BERLÍN/PRAH - Teória relativity je súborom dvoch fyzikálnych teórií, ktorých autorom je slávny americký fyzik nemeckého pôvodu Albert Einstein. Najskôr Einstein publikoval v roku 1905 takzvanú špeciálnu teóriu relativity, na ktorú nadviazal o desať rokov neskôr všeobecnou teóriou relativity. Podľa jeho slov sa mu všeobecná teória relativity "stala jasnejšou" za pobytu v Prahe. Einstein predložil konečnú verziu gravitačného zákona, známeho ako všeobecná teória relativity, na zasadnutí Pruskej akadémie vied pred 100 rokmi, 25. novembra 1915. Mal 36 rokov.
Génius, ktorý najviac ovplyvnil myslenie 20. storočia: Rozpútal skutočnú búrku!
"Špeciálna teória relativity vznikla v Berne. Počiatky všeobecnej teórie relativity takisto v Berne. Jasnejšou sa mi však stala až v Prahe a v Zürichu. Do konca som ju doviedol až v Berlíne," povedal Einstein, ktorý v Prahe strávil v rokoch 1911-1912 celkom 18 mesiacov vyučovaním na nemeckej univerzite.
Bez všeobecnej teórie relativity by dnes ľudstvo nemalo GPS, družice alebo satelity, vďaka nej sa napríklad zistilo, ako vesmír vôbec vznikol a čo to je gravitácia. Teória tiež predpovedala existenciu červých a čiernych dier, ohyb svetla v dôsledku gravitácie a rozpínanie vesmíru.
Všeobecná teória relativity, ktorú fyzik v celku publikoval v roku 1916, vychádza z toho, že považuje za ekvivalentných všetkých pozorovateľov a pre všetkých platia rovnaké zákony všeobecnej relativity, aj keď je ich pohyb so zrýchlením. Gravitácia tu nepôsobí ako sila, ale ako dôsledok zakrivenia časopriestoru. Je to geometrická teória predpokladajúca, že prítomnosť hmoty zakrivuje časopriestor.
Pre mnohých nepochopiteľnú teóriu sa pokúsil Einstein vysvetliť: "Predtým si ľudia mysleli, že keď zo sveta zmiznú všetky veci, zostane na ňom ešte priestor a čas. Podľa teórie relativity však s týmito vecami zmizne priestor, i čas." Táto teória zakrivenia časopriestoru sa často ilustruje hádzaním melónov do natiahnutých prestieradiel alebo sa prirovnáva k pružnému gumovému povrchu, na ktorom sú gule rôznej hmotnosti. Pod každou z nich sa povrch prehne - čím je ťažšia, tým viac. A tak sa malá guľa skotúľa k veľkej, alebo okolo nej môže nejaký čas krúžiť, ak naberie správny smer a rýchlosť.
Od zverejnenia sa uskutočnili tisíce pokusov, ktoré mali teóriu vyvrátiť, ale tá sa vždy ukázala byť "relatívne" pevná. Napriek tomu v nej sú "slabšie" miesta. Potom, čo sa ukázalo, že sa vesmír rozpína, sám Einstein označil svoju takzvanú kozmologickú konštantu za omyl.
Britský astrofyzik Arthur Eddington sa potom rozhodol, že Einsteinovu teóriu experimentálne overí. Ak je pravdivá, potom sa v blízkosti hmotných objektov ohýba svetlo. Jediný spôsob, ako to zistiť, bolo zaobstarať niekoľko fotografií nočnej oblohy a porovnať ich s polohou hviezd vo dne. To bolo možné iba počas zatmenia Slnka, takže Eddington musel čakať až do mája 1919, kedy vypravil dve expedície, jednu na africký ostrov Principe v Guinejskom zálive, druhú na opačný breh Atlantiku, do Sobralu v Brazílii. Výsledky boli šokujúce: hviezdy sa skutočne "posunuli" a to presne podľa Einsteinovej predpovede.
Einstein sa stal spolu s komikom Charliem Chaplinom zo dňa na deň celosvetovou celebritou. Chaplin mu raz povedal: "Na mňa sa všetci chodia pozerať, pretože mi každý rozumie, kdežto na vás sa chodia pozerať, pretože vám nerozumie nikto."
Špeciálnu teóriu relativity Einstein uverejnil v nemeckom odbornom časopise Annalen der Physik v septembri 1905 v článku K elektrodynamike pohybujúcich sa telies. Táto teória so základným východiskom konštantnej rýchlosti svetla úplne rozmetala doterajšie predstavy o vzťahoch medzi priestorom a časom a medzi hmotou a energiou a začala relativistickú epochu fyziky trvajúcu dodnes. Einstein napríklad formuloval jednotný štvorrozmerný časopriestor a zaviedol do fyziky pojmy ako dilatácia času, kontrakcie dĺžok či relatívnosť súčasnosti.
Ihneď po zverejnení tejto prvej teórie relativity si ale Einstein uvedomil jej nedostatky (nehovorila napríklad nič o gravitácii ani o zrýchlení) a začal pracovať na oveľa dokonalejšej teórii - všeobecnej teórii.
Pri výklade neľahkej Einsteinovej teórie relativity si učitelia vypomáhajú rôznymi príkladmi. Medzi najznámejšie patrí takzvaný paradox dvojčiat. Jedno z dvojčiat zostane na Zemi a druhé odletí raketou ku hviezdam. Vesmírna loď sa priblíži rýchlosti svetla, po čase sa vráti na zemeguľu. Zatiaľ čo astronaut medzitým zostarol len o málo, z jeho dvojčaťa, ktoré zostalo na Zemi, je starec.
Neskôr boli teórie relativity a niektoré jej dôsledky znovu overené s vysokou presnosťou vďaka rádiovej astronómii a s využitím zvláštnych objektov vo vesmíre zvaných pulzary, čo sú nesmierne rýchlo rotujúce, obrovsky husté a hmotné neutrónové hviezdy, ktoré vysielajú rádiové žiarenie s periódou pulzov od tisícin sekundy do niekoľkých sekúnd.
