100 ROKOV RELATIVITY

Fyzik Dušan Bruncko: Pravdou je, že niektorým veciam moc nerozumieme

Dušan Bruncko chcel vedieť, aký je rozdiel medzi špeciálnou a všeobecnou teóriou relativity. Anketa s vedcami.

Ilustračné foto.(Zdroj: cam.ac.uk)

1. Kedy a ako ste sa prvý raz stretli s Einsteinovou Všeobecnou teóriou relativity?

2. Aký je jej najvýznamnejší prínos?

3. A čo je pre vás jej najzaujímavejšia myšlienka?

Každý deň budeme publikovať odpoveď jedného vedca.

Dušan Bruncko, Ústav experimentálnej fyziky SAV, CERN

1. Ako študent na gymnáziu. Hlavným dôvodom bol fakt, že som chcel vedieť, aký je rozdiel medzi špeciálnou a všeobecnou teóriou relativity. A aký je? Špeciálna teória relativity je vlastne teória merania. Všetky efekty v nej predpovedane sú reverzibilne, teda „vždy sa pozorovateľ vie vrátiť tam, kde začal".

Zjednodušene povedané všetky predpovedané efekty (kontrakcia dĺžky, dilatácia času, ...) sú len dôsledkom faktu, že rýchlosť svetla je konečná, a teda len tento fakt zapríčiňuje vyššie zmienené javy. Teda, ak napríklad pred štartom rakety pozorovateľ nameria jej dĺžku veľkosti L0 a pre letiacu raketu nameria jej dĺžku L1, kde L1<L0, potom, ak raketa pristane, pozorovateľ znovu nameria jej dĺžku L0. Pričom mlčky vychádzame z predpokladu, že pozorovateľ meria vždy správne...

Vyššie uvedené tvrdenie ale už pre všeobecnú teóriu relativity neplatí: dĺžky L0 a L1 budú vždy rôzne.

2. Najskôr by som chcel odkázať na dve poznámky pod touto odpoveďou.

No myslím si, že je to princíp ekvivalencie, čo zjednodušene znamená, že v každom bode vieme nájsť vzťažnú sústavu, kde gravitačná sila je vykompenzovaná inerciálnou (zotrvačnou) silou. Inak povedané, gravitácia je „len" iným prejavom topológie priestoru.

Tento princíp však v poslednom období stojí pred ťažkou skúškou, ktorú predstavuje kombinácia čiernej diery so svojím horizontom udalostí (po prekonaním tohto horizontu „niet návratu") a s takzvanými kvantovo-združenými časticami spolu s Hawkingovým žiarením, ktorého sú produktom: nech máme dve kvantovo-mechanický združené častice (anglický entanglement), jedna z nich nech je v čiernej diere, teda prekročila horizont udalostí, druhá nech je „nad" ňou.

Kým častica  v čiernej diere „vie" všetko o častici mimo nej, už to nie je pravda pre časticu mimo horizontu udalostí (teda „nad" čiernou dierou), inak by vlastne horizont udalostí nebol tým, za čo ho považujeme. To evokuje otázku: ako sa „zabezpečí" princíp ekvivalentnosti?

Tento príklad ho narúša. Myslím si, že je to ťažký hlavolam.

Poznámky:

Hawkingove žiarenie síce ešte nikto experimentálne nepozoroval, ale jedná sa (zjednodušenie) o prípad, keď „nad" čiernou dierou, ktorá funguje ako veľmi silné pole, sa generuje napríklad pár častíc, pričom nepružným rozptylom takýchto častíc na tomto poli sa energia medzi vzniknutými časticami nerovnomerne rozdelí - väčšiu časť energie „si vezme" častica, ktorá oblasť čiernej diery opustí, a menšiu časť energie, ktorá do čiernej diery vletí.

Častica, ktorá dostane väčšiu energiu, si ju „berie" zo spomínaného poľa, a teda de facto z čiernej diery. Toto je nateraz (podľa mojich vedomostí) jediný spôsob ako „odčerpávať" energiu z čiernej diery.

Entanglement, čiže kvantovo-mechaničke združenie je efekt, ktorý v prípade dvoch takto zviazaných častíc spôsobí, že obidve častice všetko o „sebe vedia", a to bez ohľadu na vzdialenosť, ktorá medzi nimi je.

