Proč Einstein nerozuměl své teorii relativity 3 roky poté, co ji zveřejnil

26. 05. 2019 21:15:01
Většina lidí si myslí, že žádnou z obou teorií relativity nikdy nepochopí, děsí je složitá matematika a revoluční styl Einsteinova myšlení. Někdo tvrdí, že teorie relativity je nesmysl, čímž chce vyřešit svou frustraci z ní.

Ale ono není zase až tak těžké teorii relativity pochopit. Stačí si vybrat pár jejích ústředních bodů a najít si jejich nejprostší výklad. Víc není třeba. Chcete-li třeba pochopit jádro speciální teorie relativity, tedy relativitu současnosti, přečtěte si klasický Einsteinův výklad této záležitosti třeba v blogu Pochopte základní ideu Einsteinovy teorie relativity za pár minut.

Ony jsou, jak známo, dvě teorie relativity, speciální a obecná. No, ona je ve skutečnosti vlastně jen jedna, obecná teorie relativity, známá tím, že popisuje zakřivující se prostoročas, tedy vlastně gravitační pole. Když ale tuto obecnou teorii, matematicky vyjádřenou tenzory, použijete na oblast, kde je prostoročas plochý, nezakřivený, tedy gravitační pole všude stejně "silné", zjednoduší se do podoby speciální teorie relativity s její známou dilatací času a kontrakcí délek, atd. Na tu pak (skoro) stačí středoškolská matematika, konkrétně Pythagorova věta, a není třeba žádných tenzorů.

Ústřední myšlenkový koncept té zjednodušené, tedy speciální teorie relativity, je čtyřrozměrný prostoročas. Je zajímavé, že když Einstein publikoval v roce 1905 svou speciální teorii relativity, obsahovala 4D prostoročas pouze velmi skrytě. Einstein si onu vícerozměrnost neuvědomoval. A když jeho učitel matematiky, Hermann Minkowski předvedl ve své přednášce v roce 1908 čtyřrozměrný matematický model Albertovy teorie jasně a zřetelně, byl Einstein v šoku a doslova prohlásil: "Od té doby, co se na mou teorii vrhli matematici, jí nerozumím ani já sám.“

Takže jestli máte komplex z toho, že nechápete, co je to čtyřrozměrný prostoročas, buďte v klidu. Einstein taky zpočátku koukal na to, co je to za "nesmysl". Později ale pochopil, že to není žádný nesmysl, ale zcela základní koncept, bez kterého by nebyl schopen vytvořit ani svou obecnou teorii relativity, což byl asi jeho největší intelektuální výkon.

Obě teorie, obecná a speciální, se ale bez 4D prostoročasu neobejdou, a když ho chceme trochu přiblížit, je daleko lepší soustředit se na tu jednodušší z nich, speciální teorii relativity. Chcete-li si intuitivně alespoň trochu představit čtyřrozměrný prostor, což je první krok k pochopení 4D prostoročasu, shlédněte tuto animaci průchodu 3D tělesa rovinou (2D plochou) a průchodu 4D koule 3D prostorem:

Je-li to na vás moc rychlé, objasněte si tento 4D prostor pomalu v blogu Pochopte čtyřrozměrný prostor za pár minut. Prostoročas pak je jen pohybující se 3D vlna tímto 4D prostorem, kde čas je právě pohyb té vlny.

Že to není jasné. Pak můžete zkusit zjednodušený výklad celé speciální relativity za pomoci metafor z přirozeného světa:

Autor: Jan Fikáček | neděle 26.5.2019 21:15 | karma článku: 43.81 | přečteno: 2452x

Další články blogera

Jan Fikáček

Proč miluju teorii relativity a ne Avengers

Někteří si asi všimli, že blogy píšu často o kvantové mechanice či teorii relativity, speciálně o té speciální :-). A proč ne o obecné teorii relativity, řeknete si? Řekněme, že je to "psychická deprivace z dětství". :-)

26.6.2019 v 16:23 | Karma článku: 26.13 | Přečteno: 643 | Diskuse

Jan Fikáček

Budou "džendrově" vyvážené hi-tech záchody?

Taky jsem poněkud alergický na některé genderová akce, kde občas ideologie potlačuje zdravý rozum. Druhá strana ale na mě zase někdy působí dojmem, jako by přišla z pravěku, kde je jasné, že žena je muži "přirozeně" podřízena.

25.6.2019 v 9:15 | Karma článku: 32.14 | Přečteno: 812 | Diskuse

Jan Fikáček

Staneme se za život tisíckrát někým jiným? A jsme někdo jiný po teleportaci?

