SYMETRIA - fundamentálny zákon nášho kozmu - 2. časť

Za početnými, neusporiadane pôsobiacimi prírodnými fenoménmi a procesmi sa ukrývajú zákony udivujúcej a úchvatnej symetrie a teda aj esteticky dokonalej krásy a vznešenosti. Chcem ale podotknúť, že tento druh symetrií nie je vôbec ľahké objaviť. Naopak - dokonca aj veda potrebovala niekoľko storočí až k nim našla prístup a ich vytiahla na svetlo.

Veľmi dobrým príkladom takých symetrií sú obežné dráhy planét v našej slnečnej sústave. Hoci už stredovekí učenci tušili, že tieto dráhy spočívajú na zvláštnych symetriách, neodhadli ich správne. Vychádzali totiž z toho, že majú kruhovú formu. Ich myslenie bolo ovplyvnené relígiou a ich úvaha sa zakladala na dokonalosti Stvoriteľa a tomu mohla v kozme odpovedať len dokonalosť a symetria kruhu a kruhových pohybov. Rozhodujúci úder tejto predstave zasadil astronóm Johannes Kepler, ktorý v roku 1609 ukázal, že planéty v skutočnosti obiehajú Slnko nie po kruhových dráhach, ale po eliptických. Sklamanie nad takou, zdanlivo nesymetrickou nepravidelnosťou bolo vo vedeckých i religióznych kruhoch obrovsky veľké.

Prešlo takmer osemdesiat rokov a bol to až Izák Newtonm ktorý skorigoval toto mylné vnímanie. 

V roku 1687 objavil, že pohyb planét okolo Slnka je určovaný jeho príťažlivou silou a že veľkosť tejto sily je závislá len od vzdialenosti každej z planét od neho. Prekvapujúcim objavom bolo to, že v tom prípade nebola symetrická obežná dráha planét, ale symetrické je niečo, čo navonok ostáva skryté. Tým je silové pole, v ktorom sa každá planéta pohybuje. Okrem tejto symetrie prinesol nový gravitačný zákon Newtona stanovenie ďalšej skrytej symetrie. Je to niečo, čo v logike stredoveku nemalo nijaké opodstatnenie: 

Slnko priťahuje každú z planét presne takou veľkou silou, ako aj planéty priťahuju Slnko. 

Newtonov gravitačný zákon precízne opisuje fyziku mnohých javov, ktoré sa riadia podľa neho. Voľný pád na Zemi, šikmá rovina, dráha vystrelenej guľky, ale aj pohyb komét a rotácia galaxií, atď.

Napriek Newtonovi to trvalo ešte ďalších dvesto rokov, kým vedci pochopili skutočnú a nesmierne silnú vládu symetrií - symetria je takpovediac vládcom a tvorcom kozmu. Cestu k tomu nám ukázal Albert Einstein. Svoj najdôležitejší objav v tomto smere vyjadril výpoveďou, že fyzika je vždy symetrická voči rovonomernému pohybu objektov. To znamená, že každý fyzikálny experiment, ktorý urobíme na Zemi, má presne ten istý priebeh aj v kozmickej rakete, letiacej veľkou rýchlosťou, ale rovnomerným pohybom (bez zrýchlenia). 

Z toho vyplýva najdôležitejší postulát einsteinovskej fyziky: Všetci rovnomerne sa pohybujúci pozorovatelia v kozme sú rovnoprávni - platí pre nich tá istá fyzika a tie iste matematické vzorce.

To je skutočne skvelý príklad demokracie!

Einsteinov objav mal enormé dôsledky. Odvtedy sú akceptovateľné a správne len také fyzikálne rovnice a výpočty, ktoré neporušujú zákon symetrie. Sú to rovnice, ktoré, keď ich transformujeme do súradnicového systému, ktorý sa rovnomerne pohybuje, tak sa v ničom nezmenia a vyplynú z nich rovnaké výsledky, ako v nepohyblivých súradnicových systémoch.

Pre klasickú fyziku prišli však, ako dôsledok toho, aj nepríjemné prekvapenia a sklamania. To, čo dovtedy platilo ako fyzikálna dogma a či sväté písmo fyzika, bolo odrazu spochybnené. 

Napríklad vysokouznávaná  teória štyroch Maxwelových rovníc poľa, ktoré popisujú všetky javy magnetizmu a svetla.