Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Teorie relativity hraním si s "kostkami" na vašem stole

5. 12. 2016 9:07:00
Myslíte si, že teorie relativity je něco, co nemůžete nikdy přímo zažít, nikdy vidět, nikdy ohmatat, nikdy pochopit? Že je to něco daleko ve vesmíru nebo v šílených rychlostech, které nemůžete ani postřehnout?

Tak to se pěkně mýlíte. Už Georges Gamow ve své knize Pan Tompkins v říši divů upozorňuje na to, že jsme se běžnou (tzv. newtonovskou) fyziku naučili bez učebnic a matematiky tak, že jsme si hráli s míčem, trefovali se kameny do stromu nebo dělali žabky na vodě. Jak je taková fyzika snadná, že?

Ale odtud už je jen krok k tomu naučit se tímto přirozeným způsobem i teorii relativity. Mluvíme-li o speciální teorii relativity, tedy o relativitě "bez" gravitace, tedy třeba o kontrakci délky tělesa (jeho zkrácení) nebo zpomalení jeho času při pohybu, zdá se to nemožné, protože rychlost světla je tak obrovská, že relativistické efekty jsou v našem pomalém světě prakticky nepostřehnutelné.

Jenže Gamowova myšlenka snížit v představě rychlost světla třeba na 100 km/h se dá kupodivu i realizovat. Máme přece dnes už virtuální realitu. Právě vytvořit virtuální prostředí, počítačovou "hru", ve které by se dala rychlost světla nastavit podle potřeby, se nám podařilo v roce 2000 v projektu E-area. Tam jsme si pak těleso urychlovali až téměř k rychlosti světla a zase zpomalovali a dívali jsme se, jak se při různých rychlostech zkracuje jeho délka (viz obrázek níže) a jeho blikání zpomaluje (jeho čas dilatuje).

Je možné si představit, že když budeme mít na ruce exoskelet s datovou rukavici, kterou hmatem ucítíme těleso ve virtuální realitě a také jeho odpor proti naší ruce, můžeme pocítit i další relativistický efekt, zvyšování hmotnosti tělesa, při růstu jeho rychlosti.

Když si speciální relativitu vyzkoušela v této podobě hraní si s koulemi v našem virtuální prostředí manželka jednoho nejmenovaného bohatce, která byla spíše krásná než chytrá, řekla:"Jééééééé, já jsem to pochopila." Ukázalo se tak, že je to prostý způsob, jak se tuto tajemnou teorii naučit. S vděčností poznamenejme, že onen relativistický model běžel na špičkových grafických počítačích, které zapůjčila firma Silicon Graphics Incorporation.

Dobrá, dovedeme si představit tedy, že speciální teorii relativity se můžeme naučit bez matematiky a složitých skript pouhým hraním si s objekty ve virtuálním relativistickém prostředí. Ale co obecná teorie relativity, tedy třeba taková černá díra? Tu bychom asi nemohli mít na stole, alespoň tedy v laboratoři, když ne na stole přímo kuchyňském.

Byla by tu jedna myšlenka, tzv. zvukové teorie relativity, která by k obecné teorii relativity v laboratoři mohla vést, jenže o té napsal asi nejbystřejší český fyzik, Luboš Motl, toto: "Před 25 lety jsme měli zábavnou diskusi s Janem Fikáčkem, legračním bláznem, jenž byl předsedou Českoslovesnké Mensy a "filosofem", který mluvil o "relativitě zvuku", upřednostňovanou slepými lidmi."

Očividně se významovou evolucí v Lubošově hlavě historka vybarvila, protože si tam ty slepé lidi přimyslel :-). Nicméně když to říká on, tak přece musí být zvuková teorie relativity nesmysl, ne? Nebo že byt ten "legrační blázen" zas takový blázen nebyl? To přece nejde, fyziky z Harvardu se přece nemůže mýlit nebo ano?.

Chcete-li to vědět, je-li zvuková relativita možná, přečtěte si tento následující blog s názvem Zvuková černá díra.

Autor: Jan Fikáček | pondělí 5.12.2016 9:07 | karma článku: 33.84 | přečteno: 1286x

Další články blogera

Jan Fikáček

Jsme mrchožrouti nekonečna

Nekonečno znamená snad pro všechny lidi tajemno a ztělesnění vědy. Proto možná některé překvapí, že ty nejzásadnější vědecké objevy nemohou vznikat jinak, než že nějaké, do té doby samozřejmé nekonečno, zničí.

