Table Of ContentIoan N. Popescu •
GRAVITAŢIA
"Teoria de N ewto1t
gravitaţiei, iniţiată şi
de Einstein, se
completată găseşte astăzi
într-o izolare - un
maiestuoasă adevărat
Taj Mahal al ştiinţei- care nu are decît
foarte sau deloc de-a face cu progresul
P~tţin
rapid din alte ramuri ale
ştiinţei".
G. GAMOW,
Laureat al premiului Nobel
Coperta de SIMON.\ NICULESCU
Dr. Ioan N. Popescu
GRAVITAŢIA
Pledoarie pentru o nouă teorie a gravitaţiei
(f)
~
EDITCR<\ ŞTII!\ŢIFICĂ ŞI ENCICLOPEDICĂ
Bucureşti. 1982
Soţiei mele, Elena Popescu, care, prin
devotamentul şi abnegaţia de care a dat
dovadă, a făcut posibilă elaborarea acestei
lucrări.
PREFAŢĂ
Semnatarul acestor rinduri n-a crezut niciodată în utilitatea unui ase
menea text preliminar, în particular, cind el nu aparţine autorului cărţii
pe care o precedă. Dacă, solicitat să prefaţeze această 'Pledoarie pentru o
nouă teorie a gravitaţiei, a acceptat totuşi s-o facă- c~i drept nu fără
ezitări - este nu numai pentru că problema ce i se punea avea contingenţe
cu preocupările sale, dar şi pentru că a simţit că avea ceva de spus despre
carte.
De regulă, prefaţa scrisă de altcineva decît autorul cărţii este o prezen
tare cu caracter de recomandare. Poate că, într-'-un anumit sens, nici în cazul
de faţă nu se face excepţie de la regulă,· deşi cartea prezentată nu are nevoie
de recomandare. Se întîmplă însă că chiar ceea ce prezentul prefaţator a
considerat că se cuvine spus despre carte constituie oarecum o recomandare,
aşa că prefaţa s-a conturat imediat de la sine, în termeni nu prea depărtaţi
de cei convenţionali, adaptaţi totuşi cazului particular avut în vedere.
Scriitorul rindurilor de faţă a început lectura voluminosului manuscris
in care se prezenta ceea ce autorul a ţinut să numească Pledoarie pentru o
t~ouă teorie a gravitaţiei 'fără a avea prea multe informaţii despre acesta, căci
el nu se mai manifestase public, sub nici o formă, în domeniul în care' se afitm:a
masiv acum. Avantajul principial pe care-I prezenta pentru obiectivitatea
=eventualelor aprecieri era insă handicapat de âprehensiunea cu care era
abordată lectura, căci experienţa foarte puţin plăcută a contactului cu multe
texte apocrife, scrise de pseudosavanţi pretenţioşi, convinşi că folosind o
ar la nivelul publicaţiil.or de popularizare sînt în. stare să atace
e probleme ale ştiinţei pentru a le "rezolva" prin improvizaţii
, sensibilizase alergic pe lectorul manuscrisului faţă de orice
IDm'care eXtraprofesională de inanifestare în domeniul său de preocupări
mai mult sau mai puţin profesionale. A fost cu atît mai mare şi cu atît mai
agreabilă Surpriza lui cînd a constatat, încă de la primele pagini, că de astă
dată era vorba de un autentic gînditor, amplu şi amănunţit informat asupra
problemelor a căror examinare o întreprindea, aducînd în expunerea şi ana
lizarea lor nu numai o cunoaştere temeinică şi o înţelegere profundă, ci şi
conştiinţa propriei capacităţi de a contribui cu un aport semnificativ la
progresul· spre lămurirea lor, alături de doririţa de a transmite şi altora
gindurile sale, polarizate în jurul unei probleme primordiale a universului•
aceea a ·
gravitaţiei.
Lecttira manuscrisului n-a produs însă viitorului prefaţator numai plă
cere, ci- Ja o primă considerare a destinaţiei cărţii- i-a trezit şi o nedu
merire: cui se adresa autorul? Pentru un specialist, chiar cu ·perspective largi.
cartea părea. să cuprindă prea multe explicaţii şi să fie prea enciclopedică,
dacă nu prin tematica propriu-zisă în orice caz prin prelungirile ei, iar pentru
5
un laic, chiar cu interese profunde, ea părea prea esoterică, atît prin simbolismul
matematic cit şi prin gradul de detaliere utilizate în prezentarea problemelor,
ameninţînd să fie numai parţial accesibilă, unuia şi altuia, datorită amploarei
frontului de investigaţie, poate şi tacticii folosite. Ceea ce îi mai accentua
nedumerirea cu privire la destinaţia cărţii era şi partea ei de contribuţie
personală a autorului, evidentă pentru specialist ca şi pentru amator, pre
zentînd~ totuşi, grade diferite de interes: pentru unul mai mult prin puterea
ei de cuprindere fidelă a ansamblului de fapte cunoscute la ora actuală, iar
pentru celălalt preponderent prin noutatea ei.
