Všeobecná teória relativity má 100 rokov

Teória relativity a kvantová fyzika sa stali dvoma piliermi modernej fyziky a s spolu s ďalšími objavmi zmenili pohľad ľudí na hmotu, priestor a čas.

940
940

Berlín/Bratislava 25. novembra (TASR) – Albert Einstein predložil pred 100 rokmi 25. novembra 1915 Pruskej akadémii vied konečnú verziu gravitačného zákona, známeho ako všeobecná teória relativity. Býva tiež označovaná ako Einsteinova gravitačná teória.

Je rozšírením špeciálnej teórie relativity, ktorú Einstein predstavil vedeckým a akademickým kruhom v roku 1905. Teória relativity a kvantová fyzika sa stali dvoma piliermi modernej fyziky a s spolu s ďalšími objavmi zmenili pohľad ľudí na hmotu, priestor a čas.

Všeobecná teória relativity opisuje vzájomné pôsobenia priestoru, času a hmoty. Vypovedá o tom, že gravitácia je dôsledkom zakrivenia časopriestoru. Pri jej vysvetľovaní sa používajú tajomné matematické a fyzikálne termíny – napríklad elektrodynamika, inerciálna sústava, princíp obecnej kovariancie, postulát, symetrický tenzor energie a hybnosti, parciálne diferenciálne rovnice a zasvätene sa o nej diskutuje vo vedeckých aj laických kruhoch. Pre bežného občana má relativita význam pri tom, ako sa vníma napríklad dĺžka zákroku zubára v dutine ústnej alebo niečo iné veľmi príjemné.

A teraz trochu vedy: Všeobecná teória relativity je hojne využívaná v kozmológii, náuke o stavbe a vývoji vesmíru. Údajne viac teoreticky ako experimentálne, hoci bola vo vesmíre v meradle slnečnej sústavy veľakrát overená.

Všeobecná teória relativity Alberta Einsteina úspešne prešla v roku 2010 testom v kozmologickom kontexte, ktorý sa týka zoskupovania galaxií v meradle desiatok miliónov svetelných rokov. Test podporil aj existenciu záhadnej tmavej hmoty. V časopise Nature to napísal sedemčlenný medzinárodný tím z Kalifornskej univerzity v Berkeley (USA), Zürišskej univerzity (Švajčiarsko) a Univerzity Ewha v Soule (Južná Kórea). Analýzou zoskupovania galaxií preukázal, že vesmír až do vzdialenosti 3,5 miliardy svetelných rokov, čo je takmer tretina cesty k okraju jeho známej časti, „hrá podľa pravidiel“, ktoré v roku 1915 uverejnil Albert Einstein. Dôležitým výsledkom je tiež záver, že najpravdepodobnejším vysvetlením významnej časti pozorovaných pohybov týchto galaxií a kôp galaxií je existencia tzv. tmavej hmoty, ktorá sa prejavuje gravitačným vplyvom, avšak nie žiarením.

V roku 2010 bola všeobecná teória relativity potvrdená aj meraním atómovým interferometrom. Nové merania potvrdili takzvaný gravitačný červený posun, jej dôležitú súčasť. Vedci z Kalifornskej univerzity v Berkeley (USA) a Humboldtovej univerzity v nemeckom Berlíne experiment uskutočnili atómovým interferometrom, zariadením na výskum interferencie vĺn, a potvrdili ústrednú predpoveď Einsteinovej všeobecnej teórie relativity, že v silnom gravitačnom poli plynie čas pomalšie. Overili ju s presnosťou na sedem miliardtín, čo je desaťtisíckrát presnejšie ako pri doteraz najpresnejšom experimente s týmto cieľom, ktorý v roku 1976 využil dvoje vodíkové maserové hodiny, jedny na zemskom povrchu a druhé na palube rakety vo výške 10.000 kilometrov. Presnosť bola na sedem stotisícin.

Výsledok znovu ukázal, ako dobre Einsteinova teória opisuje reálny svet – gravitácia mení plynutie času, čo je základný pojem všeobecnej teórie relativity. Často sa to nazýva gravitačný červený posun, lebo ak na oscilácie svetelných vĺn pôsobí gravitácia, spomalia sa, respektíve sčervenajú.


Join the Conversation