Kto si toto prečíta, tak bude múdry(takmer) ako Einstein:

O Einsteinovej teórii relativity počul už takmer každý človek. Ale len veľmi málo ľudí jej rozumie. Určite je ale jej pochopenie – najmä, ak ju chce niekto obsiahnuť aj na základe matematiky, na ktorej spočíva jej fyzika – veľmi náročné.

Veď sám veľký Einstein potreboval pri vytvorení jej matematickej formulácie  výdatnú pomoc dvoch matematikov. Jedným bol jeho dlhoročný priateľ, skvelý švajčiarsky matematik Marcel Grossmann a druhým jeho srbská manželka Mileva Marič, tiež výborná matematička.

V ďalšom vysvetlím stručne a jednoducho Einsteinovu špeciálnu teóriu relativity v súvislosti s jej revolučnou interpretáciou štruktúry priestoru a času, ktoré boli dovtedy chápané v zmysle fyziky Izáka Newtona ako absolútne a nemenné.

V tejto súvislosti podotknem, že Einstein mal veľký rešpekt voči Newtonovi a jeho fyzike, tak ako ju ten postuloval a ktorá ovládala fyzikálny svetonázor viac ako dve storočia.

Einstein často zdôrazňoval, že Newtona neprišiel korigovať  a či usvedčiť z omylu, ale že ho prišiel doplniť a rozšíriť. Prízvukoval, že mechanistická fyzika Newtona platí naďalej v plnom rozsahu, avšak len vo svojom „súradnicovom systéme“.

V ďalšom začnem s tým, čo bolo hlavným postulátom špeciálnej teórie relativity:

Všetko je relatívne – preto je relatívny tak čas, ako aj priestor!

Určite vie každý, že Zem sa rúti obrovskou rýchlosťou cez kozmos. Jej rýchlosť je pritom 900 000 kilometrov za hodinu.

Napriek tejto enormnej rýchlosti ju vôbec necítime a v podstate o nej ani nič nevieme a nijako ju nemôžeme pozorovať. To preto, lebo sa nachádzame v inerciálnom systéme. To značí, že sme v takom fyzikálnom systéme, ktorý sa pohybuje neustále tou istou konštantnou rýchlosťou.

Vo všetkých inerciálnych systémoch platia tie isté fyzikálne zákony. Z toho vyplýva, že všetky inerciálne systémy sú ekvivalentné (rovnocenné).

Napríklad takým systémom je aj vlak, ktorý ide konštantnou rýchlosťou. Ak v ňom v ideálnom prípade necítime nijaké otrasy, tak sme v podobnom inerciálnom systéme ako je aj Zem. A potom, či sedíme, alebo sa pohybujeme vo vlaku, tak si pohyb vlaku neuvedomujeme (podobne ako na Zemi nevnímame jej rýchlosť). Ak sa pozeráme von z okna vlaku, tak sa nám zdá, že sa pohybuje krajina pred nami a vlak stojí.

Z toho vyplýva, že tu všetko závisí od vzťažného bodu pozorovateľa. A preto nie je možné udať žiadne  absolútne rýchlosti a ani absolútne pozície.

Tento aspekt špeciálnej teórie relativity teda nie je ničím mimoriadne prekvapujúcim. Teraz ale prejdeme k nečakanému a extréme prekvapujúcemu fyzikálnemu mystériu v rámci tejto teórie.

Ide o svetlo.

Einstein vyhlásil, že svetlo sa pohybuje vždy s rovnakou rýchlosťou a síce vždy je jeho rýchlosť 300 000 kilometrov za sekundu. A tá je najvyšou možnou rýchlosťou v našom kozme.

Ale to, že aj priestor a aj čas sú relatívne a že rýchlosť svetla je absolútna, vedeli už aj iní fyzici pred Einsteinom. Avšak Einstein bol prvý, kto dokázal zlúčiť tieto si vzájomne protirečiace fakty do jednej jednotnej logicky uzatvorenej teórie.

A bol prvý, kto pochopil, že keď má svetlo za každých okolností tú istú rýchlosť, tak to znamená, že čas neodbieha vždy rovnako rýchlo a že priestor nie je vždy rovnako veľký.

Z toho vyplýva nasledovná fascinujúca konzekvencia:

Pre astronauta v rakete, ktorej rýchlosť sa blíži rýchlosti svetla, to bude mať za následok, že čas v nej sa bude tým viac spomalovať, čím viac sa rýchlosť rakety blíži rýchlosti svetla.

Ak by napokon dosiahla rýchlosť svetla (čo je nemožné), tak by čas v nej ostal stáť a astronaut by prestal starnúť.