La examinarea situaţiei într-o perspectivă comparabilă, mutatis mutandis,
cu aceea oferită de distanţa de la care copacii nu mai împiedică să se vadă
pădurea, nedumerirea aceasta s-a împrăştiat. Considerat dintr-un punct de
vedere cu totul general, conţinutul cărţii prezintă, în mod evident, un element
de puternic interes comun pentru specialist ca şi pentru nespecialist, pentru
orice om de cultură doritor să nu rămînă departe de una dintre problemele
majore ale universului, intrinsec permanentă, iar prin manifestări recente,
de stringentă actualitate, invitaţia la gîndire transmisă de carte. Poate tocmai
în această continuă, dar discretă, solicitare a gîndirii proprii a cititorului
îşi are originea principala calitate a cărţii, aceea de a trezi şi de a menţine
viu interesul pentru probleme destul de speciale, în cercuri probabil destul
de largi de cititori, indepedent de angajamentele lor profesionale, dar în
evidentă dependenţă de capacitatea lor de gîndire. Prezentîndu-se cu acest
titlu, cartea nu poate fi lipsită de destina tari, cu preocupări în diferite direcţii
şi la diferite niveluri, avînd în comun dorinţa şi facultatea de a gîndi, chiar
şi în condiţiile de austeritate ale problemelor ştiinţifice fundamentale.
Nu este lipsit de interes pentru aceşti beneficiari potenţiali ai cărţii
să ştie, de la început, că autorul ei nu este un revoluţionar cu orice preţ în
domeniul pe care-I supune unei atente analize critice. Informîndu-se asupra
realizărilor de pînă acum pe plan conceptual ca şi pe planul faptelor de obser
vaţie şi experienţă privind cele mai variate manifestări a ceea ce s-a numit
atracţia universală, confruntîndu-le şi meditînd asupra semnificaţiei rapor
turilor dintre ele, el a constatat că actuala lege a gravitaţiei- legea lui New
ton - este depăşită, neputînd cuprinde, cu toată fineţea, fenomene foarte
dive.rse ale universului, desfăşurate la cele mai diferite ordine de mărime ale
scăr~i elementelor în joc, ca întindere în spaţiu sau ca durată în timp, de la
particule elementare la planete şi galaxii. Astfel, autorul vorbeşte frecvent
-şi nu fără justificare- despre "lipsă esenţială", "punct slab", "lipsuri
fundamentale intrinseci", "eşecuri certe" ale teoriei newtoniene, explicindu-le
însă, pertinent: "este sigur faptul că nu atît în formalismul matematic va
trebui să căutăm eventualele lipsuri, ci, mai ales, în fenomenele şi modelul
fizic care i-au dat naştere şi care se bazează implicit pe informaţiile asupra
:Sistemului nostru solar de acum aproape 400 de ani". Concluzia este- şi ea
-constituie punctul de plecare al pledoariei autorului- că apare cu stringenţă
necesitatea unei noi legi a gravitaţiei, bazată amplu pe toate datele de obser
vaţie şi experienţă disponibile acum şi în stare să descrie şi să explice toate
particularităţile fenomenelor cunoscute în prezent. Nepotrivirile dintre pre
vederile legii lui Newton şi observaţiile cantitative precise de azi, discre
panţele dintre cadrul conceptual şi fondul faptic sînt în prezent atît de grave
prin ri.umărul·şi prin varietatea lor, incit impun elaborarea unei noi teorii
·şi nu doar peticirea celei vechi, cum s-a făcut, în repetate rînduri, pînă acum,
un exemplu în această privinţă fiind "corecţia pe care Eţnstein o aduce legii
gravitaţiei a lui Newton pentru a o face compatibilă cu datele de observaţie".
Este de subliniat, în această ordine de idei, selectarea critică a fenome
-nelor, a faptelor pe care autorul îşi fundamentează concepţia proprie. Căci
este bine să se atragă, din capul locului, atenţia cititorului acestei cărţi că
ea este mai mult decît indică titlul ei: nu numai că ea pledează pentru
o nouă teorie a gravitaţiei, demonstrindu-i necesitatea, dar şi prezintă o
asemenea teorie, "un model matematic adecvat: cîmpul gravitovortex".
