Domů     Albert Einstein: Čím vlastně předběhl dobu?
Albert Einstein: Čím vlastně předběhl dobu?
10.11.2017

Čím vešel do dějin rok 1905? Norsko se osamostatnilo od Švédska. Japonské vojsko rozcupovalo ruskou armádu. V USA bylo založeno město Las Vegas. Ve Vršovicích vznikl fotbalový klub AFK, pozdější slavní Bohemians. A jistý chlapík, původem z Ulmu, zažil svůj Annus mirabilis, tedy rok zázraků.

Tím chlapíkem nebyl nikdo jiný, než Albert Einstein (1879–1955). V roce 1905 vydal v časopise Annalen der Physik tři zásadní články, které zásadně ovlivnily vědecké poznání.

První, který mu později vynesl Nobelovu cenu, se zabýval fotoelektrickým jevem. Druhý položil základy teorie Brownova pohybu, tedy náhodného pohybu částic v kapalině či plynu. Třetí vydaná práce pak nesla název K elektrodynamice pohybujících se těles.

Teorie relativity umožnila pochopit význam některých přírodních zákonitostí při rychlostech srovnatelných s rychlostí s větla.
Teorie relativity umožnila pochopit význam některých přírodních zákonitostí při rychlostech srovnatelných s rychlostí s větla.

Právě v ní předložil speciální teorii relativity. Tato teorie svým základním východiskem konstantní rychlosti světla zcela rozmetala dosavadní představy o vztazích mezi prostorem a časem a také mezi hmotou a energií. Zahájila relativistickou epochu fyziky trvající dodnes.

Einstein například formuloval jednotný čtyřrozměrný časoprostor a zavedl do fyziky pojmy jako dilatace času, kontrakce délek či relativnost současnosti. Právě tehdy spatřil světlo světa slavný vzorec E = mc2.

To však nebylo vše. Einstein věděl, že jeho myšlenky nejsou ještě dotažené do konce.

V roce 1916 tak publikoval obecnou teorii relativity, jejímž cílem bylo vysvětlit fakt, že elektromagnetické vlnění se nechová v souladu s Newtonovými zákony o pohybu.

Na jejím základě později vznikla relativistická fyzika, která studuje jevy odehrávající se při vysokých rychlostech.

Obecná teorie relativity vychází z toho, že považuje za ekvivalentní všechny pozorovatele a pro všechny platí stejné zákony obecné relativity, i když je jejich pohyb se zrychlením. Gravitace tady nepůsobí jako síla, ale jako důsledek zakřivení časoprostoru.

Je to geometrická teorie předpokládající, že přítomnost hmoty zakřivuje časoprostor.

V roce 1999 časopis Time vybral Einsteina jako Osobnost století.
V roce 1999 časopis Time vybral Einsteina jako Osobnost století.

Bez obecné teorie relativity by dnes lidstvo nemělo GPS, družice či satelity. S její pomocí se také zjistilo, jak vesmír pravděpodobně vznikl, a co to je gravitace.

Teorie také předpověděla existenci červích a černých děr, ohyb světla v důsledku gravitace a rozpínání vesmíru.

Einstein si byl vědom, že její vysvětlení je pro laiky obtížné. Avšak pomohl si s důvtipem sobě vlastním: „Dříve si lidé mysleli, že když ze světa zmizí všechny věci, zůstane na něm ještě prostor a čas. Podle teorie relativity však s těmito věcmi zmizí prostor i čas.“

Teorie zakřivení časoprostoru se často ilustruje házením melounů do natažených prostěradel nebo se přirovnává k pružnému gumovému povrchu, na němž jsou koule různé hmotnosti. Pod každou z nich se povrch prohne. Čím je těžší, tím je prohnutí větší.

A tak se malá koule skutálí k velké, nebo kolem ní může nějaký čas kroužit, pokud nabere správný směr a rychlost. Teorie relativity platí dodnes a veškeré pokusy o její vyvrácení skončily neúspěchem.

Mezi lety 1911 až 1912 Einstein působil na německé univerzitě v Praze.
Mezi lety 1911 až 1912 Einstein působil na německé univerzitě v Praze.

Při vykládání nesnadné Einsteinovy teorie relativity si lze vypomoci různými příklady. Mezi nejznámější patří takzvaný paradox dvojčat. Jedno z dvojčat zůstane na Zemi a druhé odletí ohromnou rychlostí raketou ke hvězdám.

Vesmírná loď, která se přiblíží rychlosti světla, se po čase vrátí zpět na Zemi. Zatímco astronaut mezitím zestárl jen o málo, z jeho dvojčete, které zůstalo na Zemi, je stařec.

