on totta vain puoliksi, sillä vapaita elektroneja täytyy olla. Mutta miten? Se oli toistaiseksi vaikein ongelma ratkaista.

G2
Sähkökenttä poikkeaa monin tavoin painovoimakentästä. Selkein ero on se, että sähköinen voima on aina kahden hiukkasen välinen. Atomin sähköisessä tilassa protoni ja elektroni vetävät toisiaan puoleensa. Edellä oli piirros atomista jännitteisessä tilassa, ja se kuvaa ko. vetovoimaa. Elektronia voidaan vetää kauemmaksi protonista, jolloin sen kenttä pitenee ovaalista säikeeksi. Koko ajan protoni on todellisuudessa elektronikentän sisällä, sen toisessa päässä. Säikeeksi pidentynyt atomi on kuin jännitetty vieteri, joka pyrkii takaisin tasapainotilaansa. Negatiivisesti varautunut elektroni on aina muodoltaan pitkulainen.
Mutta miten vapaita elektroneja syntyy? Valosähköinen ilmiö ja eräät kvanttifysiikan ideat auttoivat siihen, että palat alkoivat loksahdella paikoilleen. Värähtelevä elektronikenttä lähettää säteilyä, ja tämä säteily on tosiasiassa itsensä, elektronikentän monistamista. Säteilyn yksi aallonpituus vastaa yhtä elektronikenttää, ja suotuisissa olosuhteissa se voi sellaiseksi muuttua. Valosähköisessä ilmiössä riittävän energinen säteily irrottaa elektroneja metallin pinnasta. Selitys on että säteilyn yksi aallonpituus valtaa yhden elektronin paikan joltain metallin atomilta.
Mutta miten läheiset atomit saavat tietonsa toistensa sähköisistä tai magneettisista tiloista? On palattava niihin perusteisiin, joilla putoava tila määriteltiin. Putoava tila ei ole ainetta, joka jakautuisi eri painovoimakeskuksiin, kuten Maahan ja Kuuhun. Se ei myöskään jakaannu eri atomeihin, ei edes eri protoneihin. Kullakin protonilla on oma kenttänsä, ja ne kentät ovat kosketuksissa toisiinsa myös sen alueen ulkopuolella, mitä nimitetään atomiksi. Muutokset atomien sähköisissä tai magneettisissa ominaisuuksissa välittyvät muille atomeille näiden kenttien muutoksina.

G3
Kullakin atomin protonilla on oma erillinen painovoimakenttänsä, ja sellainen kenttä on pienin mahdollinen painovoiman yksikkö, painovoiman kvantti. Kun ja jos teoriaa ryhdytään kehittämään pitemmälle, yksi rajoitus painovoimakentälle on välttämätön: se ei läpäise mustaa aukkoa vaan joutuu sen kiertämään. Tämä tulee tärkeäksi viimeistään silloin, kun aletaan pohtia, miten vetyä raskaammat alkuaineet muodostuvat. Eli millä edellytyksillä mustat aukot saadaan pysyvästi toistensa läheisyyteen.

H. - RADIOAKTIIVISUUS

Kun tähtien kuumuudessa ja paineessa atomien ytimet yhtyvät raskaammiksi ytimiksi, yhtyvillä ytimillä pitää olla valtava nopeus. Se nopeus ei voi mihinkään kadota, vain luonne muuttuu. Entinen liikenopeus muuttuu uuden, suuremman ytimen osasten kiertonopeudeksi ytimessä. Nopeus on sitä suurempi mitä raskaammasta alkuaineesta on kysymys.

Tämä liittyy radioaktiivisuuteen siten, että radioaktiivisen aineen puoliintumisaikaan ei voida millään tunnetuilla kemiallisilla tai fysikaalisilla keinoilla vaikuttaa. Ja ytimen sisäisiin nopeuksiin ei voida. Mutta raskaat ytimet eivät ole täydellisiä ikiliikkujia. Jostakin syystä ne menettävät aikojen kuluessa energiaansa ja alkavat hajota.

Ytimet voivat olla pallomaisia, pitkulaisia tai useammista pallomaisista rykelmistä koostuvia. Radioaktiivisten alkuaineiden hajoamiskaavioista on mahdollista tehdä päätelmiä niiden ydinrakenteista.

I. - TUTKIMUSMATKA

Tehdään tutkimusmatka neliulotteiseen avaruuteen (putoava tila on neljäs ulottuvuus). Teoriassani totean että tapahtumat pitäisi nähdä oikeasta perspektiivistä, ja oikea perspektiivi on se perustila, jossa emme tunne minkään voiman vaikuttavan itseemme.

Leijut paikallasi jossain avaruudessa. Mutta sitten näet kaukaisuudessa pisteen, joka alkaa suureta. Tunnistat sen planeetaksi joka näyttää lähestyvän sinua kiihtyvällä vauhdilla. Et voi tehdä muuta kuin odottaa ja pelätä pahinta. Mutta planeetta ei sittenkään osu ihan kohti, se sivuuttaa sinut lähietäisyydeltä. Ja varsin kummallinen asia tapahtuu, sillä ohitushetkellä se muuttaa suuntaansa. Sinä olit koko ajan paikallasi, eikä edes hiuskarva päässäsi heilahtanut. Jos olisit ollut unessa, et olisi tiennyt mitään koko tapahtumasta.

Muutetaan tapahtumaa siten, että kaksi planeettaa lähestyy sinua eri suunnista. Onneksi ne eivät tälläkään kertaa osu, vaikka molemmat kulkevat aika läheltä. Säilyykö taas leijuva rauhallinen olotilasi entisellään? Tällä kertaa ei. Joudut aikamoiseen kieputukseen, ja se aiheutuu vuorovesivoimasta.

Kun leijut avaruudessa, voit liikkua lähes valonnopeudella johonkin verrattuna tai olla paikallaan, mitään eroa ei tässä suhteessa ole, etkä ole siitä tietoinen.

J. - AVOIMIA KYSYMYKSIÄ

Kiitos sinulle, toivon palautettasi. Putoavan tilan painovoimateoria valmistui pääosin 80-luvun alussa. Viime vuosina olen tehnyt siihen joitakin lisäyksiä. Koska en ole fysiikan alalla ammattilainen, teorian julkisuuteen saattaminen ei toistaiseksi ole onnistunut. Mutta ei tämä teoria ole koskaan valmis. Ehkä juuri sinulta löytyy idea, joka vie taas askelen pitemmälle. Keskustellaan.

Kiittäen Henry Haapalainen

Voit lähettää kommenttisi kirppu@kolumbus.fi