Prezentarea este precedată de indicarea căii urmate pentru elaborarea noii
concepţii: "metoda de cercetare pe care ne-am propus-o, aceea de a deduce
concluziile noastre numai din fenomene şi de a evita artificiile matematice
apriorice. .. ". Selectarea fenomenelor, a faptelor este făcută în acord cu
criteriile care rezultă din aprecierea lui Henri Poincare, după care "există
o ierarhie a faptelor; unele sînt fără bătaie lungă, nu ne informează decît
despre ele însele" pe cînd altele sînt ,,fapte de mare randament, fiecare din
ele ne învaţă o lege nouă. Şi pentru că trebuie făcută o alegere, de acestea
de pe urmă trebuie să se lege omul de ştiinţă". Este un merit deosebit al
autorului Gravitaţiei de a fi ales asemenea fapte de mare randament, eloc
vente din dublul punct de vedere al neîncadrării lor perfecte în vechile con
cepţii, bazate pe legea gravitaţiei universale a lui Newton, şi al ilustrării
convingătoare a capacităţii de descriere fidelă a lor prin modelul cîmpului
gravitovortex. Cu totul remarcabil apare faptul că aceste fapte se situează
la cele mai diferite scări, în microcosmos, adică la nivel atomic sau subatomic,
ca şi în macrocosmos, la nivelurile sistemelor planetare, stelare şi galactice.
Nu poate scăpa cititorului mai mult sau mai puţin avizat importanţa
ultimei părţi a cărţii, aceea în care autorul aruncă adevărate punţi peste
prăpăstii, sugerînd, dacă nu chiar stabilind, totdeauna legături nebănuite,
între fenomene cu totul diferite. Frecvenţa de apariţie a aurorelor polare şi
inversiunile cîmpului geomagnetic, menţinerea sarcinii electrice a Pămîn
tului şi paleomagnetismul, anomaliile magnetice şi cutremurele de pămînt,
orogeneza şi deriva continentală etc. nu mai apar ca elemente disparate,
ci par a se integra, în viziunea autorului, 'într-un ansamblu unitar, reprezen
tind o imagine coordonată a structurii şi dinamicii planetei noastre, bine
descrisă şi coerent explicată, cel puţin parţial, în termenii pledoariei lui.
Şi coordonarea este vast extinsă în timp şi spaţiu, căci- în cuvintele au
torului - "teoria noastră gravitaţională descrie un sistem solar în permanentă
~·ciJ.uţie .. , spre deosebire, am adăuga noi, de mecanica cerească clasică, bazată
pe lqea lui Newton, "un foarte bun congelator pentru produsele uzinei
naastre C(JSDlogonice", cum o prezenta acum mai bine de zece ani Alfven
intr-o conferinţă de mare sinteză asupra originii sistemului solar, după ce
constata că, in termenii acestei mecanici, "sistemul solar este azi aproximativ
in aceeaşi stare în care a fost lăsat de procesele cosmogonice".
Imaginea coordonată ale cărei principale contururi se desprind din ultima
parte a cărţii constituie de fapt adevărata ei încheiere. Autorul a preferat
această incadrare larg geofizică a concepţiilor sale gravitaţionale unui final
de tip obişnuit, reprezentat de un rezumat-sinteză al lucrării, cu sublinierea
principalelor ei concluzii. Poate că a avut dreptate să procedeze aşa, avînd
in vedere elocvenţa, căldura şi vioiciunea expunerii rezultatelor sale în cadrul
dh·erselor capitole ale cărţii, chiar sau mai ales dacă se ţine seama de carac
terul de pledoarie pe care a ţinut să-1 imprime acesteia.
Dacă autorul n-a ţinut să scoată în relief, în finalul lucrării, ceea ce
constituie esenţialul contribuţiei sale, este probabil şi pentru că a acordat
toată încrederea sa cititorului, lăsîndu-1 s-o facă singur, prin aprecierea
măsurii în care această contribuţie reprezintă o teorie reuşită, o teorie utilă.
