Pytanie o procent planet posiadających antygrawitację dotyka jednego z najbardziej fascynujących i jednocześnie najbardziej kontrowersyjnych zagadnień współczesnej fizyki. Choć antygrawitacja jest stałym elementem literatury science fiction, a wizja latających spodków i osobistych pojazdów unoszących się bez wysiłku nad ziemią rozpala wyobraźnię, naukowa odpowiedź na to pytanie jest jednoznaczna i opiera się na fundamentalnych prawach Wszechświata.

Antygrawitacja w świetle współczesnej fizyki

Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy najpierw precyzyjnie zdefiniować, czym jest antygrawitacja w kontekście naukowym. Antygrawitacja jest hipotetycznym oddziaływaniem fizycznym, które miałoby działać analogicznie do grawitacji, ale powodować odpychanie mas zamiast ich przyciągania. Innymi słowy, byłaby to siła, która sprawiałaby, że obiekty o dodatniej masie (takie jak planety, ludzie czy kamienie) byłyby od siebie odpychane, a nie przyciągane.

Ile planet posiada antygrawitację?

Według obecnego stanu wiedzy naukowej, procent planet posiadających antygrawitację wynosi 0%.

Żadna ze znanych planet – w Układzie Słonecznym ani poza nim (egzoplanety) – nie wykazuje zjawiska antygrawitacji w rozumieniu siły odpychającej masę. Wszędzie tam, gdzie zaobserwowano materię, działa fundamentalne prawo grawitacji, które zawsze jest siłą przyciągającą.

Dlaczego antygrawitacja nie istnieje na planetach?

Odpowiedź na to pytanie leży w naturze samej grawitacji, opisanej przez dwie kluczowe teorie: grawitację Newtona oraz ogólną teorię względności Einsteina.

1. Natura grawitacji w ujęciu Einsteina

Zgodnie z ogólną teorią względności Alberta Einsteina, grawitacja nie jest siłą w tradycyjnym sensie, lecz zakrzywieniem czasoprzestrzeni spowodowanym przez obecność masy i energii. Planeta, mając masę, zakrzywia otaczającą ją czasoprzestrzeń, a inne obiekty podążają po tych zakrzywionych ścieżkach, co my interpretujemy jako przyciąganie grawitacyjne.

Aby powstała antygrawitacja, czyli odpychanie, planeta musiałaby:

• Posiadać ujemną masę (masę egzotyczną): W równaniach Einsteina, aby uzyskać efekt odpychający, należałoby wprowadzić ujemną wartość tensora energii-pędu, co odpowiadałoby materii o ujemnej gęstości energii. Taka materia jest czysto hipotetyczna i nigdy nie została zaobserwowana. Wszystkie znane planety składają się ze zwykłej materii (o dodatniej masie), która zawsze zakrzywia czasoprzestrzeń w kierunku przyciągania.
• Być zbudowana z antymaterii: Pojawiała się hipoteza, że antymateria (złożona z antycząstek, takich jak antyprotony i pozytony) mogłaby wykazywać antygrawitację. Jednak przełomowe eksperymenty przeprowadzone w CERN, takie jak projekt ALPHA-g, dowiodły, że antymateria reaguje na grawitację dokładnie tak samo jak zwykła materia, co oznacza, że jest przyciągana w dół, a nie odpychana. To definitywnie obaliło ten popularny argument za istnieniem antygrawitacji.

2. Grawitacja jest siłą uniwersalną i nieekranowalną

Grawitacja różni się od innych fundamentalnych sił, takich jak elektromagnetyzm. W przypadku elektromagnetyzmu istnieją ładunki dodatnie i ujemne, które się przyciągają i odpychają. Można też ekranować pole elektromagnetyczne (np. za pomocą metalu).

Grawitacja ma tylko jeden "ładunek" – masę, która zawsze jest dodatnia i zawsze prowadzi do przyciągania. Nie ma znanej substancji, która mogłaby "ekranować" grawitację, tak jak metal ekranuje fale radiowe. Każda substancja, która ma masę, z definicji ugina czasoprzestrzeń, wytwarzając przyciąganie.

Ciemna energia – kosmiczna siła odpychająca

Jedynym zjawiskiem w skali kosmicznej, które jest czasami mylnie utożsamiane z antygrawitacją, jest działanie ciemnej energii.

Czym jest ciemna energia?

Ciemna energia to tajemnicza forma energii, która, jak się uważa, wypełnia całą przestrzeń kosmiczną. Jest ona odpowiedzialna za przyspieszoną ekspansję Wszechświata. Oznacza to, że w skali kosmicznej (między galaktykami), przestrzeń rozszerza się coraz szybciej, co można interpretować jako rodzaj siły odpychającej.

Dlaczego to nie jest antygrawitacja planetarna?

Mimo że ciemna energia działa odpychająco, nie jest to antygrawitacja w sensie siły, którą planeta mogłaby posiadać lub którą można by wykorzystać do stworzenia napędu:

1. Skala działania: Ciemna energia jest zauważalna tylko w skali kosmologicznej, czyli na ogromnych odległościach między galaktykami. Jej wpływ jest niezmiernie mały i całkowicie niezauważalny w skali planetarnej, laboratoryjnej czy nawet Układu Słonecznego.
2. Źródło siły: Siła odpychająca pochodząca od ciemnej energii (związana ze stałą kosmologiczną) nie zależy od rozkładu masy, ale od rozkładu przestrzeni. Antygrawitacja w science fiction to siła zależna od masy, która miałaby znosić przyciąganie.

Podsumowując, choć ciemna energia jest siłą odpychającą, nie jest to antygrawitacja w rozumieniu odwrócenia grawitacji na poziomie planetarnym.

Podsumowanie i przyszłość badań

Wszystkie planety we Wszechświecie podlegają prawu grawitacji, które jest siłą przyciągającą. Zatem 0% planet posiada antygrawitację.

Mimo to, koncepcje związane z antygrawitacją wciąż napędzają badania w fizyce teoretycznej, zwłaszcza w obszarach takich jak:

• Manipulacja czasoprzestrzenią: Teoretyczne rozważania nad możliwością stworzenia efektów odpychających poprzez manipulację czasoprzestrzenią za pomocą hipotetycznej egzotycznej materii lub ujemnej energii.
• Grawitacja kwantowa: Poszukiwanie mechanizmów na poziomie kwantowym, które mogłyby prowadzić do odpychających oddziaływań grawitacyjnych.

Na ten moment jednak, antygrawitacja pozostaje domeną fantastyki naukowej, a fundamentalne prawa fizyki, które rządzą planetami, są niezmiennie związane z przyciąganiem grawitacyjnym.