3. Odpoveďou na túto otázku je skôr to, čo všeobecná teória relativity evokuje, a tým, zdá sa, je, že riešenie vyššie uvedeného hlavolamu môže tkvieť v pochopení entanglementu, ktorý je zrejme priamym dôsledkom takzvaných Bellových nerovností. Hovoria, že nás svet nie je lokálny, ale globálny.

Efekt entanglementu dnes vieme experimentálne bezpečne overiť, a platí. Ale pravdou je aj to, že mu moc nerozumieme.

Najčítanejšie na SME Tech


Téma: Astronómia


Článok je zaradený aj do ďalších tém Fyzika, Teória relativity, Vesmír

Hlavné správy zo Sme.sk

EKONOMIKA

Vkladné knižky kedysi využívala mafia. Aké sú lepšie investície

Čo urobiť s veľkou sumou našetrených peňazí a čo robiť, ak si chcem šetriť každý mesiac po troche? Denník SME sa pokúsil objasniť niektoré známejšie druhy sporenia.

EKONOMIKA

Firma, ktorej zadržali kamióny: Hľadáte problém tam, kde nie je

North Sea Express je podozrivá z vykorisťovania.

Neprehliadnite tiež

Zlyhávajúcemu srdcu môže s pumpovaním krvi pomôcť robot

Pokusy prebehli na tlčúcich srdciach prasiat.

Na Zemi strácame tmavú noc. Svetelný smog je stále jasnejší

Umelé svetlo je každým rokom jasnejšie a rozšírenejšie.

OBJEKTÍV

Aj veľryby majú svoj peeling. Používajú skaly na morskom dne

Morských biológov zaujala zvláštna škvrnitá pokožka jednej veľryby.

Facebook ukáže užívateľom, či sledovali ruskú propagandu

Sociálna sieť najíma viac posudzovateľov reklamy.

Počítače čítajú maliarsky rukopis, odlíšia originál od repliky

Počítačová analýza môže identifikovať neznáme diela, rozumie jednotlivým ťahom štetca.

Inzercia - Tlačové správy


  1. 3 pravidlá pre lepší dôchodok
  2. Slovenské deti dostávajú mesačne 22€
  3. Eilat: Slnko, teplo a zábava
  4. Ku kuchynskej linke dostanete obývačku či vstavané skrine za 50%
  5. 4 rady pre deti a dospelých, ako sa starať o pokožku
  6. Výstava Podoby lásky zobrazí skutočné osudy konkrétnych žien
  7. Tohtoročné trhy pred Auparkom bude otvárať Vidiek
  8. Vyrábajú v malom, no presadili sa. Sessler a Farmárske lupienky
  9. Ochráňte pred zlodejmi celé vozidlo vďaka VAM Akustik
  10. Všetky okresy svojimi pobočkami pokrývajú len tri banky
  1. Eilat: Slnko, teplo a zábava
  2. Ku kuchynskej linke dostanete obývačku či vstavané skrine za 50%
  3. Exkurzia študentov Stavebnej fakulty STU v Bratislave
  4. Prichádza Black Friday, jazdenku môžete mať so zľavou 2000 eur
  5. 4 rady pre deti a dospelých, ako sa starať o pokožku
  6. Výstava Podoby lásky zobrazí skutočné osudy konkrétnych žien
  7. Tohtoročné trhy pred Auparkom bude otvárať Vidiek
  8. Všetky okresy svojimi pobočkami pokrývajú len tri banky
  9. Ochráňte pred zlodejmi celé vozidlo vďaka VAM Akustik
  10. Čerešne - miesto, kde môžete žiť podľa seba
  1. Vyrábajú v malom, no presadili sa. Sessler a Farmárske lupienky 16 233
  2. 3 pravidlá pre lepší dôchodok 8 437
  3. Slovenské deti dostávajú mesačne 22€ 4 580
  4. Stavba domu na kľúč – úspora času aj financií 3 560
  5. Ako sa zbaviť chladnej podlahy 3 104
  6. Eilat: Slnko, teplo a zábava 2 185
  7. Tohtoročné trhy pred Auparkom bude otvárať Vidiek 2 060
  8. V tomto roku si už konečne užijem Vianoce bez vrások 1 737
  9. Čerešne - miesto, kde môžete žiť podľa seba 1 718
  10. Online analýza spotreby elektriny vám pomôže ušetriť 1 619