7
El s-a mulţumit să exploateze posibilitatea semnalată de astronomul englez;
Herbert Dingle in legătură cu una dintre problemele fundamentale ale gravi
taţiei: "Nici Newton, nici Einstein nu pot fi consideraţi a fi spus ultimul
cuvint în acest subiect. Este drum deschis pentru oricine să abordeze din nou
problema şi să introducă concepţii noi,, pe care le poate găsi utile". Desigur,
autorul acestei ,cărţi a introdus asemenea concepţii şi le-a găsit utile. Rămîne
ca ele să fie considerate şi de comunitatea ştiinţifică tot aşa, căci mai mult
nu este rezonabil. "Supunerea la tentaţia de a considera o teorie reuşită ca
un adevăr bine stabilit este ultima infirmitate a unui spirit nobil", spune
acelaşi astronom englez, în acelaşi context. ,
Dacă îi este permis prefaţatorului să dea şi un sfat cititorului- pînă
acum doar 1-a informat şi, oarecum, 1-a prevenit -, acesta ar fi să acorde
atenţie la tot ce spune autorul şi chiar dacă se simte îndemnat - in acord
cu ultimul citat - să nu considere totul drept adevăr absolut, să ştie că
totul este important.
Prof. LIYIU CONSTANTINESCU
membru coresţ>Ondellt a:l Academiei
1. O ISTORIE DE PESTE DOUĂ MILENII
1.1. SISTEMUL GEOCENTRIC AL LUI PTOLEMEC"
Forţa de atracţie gravitaţională dintre diversele corpuri materiale este
- comparativ cu alte tipuri de forţe - extrem de slabă. De exemplu, in
cazul atracţiei dintre un proton şi un electron, ea este de circa 1Q&O ori
mai slabă decit forţa de atracţie electrostatică. Pentru a pune in evidenţă
direct şi a măsura o astfel de forţă este nevoie să se utilizeze aparate moderne,
ultrasensibile sau să se ia în consideraţie interacţiuni dintre corpuri cu·mase
foarte mari.
Nu este deci de mirare că legile atracţiei gravitaţionale au fost desc.o
perite mai intii "in ceruri", din observarea mişcării-planetelor- cu masele
lor enorme - in jurul Soarelui. De aceea, scurta noastră incursiune in istoria
(de fapt in preistoria 1) teoriei gravitaţiei, va fi o trecere în revistă a evoluţiei
diverselor reprezentări asupra acestei mişcări. Dintr-o astfel de perspectivă
istorică rezultă simplu că nu pe calea raţionamentelor apriorice abstracte
şi a soluţiilor matematice elegante, la care ele ar putea conduce, s-a ajuns
la elaborarea unei astfel de teorii, cu ajutorul căreia calculăm astăzi exact
mişcarea corpurilor cereşti naturale sau a celor create de mintea şi mîna
omului.
Observaţii asupra cerului şi asupra mişcării corpurilor sale strălucitoare
s-au făcut desigur din timpuri imemoriale, dar primele documente scrise,
cu observaţii efectuate Intr-un anumit scop - cunoaşterea timpului şi săvîr
şirea unor ceremonii religioase - le avem din biblioteca regelui asirian
Asorbanipal şi sint datate în. jurul anului 800 i.e.n. Asemenea· observaţii
s-aa -..,,pretutindeni, in China, in Caldeea, in Asiria, in Babilon. ln jurul
_)lrl-!Le.n. savanţii antichităţii greceşti făceau deja primele tentative
de a -clflliot .imşcarea observată a aştrilor şi de a elabora o teorie a acestei
mijcări, CUie sl permită prezicerea poziţiei unui. anumit astru pe:.cer, la un
lllOIRellt dat.
!
O sintezl a rezultatelor obţinute· prin aceste eforturi continue, pe o
perioadă ~ aproape un mileniu, ne-a parvenit prin lucrarea lui Ptolemeu,
Metllle Sytllluis ("Compunerea cea mare"), elaborată in cel de al doilea
secol al erei noastre, c~re cuprinde un catalog al stelelor fixe. şi .o expunere
mateQJ;ltică elevată a teoriei mişcărilor planetare concepută de antichitate
(teoria epiciclurilor), al cărui fundament îl constituie ,ideea unui Pămînt
imobil, la. junii căruia se mişcă circular şi uniform Soarele, Luna, planetele
şi infreaga.boltă cerească. Este ceea ce se cunoaşte sub denumirea de sistemul
geocenlric al lui Ptolemeu, care reflectă, după părerea noastră, nu atît ideile
retrograde ale vremii sale -:- cum s-a scris adesea - cît, mai ales, posibilită
ţile foarte limitate ale ştiinţei acelei vremi. Ce-i drept, ÎI_J.că inainte de Ptole
meu, ciţiva filozofi ai Greciei antice (Philolaos, Aristarh din Samos ş.a.) au
emis teza unui Pămînt care.s-ar deplasa în spaţiu şi care. în plus s-ar roti
9