Později byly teorie relativity a některé její důsledky znovu ověřeny s vysokou přesností díky rádiové astronomii a s využitím zvláštních objektů ve vesmíru zvaných pulzary, což jsou nesmírně rychle rotující, obrovsky husté a hmotné neutronové hvězdy, které vysílají rádiové záření s periodou pulzů od tisícin sekundy do několika sekund.

Teorie obecné relativity představuje rovnici, která nahrazuje Newtonův gravitační zákon. K vysvětlení gravitace používá matematické konstrukce diferenciální geometrie a tenzorů.
Teorie obecné relativity představuje rovnici, která nahrazuje Newtonův gravitační zákon. K vysvětlení gravitace používá matematické konstrukce diferenciální geometrie a tenzorů.

Později ještě k určitým úpravám v teorii došlo. V jejím rámci byl vesmír popsán jako neohraničený, leč konečný prostor s konstantním rozložením hmoty a neměnný v čase. Aby Einsteinovi výpočty seděly, dodal do nich tzv. kosmologickou konstantu.

Ruský fyzik Alexandr Friedman (1888–1925), jehož matka byla Češka, upozornil v roce 1922 na to, že teorie relativity může fungovat i bez této konstanty.

A o sedm let později americký astronom Edwin Hubble (1889–1953) prokázal, že galaxie se od sebe vzdalují rychlostí, která se zvyšuje s jejich vzdáleností. Jinými slovy, vesmír není statický, ale rozpíná se.

Einstein později prohlásil kosmologickou konstantu za největší omyl svého života. Moderní kosmologie však možnost takového faktoru oživuje.

Na základě přesných měření rychlosti vzdalování vzdálených galaxií se zdá, že se rozpínání vesmíru zrychluje, což by možná šlo vysvětlit právě nenulovou kosmologickou konstantou.