Problém s identitou člověka při teleportaci je všeobecně znám. Při tomto přenosu se totiž vytvoří kopie člověka a originál se vlastně musí zabít. Důležitá je ale i otázka, jestli ono nové já je původní ego, nebo je to někdo jiný.

16.6.2019 v 20:12 | Karma článku: 40.61 | Přečteno: 2074 | Diskuse

Jan Fikáček

Existuje vůbec skutečnost? Jak to vidí Immanuel Kant a robotický vysavač.

Kdysi jsem četl v jednom časopise seriál o tom, jak vypadá svět z pohledu jezevčíka. Je to zvláštní pohled. Dnes bych chtěl vyložit jednu z nejtěžších filosofických otázek z podobného pohled, z pohledu robotického vysavače. :-)

3.6.2019 v 9:08 | Karma článku: 42.41 | Přečteno: 2262 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Jan Fikáček

Proč miluju teorii relativity a ne Avengers

Někteří si asi všimli, že blogy píšu často o kvantové mechanice či teorii relativity, speciálně o té speciální :-). A proč ne o obecné teorii relativity, řeknete si? Řekněme, že je to "psychická deprivace z dětství". :-)

26.6.2019 v 16:23 | Karma článku: 26.13 | Přečteno: 643 | Diskuse

Jan Mestan

Spojení bloků v Atlantiku: Ukázka

Jako vlastně neustále, i letos v červnu je aktivní mexická sopka Popocatépetl. Jde vlastně o hodně spektakulární záležitost, kvůli které do oblasti cestují davy zvědavců.

25.6.2019 v 8:43 | Karma článku: 9.13 | Přečteno: 188 | Diskuse

Dana Tenzler

Mýty kolem jaderné energetiky - škody, které může způsobit zemětřesení

Jak jsou vlastně zajištěné elektrárny proti zemětřesení? Mohou se poškodit pohybem zemské kůry? (délka blogu 10 min.)

24.6.2019 v 8:00 | Karma článku: 25.89 | Přečteno: 528 | Diskuse

Julius Maksa

Vítr na Zemi i na jiných planetách.

O větru bylo napsáno mnoho knih vědeckých i nevědeckých. Většinou se uvádí, že hlavní zdroj větru je tepelná energie pocházející ze slunce. Je tato teorie pravdivá? Na tuto a jiné otázky se pokusím odpovědět.

23.6.2019 v 21:43 | Karma článku: 4.34 | Přečteno: 225 | Diskuse

Dana Tenzler

Hyalitové sklo

Co je to vlastně hyalitové sklo? Dávná historie dnes už nepříliš rozšířeného druhu černého skla. Na dnešní poměry je jeho výroba příliš drahá. (délka blogu 10 min.)

20.6.2019 v 8:00 | Karma článku: 25.71 | Přečteno: 583 | Diskuse
Počet článků 142 Celková karma 39.15 Průměrná čtenost 2525

Vystudoval chemii, kybernetiku a teorii systémů (interdisciplinární studia) a považuje se za obecně uvažujícího člověka někde na pomezí mezi přírodními vědami a filosofií. Roky vyučoval filosofii fyziky a virtuální reality na PřF a MFF UK v Praze (a v té době odmítal tituly jako Doc. nebo CSc.). Nyní PhD student filosofie teoretické fyziky. Pracoval jako evropský expert pro "Future and Emerging Technologies". V letech 1991-7 byl předsedou společnosti Mensa ČRVíce informací zde.

Chcete-li sledovat diskuse v jeho skupině, připojte se do Vědecké filosofie & Fyziky (nejen). jan@fikacek.cz
 
Upozornění: Toto je popularizační blog pro veřejnost, neberte ho tedy jako vědeckou dizertační práci. :-) Autor má zde uváděné základní myšlenky většinou propracované do hloubky, do blogu pro veřejnost však není vhodné uvádět příliš složité formulace. Autora ale baví komunikovat s veřejností, proto tato forma s někdy expresivním vyjadřováním, přehnané nadpisy, které k popularizaci asi patří. Některé blogy jsou však čistá věda, ba dokonce mainstream, některé (asi většina) jsou kritické úvahy snažící se formulovat nové nápady, některé jsou opravdu jen sci-fi nebo spíše sci-sci-fi.

P.S.: Komentáře, které budou řešit autora, ne (jen) obsah blogu, budou bez varování smazány. :-) 

Najdete na iDNES.cz