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: 1298x

Další články blogera

Jan Fikáček

Stvořil vesmír pro nás Bůh? (videoblog 3 min)

Tzv. antropický princip říká, ve své silné verzi, že se vesmír nutně vyvinul tak, aby v něm mohl vzniknout inteligentní život. Mnoho lidí v tom vidí boží záměr, nebo alespoň záměr mimozemšťanů.

17.10.2017 v 9:05 | Karma článku: 15.49 | Přečteno: 325 | Diskuse

Jan Fikáček

Dnešní fyzice chybí.... více fyziky, aneb proč je matematika někdy fyzikálně slepá

Matematika je náš nejlepší "smysl", kterým vidíme nejhlouběji do světa elementárních částic, či nejostřeji do minulosti vesmíru. Tento superiorní "smysl" má ale, bohužel, i své "optické klamy" a nedostatky.

16.10.2017 v 9:07 | Karma článku: 21.78 | Přečteno: 541 | Diskuse

Jan Fikáček

Mikrocestování v čase poprvé uskutečněno v Belgii

Cestování v čase je fascinující téma a jistě je daleko snažší tyto cesty začínat malými skoky v čase a to u malých objektů. Přesto se ale malý časový skok podařilo realizovat přímo u velkých objektů, konkrétně u člověka.

10.10.2017 v 9:15 | Karma článku: 27.30 | Přečteno: 565 | Diskuse

Jan Fikáček

Stvořil vesmír pro nás bůh?

Tzv. antropický princip říká, ve své silné verzi, že se vesmír nutně vyvinul tak, aby v něm mohl vzniknout inteligentní život. Mnoho lidí v tom vidí boží záměr, nebo alespoň záměr mimozemšťanů.

1.10.2017 v 17:21 | Karma článku: 35.81 | Přečteno: 1196 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Tekoucí písek – dá se v něm utopit?

Původně pevná země se najednou otevře, aby spolkla dům. Fikce nebo realita? Tekoucí písek je skutečně schopný pohltit celé domy. Dá se v něm utopit? (délka blogu 3 min.)

19.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 22.10 | Přečteno: 533 | Diskuse

Pavel Suk

Mochovce – jaderná elektrárna, nebo past na peníze

Dnešní článek bude věnován slovenské jaderné elektrárně Mochovce, která je ve výstavbě již od roku 1981. Podle plánů měly být v komplexu 4 jaderné reaktory VVER-440 ale během let došlo k událostem, které vedly ke zpoždění výstavby

18.10.2017 v 20:02 | Karma článku: 9.20 | Přečteno: 277 | Diskuse

Marián Kapolka

Polemiky o evolúcii-8.Bunkový genóm ako báseň. Posunieme „hranice“ života?

Ukázalo sa, že na procesy genetických zmien je možné, ba nutné, aplikovať princípy informatiky a kombinatoriky. Aké sú niektoré závery týchto empirických vied pre biológiu? - Je živá už molekula RNA? Kde vlastne začína život?

16.10.2017 v 17:08 | Karma článku: 6.14 | Přečteno: 94 | Diskuse

Jan Fikáček

Dnešní fyzice chybí.... více fyziky, aneb proč je matematika někdy fyzikálně slepá

Matematika je náš nejlepší "smysl", kterým vidíme nejhlouběji do světa elementárních částic, či nejostřeji do minulosti vesmíru. Tento superiorní "smysl" má ale, bohužel, i své "optické klamy" a nedostatky.

16.10.2017 v 9:07 | Karma článku: 21.78 | Přečteno: 541 | Diskuse

Dana Tenzler

Proč jsou stopy v mokrém písku nakrátko suché?

Když se procházíte po mokrém písku, můžete si všimnout zajímavého jevu. Písek, na kterém právě stojíte, se zdá být světlejší a sušší než zbytek pláže. Je to trik nebo optický klam? (délka blogu 5 min.)

16.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 23.67 | Přečteno: 557 | Diskuse
Počet článků 65 Celková karma 30.93 Průměrná čtenost 1755

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.



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.