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.

reklama

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.

Zdroje informací a fotografie
reklama

Související články
Věda a technika
Proč si pamatujeme trapné okamžiky celé roky?
Stačí jediná nešťastná věta pronesená před plnou místností a člověk se při vzpomínce na ni červená ještě po deseti letech. Zato co měl včera k obědu nebo kam položil klíče, to si často nedokáže vybavit už po několika hodinách. Lidská paměť totiž nefunguje jako kamera. Mnohem víc než na běžných událostech záleží na tom, jaké […]
Věda a technika
Starý dobrý vypínač: Z jakých důvodů se světlo zapíná právě takhle?
Stačí jediný pohyb prstu a místnost se zalije světlem. Vypínač patří k nejběžnějším předmětům v domácnosti, přesto jeho podobu, umístění i způsob ovládání provází překvapivě zajímavý příběh. Když se elektřina stěhuje do domácností, nemění totiž jen způsob osvětlení. Učí člověka novému každodennímu rituálu. Ještě před nástupem elektřiny lidé rozsvěcují plynové lampy otáčením malého kohoutku. Když […]
Věda a technika
Proč se nám chce spát po vydatném obědě? Za ospalostí není jen plný žaludek
Zná to téměř každý. Dojíme poslední sousto, opřeme se o židli a najednou máme pocit, že bychom nejraději zavřeli oči a na chvíli zmizeli ze světa. Odpolední ospalost přitom není pouhým důsledkem přejedení. Svou roli hrají biologické hodiny, hormony, složení jídla i signály, které si mezi sebou posílají střeva a mozek. Proč nás po obědě […]
Věda a technika
Pro lásku k moři: Co dalo lidem svobodu pod vodní hladinou?
Ještě v prvních desetiletích 20. století bylo potápění spojeno s těžkou objemnou výstrojí.  Neforemné skafandry s přilbami byly závislé na dodávce vzduchu z hladiny. Pak však přišel zlom, který cestu do světa pod vodní hladinou zpřístupnil i pro laiky. Ba co víc, poskytl jim netušenou svobodu! V době druhé světové války se ve Francii zrodil […]
historie
Kdy ženy začaly nosit kalhoty? Odvážný oděv vyvolá větší poprask než politický projev
Dnes si žena oblékne džíny, kalhotový kostým nebo tepláky a nikoho tím nepřekvapí. Ještě před necelými dvěma stoletími ale mohou kalhoty na ženském těle vyvolat veřejné pohoršení, posměch i ostrou kritiku. Některé dámy kvůli nim riskují pověst, jiné dokonce obtěžování na ulici. Přesto se nevzdávají. Boj za pohodlnější oblečení se totiž postupně mění v boj […]
Kleopatra poblázní hlavy i nejmocnějším Římanům
V ložnici se mihotá světlo svíček. Na stolku leží tác s ovocem, na loži leží královna ovocem obložená – jinak na sobě nemá vůbec nic. Když jeden z generálů smí konečně ochutnat, výměnou za tuhle odměnu královně splní přání. Mohla by mu to prostě rozkázat, ale proč to dělat tak jednoduše? Na trůnu nesedí jenom muži, ale i […]
Co se skrývá v penálu? 5 papírnických značek, které dobyly svět
Má za sebou těžký den, ještě teď mu v uších duní výstřely, které sviští nad jeho hlavou ukrytou v zákopu. Chce napsat domů, a tak ve svých věcech vyštrachá pero a několik zvláštních namodralých tablet. Ty rozmíchá ve vodě a hned má k dispozici inkoust a může se vrhnout do psaní. Nebýt jich, nemáme čím psát. A když […]
Stuhleck-Semmering: Místo, kde se Evropa naučila lyžovat
V roce 1854 protnula dolnorakouský horský průsmyk Semmering unikátní horská železnice. Impozantní inženýrské dílo však odstartovalo i zásadní proměnu těchto dříve odlehlých oblastí v kolébku moderního alpského lyžování. Jak k tomu došlo? Které sudičky se zde opíraly o lyžařské hole? V roce 1848 dostává rakouský inženýr Carl Ritter von Ghega nesnadný úkol. Měl navrhnout a postavit první horskou železnici […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
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
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
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