Co je to relativita?

Naberme si na kužel relativity druhou porci – krásnou chuť Schwarzwaldu s laskavým svolením fyzika německého původu Alberta Einsteina. Jak jsme se právě zmínili, galileovská teorie relativity byla i poté, co se jí dostalo několika vylepšení z newtonovské fyziky, porušena. Vědci zjistili, že světlo se pohybuje konstantní rychlostí, a to i v rozjetém vlaku.

A proto Einstein navrhl speciální teorii relativity, jejíž podstatou je toto: Fyzikální zákony jsou ve všech inerciálních rámcích stejné a rychlost světla je pro všechny pozorovatele stejná. Ať už se nacházíte v porouchaném školním autobusu, v rozjetém vlaku nebo v nějakém futuristickém raketovém korábu, světlo se pohybuje stejnou rychlostí a fyzikální zákony zůstávají konstantní. Za předpokladu, že by rychlost a směr byly konstantní a neexistovalo by okno, kterým by bylo možné nahlédnout dovnitř, nebyli byste schopni určit, ve kterém z těchto tří plavidel cestujete.

Důsledky speciální teorie relativity se však týkají všeho. Teorie v podstatě navrhla, že vzdálenost a čas nejsou absolutní.

Teď je čas na třetí kopeček zmrzliny a je to další pořádná porce od Einsteina. Říkejme jí německá čokoláda. V roce 1915 Einstein publikoval svou obecnou teorii relativity, aby zohlednil gravitaci v relativistickém pohledu na vesmír.

Klíčovým pojmem, který je třeba si zapamatovat, je princip ekvivalence, který říká, že gravitace působící v jednom směru je ekvivalentní zrychlení v jiném směru. Proto zrychlující výtah poskytuje pocit zvýšené gravitace při stoupání a snížené gravitace při klesání. Pokud je gravitace ekvivalentní zrychlení, pak to znamená, že gravitace (stejně jako pohyb) ovlivňuje měření času a prostoru.

To by znamenalo, že dostatečně hmotný objekt, jako je hvězda, svou gravitací deformuje čas a prostor. Einsteinova teorie tedy změnila definici samotné gravitace ze síly na deformaci časoprostoru. Vědci pozorovali gravitační deformaci času i prostoru, aby tuto definici podpořili.

Tady je návod, jak na to: Víme, že čas na oběžné dráze plyne rychleji než na Zemi, protože jsme porovnali hodiny na Zemi s hodinami na orbitálních družicích vzdálenějších od hmoty planety. Vědci tento jev nazývají gravitační dilatace času. Stejně tak vědci pozorovali přímé paprsky světla, které se stáčejí kolem hmotných hvězd, což nazýváme gravitační čočkování.

Co nám tedy přináší teorie relativity? Poskytuje nám kosmologický rámec, na jehož základě můžeme rozluštit vesmír. Umožňuje nám pochopit nebeskou mechaniku, předpovědět existenci černých děr a zmapovat vzdálené končiny našeho vesmíru.

Prozkoumejte následující odkazy a dozvíte se o kosmologii ještě více.

Další skvělé odkazy

.