Teorie relativity hraním si s "kostkami" na vašem stole
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 Československé 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.
Jan Fikáček
Stojí pro fotony čas?
Ze speciální teorie relativity plyne, že čas se se vzrůstající rychlostí zpomaluje. Říkáme tomu dilatace času. Když dosadíme do vzorce pro dilataci času rychlost světla, dostaneme, že se čas zastavil. Fotonu tedy čas stojí, ne?
Jan Fikáček
Jak mravenci umí řešit kvantové záhady
Kvantová mechanika je stále záhada. Je třeba podivné, jak částice ve fotosyntéze najde vždy tu správnou cestu do cíle. Nicméně právě proto je efektivita jádra fotosyntézy nějakých 98%. Vysvětluje se to tím, že...
Jan Fikáček
Proč jsou dnešní mouchy geniální
Tak jo, už mám nějaký ten pátek. To mi ale dává na druhé straně příležitost k dlouhodobým "empirickým studiím". Ne zrovna, že bych mohl pozorovat pohyb kontinentů, ale něco pro mnoho lidí neviditelného jsem už zachytil.
Jan Fikáček
Proč perpetuum mobile není to, co říká Wikipedie, aneb nevěřte (všechno) fyzikům :)
Když otevřete na Wikipedii heslo perpetuum mobile, můžete číst, že: "Perpetuum mobile je stroj, který vykonává práci bez vnějšího zdroje energie." Ale je to opravdu tak? Má tuto definici člověk přijmout bez přemýšlení?
Jan Fikáček
Co odpověděla umělá inteligence na otázku "Proč je moje žena chytřejší než já?"
Všichni řeší umělou inteligenci a já na tu módu moc nedal, ale zaujaly mě různé zprávy, kde ve vědě AI už pomohla. Tak jsem si řek, že je nejlíp její schopnosti v tomto směru osobně vyzkoušet. Ovšem zajímavější byla jiná otázka.
Další články autora |
Studentky rozrušila přednáška psycholožky, tři dívky skončily v nemocnici
Na kutnohorské střední škole zasahovali záchranáři kvůli skupině rozrušených studentek. Dívky...
Tři roky vězení. Soud Ferimu potvrdil trest za znásilnění, odvolání zamítl
Městský soud v Praze potvrdil tříletý trest bývalému poslanci Dominiku Ferimu. Za znásilnění a...
Podvod století za 2,4 miliardy. Ortinskému hrozí osm let a peněžitý trest 25 milionů
Luxusní auta, zlaté cihly, diamanty a drahé nemovitosti. To vše si kupoval osmadvacetiletý Jakub...
Rusové hlásí průlom fronty. Ukrajinská minela jim přihrála klíčové město
Premium Jako „den průlomů“ oslavují ruští vojenští blogeři pondělní události na doněcké frontě, kde se...
NATO by Rusy porazilo, Putin má jedinou naději, řekl polský ministr zahraničí
Rusko by se mělo bát Severoatlantické aliance, protože ho v případě střetu s ní čeká „nevyhnutelná...
Novým ministrem za TOP 09 bude Tuleja. Fiala ho označil za posilu pro vládu
Novým ministrem pro vědu, výzkum a inovace se má stát prorektor Slezské univerzity v Opavě pro...
Budoucí ministr pro vědu za TOP 09 Tuleja vedl univerzitu, dohlíží i na OKD
Novým ministrem pro vědu, výzkum a inovace bude za TOP 09 Pavel Tuleja, který ve vládě nahradí...
Jsou tu falešní policisté, volali lidé na 158. Zmátli je studenti v kostýmech
Studenti se zbraněmi oblečení v černých stejnokrojích znepokojili dopoledne lidi v obchodním centru...
Prezident Pavel přijme ministra Válka. Budou mluvit o koncepci zdravotnictví
Prezident Petr Pavel přijme ministra zdravotnictví Vlastimila Válka (TOP 09). Chce mu představit...
10 nejčastějších podvodů na internetu: Dokážete ochránit sebe i svou rodinu?
V digitální éře, kde technologie proniká do všech aspektů našich životů, se také zvyšuje riziko podvodů. Od falešných e-mailů a inzerátů až po...
- Počet článků 310
- Celková karma 30,45
- Průměrná čtenost 3149x
Chcete-li sledovat diskuse v "jeho" skupině, připojte se do Vědecké filosofie & Fyziky (nejen). jfikacek@gmail.com
Upozornění: Toto je popularizační blog pro veřejnost, neberte ho tedy jako vědeckou dizertační práci. Někdy je to jen divoká fantazie. Na druhé straně se snaží udržovat jistou vědeckou kvalitu, takže "esoterické" komentáře nejsou vítány. P.S.: Osobně útočné a odborně velmi nekvalitní komentáře, zejména velmi dlouhé, budou mazány.