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: 100 rokov relativity


Hlavné správy zo Sme.sk

ŠPORT

Sagan začal sezónu klasík druhým miestom, opäť ho zdolal van Avermaet

Belgičan porazil slovenského cyklistu na belgickej klasike Omloop Het Nieuswblad aj minulý rok.

TECH

Civilizáciu Aztékov zničila európska zbraň, nevedeli proti nej bojovať

Za kolapsom rozvinutej juhoamerickej civilizácie môže byť aj pandémia.

DOMOV

Inštruktor lyžovania: Ľudia často preceňujú svoje sily

Vlado Zboja zdolal Everest, na Kubínskej holi vedie školu lyžovania.

Neprehliadnite tiež

Civilizáciu Aztékov zničila európska zbraň, nevedeli proti nej bojovať

Za kolapsom rozvinutej juhoamerickej civilizácie môže byť aj pandémia paratýfusu.

Voda na Zemi aj vo vesmíre. Pozrite si najkrajšie zábery z kozmu za tento týždeň

Vedci predstavili tri mimozemské svety, kde by mohla byť voda aj život.

Pluto a jeho mesiace budú oficiálne ríšou mŕtvych

Nové názvoslovie pre systém trpasličej planéty sa inšpiruje aj mytológiou.

TECH_FM

NASA oznámila obrovský objav, prečo sú vedci takí nadšení

Veď je to „len“ ďalšia hviezdna sústava. Tak prečo toľko kriku? Vysvetľuje podcast TECH_FM.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Pivný bar Senica: Miesto, kde objavíte, ako má chutiť pivo
  2. Volkswagen Golf: Viac, než facelift
  3. Plavba východným Stredomorím so slovenským sprievodcom
  4. Hotovosť, internet či karta? Najbezpečnejšie je platenie mobilom
  5. Už ste niekedy jedli v garáži? Tá v Trenčíne stojí za to
  6. Staré Dobré Mexiko: Už vieme prečo východniari chvália Šariš
  7. Objavte netušené možnosti nových firemných kreditných kariet
  8. Najväčšie first moment zľavy končia vo februári
  9. Boj s podvodníkmi stáčajúcimi odometre stojí bazáre státisíce
  10. Bezpečné a prestížne bývanie v Bratislave s novým symbolom mesta
  1. Pivný bar Senica: Miesto, kde objavíte, ako má chutiť pivo
  2. Projekt "Zvýšenie odborných kapacít v oblasti práce s mládežou"
  3. Malé knedličky, veľké dojmy
  4. Volkswagen Golf: Viac, než facelift
  5. Plavba východným Stredomorím so slovenským sprievodcom
  6. Projekt First Lego League podporila Nadácia Pontis
  7. Klienti majú často pocit, že potrebujú spracovať len projekt
  8. Na bolesti chrbta pomôžu kúpele
  9. Na bolesti chrbta pomôžu kúpele
  10. 3 úlohy, ktoré vyrieši minerálna vlna najlepšie
  1. Už ste niekedy jedli v garáži? Tá v Trenčíne stojí za to 11 698
  2. Hotovosť, internet či karta? Najbezpečnejšie je platenie mobilom 11 333
  3. Staré Dobré Mexiko: Už vieme prečo východniari chvália Šariš 7 267
  4. Plavba východným Stredomorím so slovenským sprievodcom 7 024
  5. Boj s podvodníkmi stáčajúcimi odometre stojí bazáre státisíce 6 049
  6. Prečo majú Slováci stále radšej hypotéku ako prenájom? 3 896
  7. Najväčšie first moment zľavy končia vo februári 3 776
  8. Bezpečné a prestížne bývanie v Bratislave s novým symbolom mesta 3 491
  9. Mäsovýroba Gašparík získala ocenenie Danubius Gastro 2017 2 459
  10. Objavte netušené možnosti nových firemných kreditných kariet 2 423

Už ste čítali?

Domov NajnovšieNajčítanejšieDesktop