Foto: wikipedia, phys, space, MJM Media, Business Insider. Z nového vydání časopisu 21.STOLETÍ EXTRA, které je věnováno největším vědeckým objevům v lidských dějinách.
Související články
Věda a technika
Výbuch, muzeum a promenáda v ulicích. Pět osudů nejslavnějších raketoplánů
Ani zima nezkazí přítomným slavnostní okamžik. Se slunečními brýlemi hledí na startující raketu, která má do vesmíru vynést kromě posádky také obyčejnou učitelku. Po několika sekundách všem ztuhnou úsměvy, stroj totiž exploduje. Jejich konstrukce není z levného kraje, daňové poplatníky stojí miliardy dolarů. Na druhou stranu zvládnou jen představitelné věci. Na malé kousky Název: Columbia První […]
Věda a technika
Rákos: Nenápadný poklad z mokřadů
Šumí ve větru na březích rybníků, ukrývá vodní ptáky a mnozí kolem něj procházejí bez povšimnutí. Přesto právě rákos pomáhal stavět domy, vyrábět lodě, zapisovat první texty a inspiroval řadu pověstí. Tato skromná, ale užitečná rostlina provází člověka už tisíce let. Většina lidí vnímá rákos jen jako obyčejnou kulisu letního koupání. Stačí se však podívat […]
Věda a technika
Extrémní podmínky na Zemi: Kde život přežívá navzdory všemu
Vroucí voda, mráz hluboko pod bodem mrazu, kyseliny, smrtící tlak i pouště, kde celé roky nespadne jediná kapka deště. Na první pohled místa, kde nemůže existovat vůbec nic. Přesto právě tady vědci objevují organismy, které posouvají hranice života. Každý nový nález mění naše představy o tom, co všechno dokáže příroda a napovídá, kde bychom jednou […]
Věda a technika
Kosmická hádanka: Jaká je největší kometa ve známém vesmíru?
Vesmír se rozpíná stále rychleji. Jenže, jak je to možné? Současná fyzika je v koncích. Odpovědí by mohla být hypotetická temná energie. Právě na tu se zaměří pozornost dvojice zkušených astronomů. Namísto ní ale objeví něco mnohem hmatatelnějšího. Naprosto rekordní kometu! Astronomové Pedro Bernardinelli a Gary Bernstein mravenčí prací zkoumají archivní snímky v rámci Průzkumu temné energie […]
reklama
věda a technika
Zvířecí dobroty: Proč patří ke králíkům mrkev?
Opice si dá banán, ježek jablko, myška sýr. A co zajíc či jeho blízký kolega králík? Ti si samozřejmě pochutnají na mrkvi! Proč jsou podobné představy o potravě zvířat často spíš mýty? Pokud máte doma králíka, mrkev mu dát můžete. A nejspíš mu i bude chutnat, ovšem měl by ji mít jen jako občasný pamlsek. […]
Kvantové provázání: Einsteinova „strašidelná akce na dálku“ dál mate i fascinuje vědce
Dvě částice vzniknou společně, pak je od sebe oddělí třeba tisíce kilometrů. Přesto se při měření chovají, jako by mezi nimi existovalo neviditelné pouto. Albert Einstein tomu s jistou dávkou ironie říká „strašidelná akce na dálku“ a dlouhá desetiletí věří, že musí existovat jednodušší vysvětlení. Moderní experimenty však ukazují, že kvantový svět funguje jinak, než […]
Mozek versus smysly: Nejslavnější optické iluze
Ne vždy vidíme to, co je skutečně před námi. Občas si s námi mozek trochu pohraje. A my pak doslova nevěříme vlastním očím! Jak vznikají ty nejpodivnější optické iluze? Soustřeď se na to hlavní! TROXLERŮV EFEKT Náš mozek zvládne zpracovat hodně informací. Všechny na světě ale nikoliv, musí si vybírat! Jak to dělá? Když se […]
Vakuum pro mysl: Proč lidský mozek nesnese absolutní klid a začne si vymýšlet horory
Absolutní ticho neexistuje jako klidný stav, ale jako hrozba, kterou náš mozek vnímá s panikou, protože bez vnějších podnětů začne okamžitě produkovat vlastní děsivé iluze. Představte si místnost, kde zmizí veškerý šum světa. Žádné auta, žádný šepot, nic. Místo vytoužené oázy klidu však okamžitě nastoupí hluboké znepokojení. Lidská mysl je totiž evolučně nastavena na neustálý […]
věda a technika
Ptakopysk: Savec, který klade vejce, loví pomocí elektřiny a brání se jedem
Kdyby někdo nakreslil zvíře s kachním zobákem, bobřím ocasem, vydřími tlapkami a k tomu přidal jedovaté ostruhy i vejce, zoologové by si nejspíš mysleli, že jde o povedený vtip. Jenže ptakopysk je skutečný. Tento australský podivín patří mezi nejpozoruhodnější tvory planety a vědci dodnes objevují další překvapení, která skrývá. Když evropští přírodovědci na konci 18. […]
Tesla versus Tesla: Češi Elonu Muskovi pěkně zavařili
Americký technologický vizionář Elon Musk se netají tím, že by svůj důchod mohl trávit například na Marsu. Patrně se bude jednat o nějaký bungalov s nezbytnou garáží pro elektrické vozítko. Než se tak stane, jeho elektromobily značky Tesla Motors se úspěšně šíří na všechny kontinenty. V nedávné minulosti však pro tesly nastal velký problém a mohli za […]
Láska jako droga? Mozek při zamilovanosti rozpoutá neuvěřitelnou chemickou bouři
Stačí jediný pohled, úsměv nebo letmý dotek a svět se náhle promění. Srdce se rozbuší, dlaně se potí a myšlenky se neustále vracejí k jediné osobě. Romantici mluví o osudové lásce, neurovědci však vidí fascinující chemickou bouři, která se odehrává přímo v našem mozku. Zamilovanost je jedním z nejsilnějších stavů, jaké lidský organismus dokáže prožít. […]
Koňské řehtání: Je mnohem podivnější, než jak zní
Lidé a koně spolu koexistují tisíce let, ale tajemství jejich hlasu rozluštili vědci teprve nedávno. Výzkumy ukazují, že koně při řehtání používají naprosto unikátní techniku. Dokážou totiž v jeden moment zpívat i pískat, kvůli čemuž jejich hrtan funguje jako dokonalý dechový nástroj. Řehtání je zvuk, který zná každý. Stačí jediný výdech, jeden přerušovaný tón a […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Dulce: Dobrota, které neodoláte
panidomu.cz
Dulce: Dobrota, které neodoláte
Ta dobrota se jmenuje dulce de leche a možná už jste ji objevili v obchodech. Ale nepochybujte o tom, že doma připravená bude ještě lepší. Název je španělský a znamená jednoduše „mléčná sladkost“. Původ ovšem není úplně jednoznačný, o autorství této receptury se pře hned několik latinskoamerických zemí a k tomu Francie, kde se traduje,
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
historyplus.cz
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
„Prvotřídní kvalita, dovoz z Itálie,“ přesvědčuje kupec s látkami bohatou pražskou měšťanku. Žena pečlivě osahává štůček mušelínu. „Vezmu si pět loket,“ prohlásí. Kupec rychle naměří požadovanou délku. Pořádný kus mu přitom zůstane za prsty…   „Na šaty ho bude málo, milostpaní. Stačí jenom na sukni,“ zhodnotí švadlena množství růžového mušelínu. „Ošidili vás, podívejte.“ Vezme do ruky dřevěnou
Kouzlení s vodou z potoků a studánek
nejsemsama.cz
Kouzlení s vodou z potoků a studánek
Voda má v magii zvláštní místo. Má jedinečné vlastnosti, které pro vás mohou být nejen zdrojem osvěžení, ale i duchovní síly a léčení. Voda z potoků a studánek má moc přinést do vašeho života pozitivní změny a obnovit vaši energii. Využitím těchto přírodních zdrojů v magii můžete obohatit své rituály a přinést do svého života větší harmonii a klid. Je důležité
Ten můj chlap je prostě báječný
skutecnepribehy.cz
Ten můj chlap je prostě báječný
Jsem holka Štěstěny, tvrdila moje máma, když jsem doma představila Mirka. Mohla na něm oči nechat. To nadšení ji neopustilo nikdy. Myslím, že mi trochu záviděla, ale nikdy jsem jí to neřekla. Tátu měla ráda, ale co si pamatuji, tak jsme s Mirkem byli zamilovaní mnohem víc. Jsme spolu moc rádi Tehdy byla jiná doba, když
Září Svobodová díky nové lásce?
nasehvezdy.cz
Září Svobodová díky nové lásce?
Přestože jí osud připravil až příliš kruté momenty, nikdy nepřestala věřit, že bude znovu šťastná. Sympatická herečka ze seriálu Ulice Ilona Svobodová (64) se má už několik týdnů potkávat se stejně
Hříbková omáčka
tisicereceptu.cz
Hříbková omáčka
Královskou houbou českých lesů je pravý hřib. Suroviny 400 g houby 1 větší cibule 2 lžíce másla 200 ml šlehačky 100 ml zakysané smetana 1 bobkový list 5 kuliček nového koření petrželka ne
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
enigmaplus.cz
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
V oblasti Paola na předměstí hlavního města La Valetta na Maltě se v roce 1902 dostala skupina dělníků do problémů. S několika se při rozbíjení skal propadla zem. „Dostaňte nás odsud, něco tady je,“ z
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
epochanacestach.cz
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
Návštěvou jednoho města si snadno zajistíme program třeba na celý víkend. Boskovice totiž nabízejí hned dvě významné architektonické památky, vzdálené od sebe jen půl kilometru. A tak se vydejme za hradem i za zámkem do krásné jihomoravské krajiny. Trhová osada Boskovice na okraji Drahanské vrchoviny vznikla někdy ve13. století, a už v roce 1313 kronikáři zaznamenali
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
epochalnisvet.cz
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
Nad vodou se převalují chuchvalce mlhy, ze kterých se náhle vynoří siluety několika člunů. Mají velmi podivnou posádku. Dobře živení, po zuby ozbrojení muži v černých uniformách a na straně druhé: zubožená těla oblečená v chatrných vězeňských hadrech. Co tato přízračná scéna znamená?   Je jaro roku 1945, druhá světová válka se chýlí ke konci. Jezero Stolpsee
Stinná stránka rozvinutějších mozků: rychleji stárnou
21stoleti.cz
Stinná stránka rozvinutějších mozků: rychleji stárnou
Lidský mozek, více než jakýkoliv jiný orgán, odlišuje náš druh od ostatních. Během posledních přibližně sedmi milionů let se jeho velikost a složitost výrazně zvýšila, což nám umožnilo používat jazyk,
&Beyond: Nezapomenutelné safari napříč východní Afrikou pro romantiky i dobrodruhy
iluxus.cz
&Beyond: Nezapomenutelné safari napříč východní Afrikou pro romantiky i dobrodruhy
&Beyond, světově uznávaný lídr v oblasti luxusní ekoturistiky, představuje své rozmanité portfolio safari lodgů a kempů ve východní Africe. Jako lídr v oblasti zodpovědného cestovního ruchu organi
Dechberoucí „katedrála“ v oblacích
rezidenceonline.cz
Dechberoucí „katedrála“ v oblacích
Třípodlažní penthouse na vrcholu nejvyššího věžáku severně od 72. ulice v New Yorku „patřil“ jednomu z protagonistů populárního seriálu, mapujícího život milionářské rodiny Royových. Jakkoliv jsou jejich osudy fiktivní, nemovitosti, v nichž „žijí“, jsou velmi reálné. Ohromující luxusní byt s pěti ložnicemi, čtyřmi koupelnami a výhledem na Husdon Yards je přitom jenom jednou z nemovitostí
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz