Energia jest istotą bytu - bytu wszelakiego. Jest to pojęcie stosowane w wielu dyscyplinach wiedzy, choć wywodzi się z języka fizyki. W potocznym znaczeniu tego słowa energia jest fundamentem cywilizacji.
Energia jest niczym więcej jak wiązką sił fundamentalnych działających w przyrodzie:
- elektromagnetycznej;
- oddziaływań silnych;
- oddziaływań słabych;
- grawitacyjnej
Każda z nich cechuje się odrębnymi właściwościami. Dokonując opisu sił działających we wszechświecie i dysponując takimi narzędziami badania, jakie mamy dzisiaj, trzeba dokonać nieco sztucznego podziału na trzy zasadnicze skale:
- makro
- mikro
- newtonowską
Siła elektromagnetyczna stanowi podstawowe pole w świecie o skali Newtonowskiej. Jest to skala zarezerwowana do wymiaru naszych ziemskich doświadczeń i percepcji. W takiej skali drzewo postrzegane jest jako pień, konary, liście; postrzegane jest jako określony kształt lub wielkość. Ten sam obiekt w skali Plancka byłby widziany jako kwantowa piana, a w skali makro (która dalej będzie nazywana skalą Einsteina) będzie jawić się jako jedna z manifestacji kosmicznego pyłu.
Silne i słabe oddziaływania zarezerwowane są z kolei dla skali mikro, ponieważ pierwsza z tych sił odpowiada za wiązania wewnątrz atomu, a druga za rozpad pierwiastków ciężkich.
Siła grawitacyjna działa natomiast w skali Einsteina. Pozornie najsłabsza, odpowiada jednak za harmonię i porządek całego niezmierzonego kosmosu. Stanowi o jego pięknie. W niektórych bardziej poetyckich ujęciach siła ta porównywana jest do miłości, ponieważ ze sobą wiąże wzajemnie wszystko przyciągając. Działa, jak trafnie określił to Michał Heller, w sposób ewangeliczny. Obiekty, które posiadają dużą masę, będą ją jeszcze pomnażać; te, które mają masę niewielką, w efekcie ją utracą na rzecz sąsiada z większą energią. Jest to niezwykły i fascynujący sposób przemieszczania się energii w skalach Einsteina.
Przemieszczanie się energii we wszechświecie jest jego krwiobiegiem; wewnętrznym sposobem zorganizowania, dynamiką wewnątrz jedności. Dynamika przemieszczeń decyduje o tym, z jakim rodzajem obiektu lub zespołu obiektów mamy do czynienia.
Atomem w skali kosmicznej jest gwiazda. Jest ona jak gdyby finalnym efektem przemieszczania się energii; tym, co definitywnie kończy dynamikę "ewangelicznego procesu" rozkładu energii (masy) w pewnej przestrzeni. Punkty energetyczne posiadające wystarczającą masę, by nie dać sobie wszystkiego zabrać, stają się satelitami, czyli obiektami, które zostały uwięzione w polu geometrii gwiazdy. Uwięzione w sensie dosłownym, ponieważ zgodnie z ogólną teorią względności, siła grawitacyjna jest konsekwencją zakrzywienia czasoprzestrzeni w "pobliżu" masywnych obiektów. Orbity są zatem niczym więcej ani niczym mniej jak tylko "geometrią uwięzienia". Stosując język Modelu Standardowego, są falowym prawdopodobieństwem w chaotycznej dynamice kwantowej piany. Orbita jest falą, i tutaj analogia jest na miejscu, gdyż wszechświat się rozszerza. Mamy zatem do czynienia z ruchem podwójnym. Pierwszy związany jest z ruchem wewnątrz struktury układu, drugi zaś ruchem samego układu wewnątrz całości.
Początek gwiazdy przypada na moment, gdy obie podstawowe siły nadające jej wewnętrzną dynamikę zaczynają oscylować na granicy względnej równowagi, czyli wtedy gdy siła odśrodkowa związana ze spalaniem jądrowego paliwa zostaje w pewnym miejscu (nazwijmy go brzegowym) zastopowana przez siłę dośrodkową, czyli grawitacyjną. Do momentu, do którego wystarcza paliwa, gwiazda żyje. Potem siły grawitacyjne miażdżą substancję gwiazdy do postaci czerwonego karła względnie następuje eksplozja tzw. supernowej. Bardzo masywne gwiazdy kończą swój żywot jako czarne dziury będące wynikiem implozji. Jak widać scenariuszy "śmierci" jest wiele, jednak, tak czy owak, "śmierć" jest wyłącznie zmianą postaci energii, stopnia jej kumulacji.
Czarne dziury są jedną z najbardziej fascynujących postaci energii działających we wszechświecie. Jest ona skumulowana do tego stopnia, że nawet światło zostaje uwięzione w jej wnętrzu na wieki. Tutaj dopiero jesteśmy w stanie uprzytomnić sobie moc siły grawitacyjnej, która nie pozwala fotonom na swobodną podróż przez kosmos. Jeżeli przyjmiemy roboczą hipotezę, że światło generuje gładki i jednolity obraz wszechświata, to czarne dziury będą rzeczywiście dziurami w dosłownym tego słowa znaczeniu; będą swoistymi - użyjmy tu terminu Stevena Hawkinga - punktami osobliwości, w których załamują się wszystkie znane prawa natury.
