Trailer k Teorii relativity

25. září 2008 | 06.00 |

K tomu, aby se kámen pohyboval jiným směrem než dolů je podle Aristotela třeba vnějšího vynuceného pohybu. Teprve Galileo Galileipopřel kolem roku 1590 Aristotelovy teze, že rychlosti volně padajících těles jsou určovány jejich hmotností, že těleso o větší hmotnosti dopadne na zem dříve než těleso s malou hmotností. Dokonce vznikla legenda o tom, že Galileo shazoval předměty zrovna z šikmé věže v Pise. Galileo rovněž formuloval svůj princip relativity, podle kterého pozorovatel uzavřený v "místnosti" pohybující se rovnoměrným přímočarým pohybem (v inerciální vztažné soustavě) žádným provedeným mechanickým pokusem nepozná, zda se pohybuje nebo je v klidu.
Po něm Newton shrnul všechny tehdy známé poznatky o pohybu těles do 3 pohybových zákonů a zdálo, se že principy, jimiž se svět řídí, byly již objeveny jednou provždy a představy o prostoru a čase nebude nutno měnit. Čas je absolutní (plynem všem stejně rychle), rozměry předmětů jsou absolutní (nezáleží na soustavě, vzhledem ke které je posuzujeme), hmotnost těles je stálá a nezávislá na rychlosti atd. Také v otázce světla měl Newton jasno – světlo chápal jako proud částic (korpuskulí).

Ale James Clark Maxwell zjistil existenci elektromagnetických vln i to, že světlo je také elektromagnetické vlnění. Jeho vlnová povaha se dá dokázat například interferencí (skládáním).

A pak najednou tu byl klíčový pokus amerického fyzika Michelsona. Toho zaujaly úvahy o tzv. éterovém větru. V té době bylo známo, že Země se pohybuje kolem Slunce obrovskou rychlostí, a uvažovalo se, jak se při tom chová éter. Je nehybný, takže na Zemi vládne jakýsi éterový vítr, anebo jej Země strhává, takže ve vztahu k předmětům a přístrojům na zemském povrchu je v klidu? Mnozí fyzikové se pokoušeli najít odpověď. Nechyběl mezi nimi ani Michelson. Žádný pokus nebyl tak teoreticky názorný a současně uskutečněný s takovou jistotou jako jeho. Srovnával v něm rychlosti, jimiž se pohybuje světlo různými směry vzhledem k Zemi. A závěry byly ohromující. Kdyby existoval éterový vítr, působil by mezi naměřenýni rychlostmi rozdíly. Avšak Michelson žádné rozdíly nenaměřil. V roce 1887 pokus opakoval v Clevelandu s americkým fyzikem.Morleyem a to s ještě větší přesností. Michelson zjistil, že rychlost světla ve směru pohybu Země a ve směru kolmém na směr jejího pohybu je stejně velká – tedy že světlo se šíří všemi směry stejnou, neměnnou rychlostí, nezávisle na pohybu jeho zdroje. Tento na první pohled negativní výsledek měl pro fyziku obrovský význam. Vedl Einsteina k formulaci základního postulátu teorie relativity – k principu konstantní rychlosti světla.
Sami si tento pokus může vyzkoušet zde:
http://www.spszl.cz/ vascak/moje/flashlets/michelson.php

Dál nás čeká vzrušující jízda různými dopravními prostředky s rychlostmi blížícími se rychlosti světla ve vakuu a s neuvěřitelnými efekty. Tak jak o tom přemýšlel před stovkou let Einstein.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1 (2x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře