Teória relativity Zaciatkom 20. storocia vládla vo svete fyziky myšlienka, že svet je velký mechanický stroj, ktorý sa riadi Newtonovými zákonmi. Fyzici mali pocit, že už poznajú väcšinu základných zákonov a že na vysvetlenie všetkých javov stací len tieto (známe) zákony aplikovat. Väcšina fyzikov si myslela, že už stací objastnit len pár nejasností a všetky fyzikálne deje budeme poznat... V tom sa na scéne objavil 26 rocný zväcša strapatý génius Albert Einstein so svojou Špeciálnou teóriou relativity. Túto teóriu vytvoril práve pri skúmaní jednej nejasnosti ohladom nesúladu Newtonových zákonov s teóriou svetla. To co Einstein objavil však nebola len kozmetická úprava známych zákonov - vytvoril úplne nový pohlad na veliciny cas a priestor. Ako prvý takisto zaviedol pojem casopriestor. Vdaka tomu bolo možné konecne vysvetlit, že sa svetlo pohybuje konštantnou rýchlostou bez ohladu na zdroj, ci pozorovatela. Vdaka tomu sa stal pojem prítomnosti, dlžky casových intervalov ci rozmery pohybujúceho sa telesa relatívne a závislé len od pozorovatela. Teória relativity znicila zastaralú predstavu o fyzike, ktorá by dokázala vysvetlit všetko, co sa na svete deje. Stará fyzika bola dobrá, väcšinou aj fungovala, ale nie vždy. Teória relativity ju opravuje len pri obrovských rýchlostiach alebo pri obrovskej energií. Pohlad na svet sa zmenil, roztrieštil sa. Našlo sa hned niekolko možných výkladov sveta, ktoré sa ešte ani dnes nepodarili poskladat do jedného - správneho. Einstein sa snažil do svojej teórie zahrnút aj popis gravitácie. Podarilo sa mu to a po 11 rokoch v roku 1916 vydal Všeobecnú teóriu relativity. Gravitáciu v nej popísal ako zakrivenie casu a priestoru. Doteraz cas a priestor pripomínali akési "javisko", na ktorom sa "odohrávala" fyzika. Všeobecnou teóriou relativity sa toto "javisko" stalo postavou, ktorá sa mení, deformuje podla toho ako sa k nej správajú ostatný aktéri, pricom je ich pôsobenie obojstranné. Vlastnosti priestoru a casu sa stali vedeckou záležitostou. Otázky o konecnosti a nekonecnosti vesmíru, o plynutí casu v iných castiach vesmíru, o tom ci sa mení alebo nemení boli predtým skôr témami pre filozofov ci kadejakých kláštorných a iných náboženských myslitelov, vdaka Einsteinovi, fyzike a matematike sme našli spôsoby ako na ne hladat a nachádzat odpovede. Objavili sme aj mnohé dalšie veci o ktorých sa nám predtým ani len nesnívalo... Základom Einsteinových teórií je to, že sa nic a nikto sa nemôže pohybovat rýchlejšie ako svetlo. Pozor ani nikdy sa to nebude dat! Nie je to totiž len technologická prekážka, je to jedna z vlastností samotného casu a priestoru. Kôli tomu nebudeme môct len tak cestovat ani do vzdialených kútov Vesmíru. Pokial by naša raketa letela najvyššou možnou rýchlostou k najbližšej hviezde, tak by jej tento výlet trval 5 rokov a dalších 5 rokov by sa vracala na Zem. Okrem toho, podla všeobecnej teórie relativity, plynutie casu závisí od pohybu pozorovatela. Pre kozmonauta by tá cesta trvala pár rokov, bol by to však len zlomok doby, ktorá by uplynula na Zemi.
ZÁVERY ŠPECIÁLNEJ TEÓRIE RELATIVITY
Cas a priestor neexistujú nezávisle. Ich vlastnosti sa navzájom ovplyvnujú. Energia a hmotnost sú tou istou fyzikálnou velicinov s tým, že každá sa meria v iných jednotkách. Vztah medzi energiou a hmotnostou je starý-známy vzorec E=mc˛. Nic sa nemôže pohybovat rýchlejšie ako svetlo Niekedy nie je možné rozhodnút, ktorá z udalostí nastala skôr. O nasledovaní dvoch udalostí je možné hovorit len vtedy, ak je možné medzi dvoma udalostami dorucit správu podsvetelnou rýchlostou. Pokial sú udalosti príliš vzdialené, alebo nastaly tesne po sebe, nedá sa objektívne zistit, ktorá nastala skôr. Pokial meriame velkost pohybujúceho sa predmetu, bude sa nám javit v smere pohybu skrátený. Rýchlost behu hodín závisí od toho, ako sa hodiny pohybujú. VESMÍR VCERA A DNES Einsteinova teória relativity taktiež predpokladá, že Vesmír vznikol Velkým treskom a od vtedy sa stále rozpína. Viac krát sa v tejto triede (hlavne na hodine Náuky o spolocnosti) vyskytli otázky typu: Ked sa vesmír rozpína, tak do coho? Co je za ním? Podla Einsteinových teórií sa Vesmír nerozpína do niecoho, nejakého priestoru, ktorý sa nachádza za ním. Jedná sa o rozpínanie priestoru ako takého. V jednom casopise som cítal na obdobnú otázku odpoved od RNDr. Jirího Grygara, CSc., kde píše okrem iného, že si v prvom rade musíme uvedomit, že sa hmota vo vesmíre chová úplne inak, než sme boli zvyknutí. Po prvé si musíme uvedomit, že podla fyziky neexistuje žiadny prázdny priestor. Priestor, ktorý vnímame, si vytvára hmota ako taká. Keby nebola hmota, nebol by ani priestor a dokonca ani cas. Po druhé, rozpínanie vlastne znamená, že sa rozpína sám priestor, teda s plynúcim casom priestrou pribúda a preto sa nemôžme pýtat, kam sa vlastne rozpína. Pre jednoduchost si skúsme predstavit, že sme jednorozmerné, nekonecne tenké dáždovky, ktoré nevnímajú svoju šírku, lebo je zanedbatelne malá, vnímajú len svoju dlžku. V tomto pojatí je vesmír nekonecne tenká a súcasne aj nekonecne pružná a nekonecne dlhá nit. V okamihu, ktorému vravíme velký tresk je táto nit volne natiahnutá v priamom smere od mínus nekonecna do plus nekonecna. Od okamihu velkého tresku sa v rovnakom smere pretahuje akoby sama po sebe, takže zaisto nemožno odpovedat, kam sa tá nit vlastne natahuje. A to isté platí aj pre vesmír, s tým rozdielom, že je trojrozmerný tak ako aj my. To si však velmi dobre nedokážeme predstavit, co ale nevadí, pretože aj toto zovšeobecnenie stací. Verím, že tak ako aj ja tak aj vy ste konecne pochopili, kam sa vesmír rozpína. A ako bude vypadat vesmír o pár rokov? Existujú dve vysvetlenia: bud sa bude vesmír nadalej rozpínat, alebo sa zastaví a zacne sa zmrštovat až sa zrúti a skoncí vo Velkom krachu. Väcšina súcasných odborníkov sa viac priklána k prvej variante, takže sa zatial nemusíme bát...