Istnieje wiele teorii dotyczących funkcji tych obiektów. Są z całą pewnością centrami większości istniejących we wszechświecie galaktyk, między innymi nasze Drogi Mlecznej. Spiralna budowa owych galaktyk sugeruje wyraźnie, że w ich centrum znajduje się jakieś potężne źródło energii wsysające powoli całą materię wokół. Czarne dziury byłyby - tak myślę - potwierdzeniem tezy, że światy wybuchają i implodują względnie pochłaniane są przez niezwykłej mocy centra energetyczne. Największa tajemnica kosmologiczna - co dzieje się wewnątrz czarnej dziury? Z jakiego rodzaju mechaniką mamy do czynienia?
Spróbujmy pokusić się o kilka hipotez, może nawet szalonych. Czarna dziura może być portalem do wymiarów zwiniętych. Teoria strun dopuszcza możliwość rozerwania czasoprzestrzeni ze zmianą topologii, a zatem wielkości w skali Plancka mogą wygenerować do rozmiarów w skali Einsteina i odwrotnie. Co więcej, przy takich wielkościach mikro i makro trudno już sensownie mówić o rozmiarach przestrzennych. Jałowość takich rozważań dobrze obrazuje koncepcja Feynmana, który w sposób błyskotliwy, a jednocześnie trudny do zaakceptowania przez zdrowy rozsądek, wyjaśnił paradoks wynikający z doświadczenia Younga. Koncepcja ta nosi nazwę sumy po trajektoriach i zakłada, że pojedyncza cząstka, wystrzelona w kierunku ekranu, nie tylko że przechodzi przez oba otwory jednocześnie, ale zanim dotrze do ekranu i odbije się na nim, podróżuje we wszystkich możliwych kierunkach po wszystkich możliwych trajektoriach. Trzeba założyć zatem, że przestrzeń jako taka nie istnieje. Jest wyłącznie kreacją poznającego rozumu, czystą formą naoczności jak pisał Immanuel Kant w "Krytyce czystego rozumu". Bardziej sensownie będzie, jeśli kategorię "przestrzeni" zastąpimy kategorią "pola". W polu suma po trajektoriach jest jak najbardziej możliwa, gdyż wszystko działa w jedności.
Pole energii względnie pole informacyjne traktowane jest już przez poważnych fizyków jako holograficzna "rzeczywistość fraktalna". Teoria strun nie tylko łączy w jedną wiązkę wszystkie siły działające we wszechświecie, a mówiąc ściślej wpisuje siłę grawitacyjną w Model Standardowy, ale i dopuszcza istnienie czarnych dziur. Są one energetycznymi wirami w skali Einsteina, są kosmicznymi spinami, co pozwala domniemywać, że poszczególne galaktyki pozostają we wzajemnym splątaniu; są kosmicznymi silnikami, którym zjednoczone pole dostarcza paliwa w postaci jasnej i ciemnej energii, generującej ruch i dynamikę stwarzania. Stwarzanie jest tutaj rozumiane jako zmiana topologii energetycznych.
Efekt Unruha
Jednym z najbardziej zdumiewających konsekwencji, wynikających z teorii względności Einsteina jest jest różnica w postrzeganiu i doświadczaniu rzeczywistości przez obserwatora stacjonarnego oraz obserwatora poruszającego się ruchem przyspieszonym. Dla tego pierwszego przestrzeń będzie wypełniona kwantową próżnią, dla drugiego natomiast "ta sama" przestrzeń będzie zawierać cząsteczkowy byt. Efekt Fullinga-Unruha-Daviesa sytuuje się na styku mechaniki kwantowej (QM) oraz ogólnej teorii względności. A wiemy, że skwantowanie siły grawitacyjnej jest świętym gralem współczesnej fizyki.
Już bowiem Albert Einstein zauważył, że efekty wynikające z działania siły grawitacyjnej i efekty pozostawania w ruchu przyspieszonym są takie same. Dlatego równie dobrze można byłoby teorię względności nazwać teorią równoważności. Wróćmy jednak do różnicy w postrzeganiu obu obserwatorów. Jest więc przestrzeń wypełniona bytem czy pusta? Nie uda się wyjść poza tę sprzeczność, jeżeli pozostaniemy przy tradycyjnej, Newtonowskiej, terminologii. "Przestrzeń" jest taki własnie terminem. Sprzeczność znika natychmiast, kiedy zastąpimy go pojęciem "pola". Istnienie cząsteczek względnie ich brak jest po prostu charakterystyką pola, którą piszą położenie obserwatora oraz jego ruch. Przy czym wspomniana zasada obowiązuje nawet wówczas, jeżeli będziemy rozumieć pojęcia pola w sposób klasyczny jako zbiór liczb zdefiniowanych w każdym punkcie przestrzeni (Faraday).
To jeden z paradoksów fizyki cząstek. Jeden z bardzo wielu. Z tym, że ten właśnie ma konsekwencje ontologiczne. Można funkcjonować w jednej przestrzeni (pozostanę przy tym terminie określającym trójwymiarową rzeczywistość, bo w niej tkwimy i z nią jesteśmy zaprzyjaźnieni), ale widzieć coś zupełnie innego, i to innego w znaczeniu fundamentalnym.