25.7.2017 v 9:07 | Karma článku: 28.89 | Přečteno: 569 | Diskuse

Jan Fikáček

Kvantová mechanika, nekonečno a bůh

Říkáte si, co mají tyto tři věci společného? Všechny v nás svou tajemností a nepochopitelností vzbuzují posvátnou úctu. Také nám ale zatemňují rozum. Fascinují nás jako světlo fascinuje můry a je na čase se z jejich vlivu vymanit.

13.7.2017 v 9:04 | Karma článku: 32.58 | Přečteno: 1047 | Diskuse

Jan Fikáček

Cestující metra jako kvantové vakuum

Kvantová mechanika je pro většinu lidí nepochopitelná tajemná sféra. Přitom se dá pochopit celkem lehce. I v našem běžném životě můžeme pozorovat jevy, které snadno chápeme, a přesto jsou názornou metaforou kvantového chování.

9.5.2017 v 9:07 | Karma článku: 34.63 | Přečteno: 1251 | Diskuse

Jan Fikáček

Teorie Všeho jako filosofie mrtvá už při narození

Geniální fyzik na vozíčku, Stephen Hawking, se ve své knize Velkolepý plán snaží načrtnout obrysy tzv. teorie všeho. Otázkou ale je, je-li taková teorie vůbec možná, a jestli ano, co vlastně bude popisovat.

2.5.2017 v 9:07 | Karma článku: 35.05 | Přečteno: 1191 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Židovská matka atomové bomby

Říkali jí „židovská matka atomové bomby“ – a to ji zlobilo. Shoda okolností ji připravila o Nobelovu cenu. Uhodnete její jméno? (délka blogu 6 min.)

17.8.2017 v 8:00 | Karma článku: 27.11 | Přečteno: 721 | Diskuse

Libor Čermák

Atomové výbuchy už v prehistorických dobách?

V srpnu si každoročně připomínáme svržení atomových bomb na Hirošimu a Nagasaki. Je ale možné, že podobné události se už na naší planetě staly někdy v dávnověku? Jsou záhady, které se tomu docela podobají.

17.8.2017 v 5:53 | Karma článku: 23.93 | Přečteno: 908 |

Irena Maura Aghová

Vzdělanost: O výuce dějin

Není mnoho lidí, kteří by se rádi učili dějiny. Jsou důležité? Co nám vlastně říkají a rozumíme jim opravdu? O tom tento článek.

17.8.2017 v 3:49 | Karma článku: 8.34 | Přečteno: 240 | Diskuse

Zdenek Slanina

U jurty seděla dívka - Richarda Feynmana cesta poslední

Richard Feynman, Nobelista za fyziku z r. 1965, i jeden z prvních, kdo uvažovali o nanotechnologiích, vtipný glosátor vztahů vědy a společnosti, měl jeden sen, který si už splnit nestihl.

14.8.2017 v 22:03 | Karma článku: 14.59 | Přečteno: 374 |

Dana Tenzler

Záhadný Sírius – bílá hvězda a bílý trpaslík

Řídí se podle ní i náš dnešní kalendář. Je naším nejbližším a nejlépe prozkoumaným bílým trpaslíkem. Psí hvězda fascinovala už starověké hvězdáře. Fascinovat bude i v budoucnu. (délka blogu 8 min.)

14.8.2017 v 8:00 | Karma článku: 23.40 | Přečteno: 466 | Diskuse
Počet článků 56 Celková karma 0.00 Průměrná čtenost 1833

Vystudoval chemii, kybernetiku a teorii systémů. Roky vyučoval filosofii fyziky a filosofii virtuální reality na PřF a MFF UK v Praze. Pracoval jako evropský expert pro "Future and Emerging Technologies". V letech 1991-7 byl předsedou společnosti Mensa ČR (lidé s IQ nad 148 (US norma)), zakladatelem a předsedou Einsteinovy společnosti (IQ nad 180). Více informací zde.

Seznam rubrik

Napište mi

Vzkaz autorovi


Zbývá 1000 znaků.


Toto opatření slouží jako ochrana proti webovým robotům.
Při zapnutém javaskriptu se pole vyplní automaticky.


více


Najdete na iDNES.cz

mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.