BERLÍN/PRAHA - Teória relativity je súborom dvoch fyzikálnych teórií, ktorých autorom je slávny fyzik Albert Einstein. Najskôr publikoval v roku 1905 takzvanú špeciálnu teóriu relativity, na ktorú o desať rokov neskôr nadviazal všeobecnou teóriou relativity. Podľa jeho slov sa mu práve všeobecná teória relativity stala jasnejšou počas pobytu v Prahe.
Einstein predložil konečnú verziu gravitačného zákona, známeho ako všeobecná teória relativity, na zasadnutí Pruskej akadémie vied v novembri 1915 a celú ju publikoval pred sto rokmi, 20. marca 1916, v nemeckom časopise Annalen der Physik. Mal vtedy 37 rokov. "Špeciálna teória relativity vznikla v Berne. Počiatky všeobecnej teórie relativity tiež v Berne. Dôslednejšie som ju však pochopil a rozpracoval až v Prahe a v Zürichu. Do konca som ju doviedol v Berlíne," povedal neskôr Einstein, ktorý v českej metropole strávil v rokoch 1911-1912 osemnásť mesiacov vyučovaním na nemeckej univerzite.
Bez všeobecnej teórie relativity by dnes ľudstvo nemalo GPS, družice či satelity. Vďaka nej sa napríklad zistilo, ako veesmír vôbec vznikol a čo to je gravitácia Teória predpovedala aj existenciu červích a čiernych dier, ohyb svetla v dôsledku gravitácie a rozpínanie vesmíru.
Tento rok vo februári vzbudila pozornosť správa amerických vedcov o tom, že po prvý raz zachytili takzvané gravitačné vlny, ktorých existenciu práve v rámci svojej teórie relativity predpovedal Einstein. Prvé pozorovanie týchto vĺn krivosti časopriestoru sa odohralo v septembri 2015 na obrovskom americkom laserovom detektore Packaging. Einstein ešte počas života pochyboval, že sa vedcom niekedy podarí zachytiť gravitačné vlny; v 30. rokoch 20. storočia dokonca údajne pochyboval, či vôbec existujú.
Všeobecná teória relativity 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 v ňom ešte priestor a čas. Podľa teórie relativity však s týmito vecami zmizne priestor aj čas." Táto teória zakrivenie 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 prehne povrch - 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. Po tom, čo sa ukázalo, že sa vesmír rozpína, sám Einstein označil svoju takzvanú kozmologickú konštantu za omyl.
Britský astrofyzik Arthur Eddington sa 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 počas dňa. 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 a druhú na opačný breh Atlantiku, do Sobral v Brazílii. Výsledky boli šokujúce; hviezdy sa skutočne "posunuli", a to presne podľa Einsteinovej predpovede.
Vedci po sto rokoch konečne potvrdili to, čo sa len šepkalo: Navždy sa zmení náš pohľad na vesmír
Einstein sa stal spolu s komikom Charliem Chaplinom zo dňa na deň svetovou 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 časopise Annalen der Physik v septembri 1905 v článku K elektrodynamike pohybujúcich sa telies. Teória so základným východiskom konštantnej rýchlosti svetla úplne rozmetala dovtedajšie 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, kontrakcia dĺžok či relatívnosť súčasnosti. Ihneď po zverejnení tejto prvej teórie relativity si však geniálny fyzik uvedomil jej nedostatky (nehovorila nič o gravitácii ani zrýchlení) a začal pracovať na oveľa dokonalejšej teórii - všeobecnej teórii.
Pri vykladaní 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 svetal a po čase sa vráti na zemeguľu. Kým astronaut medzitým zostarol len trochu, z jeho dvojčaťa na Zemi sa stal starec.
Neskôr boli teórie relativity a niektoré ich dôsledky znovu overené s vysokou presnosťou vďaka rádiovej astronómii a s využitím zvláštnych objektov vo vesmíre zvaných pulzary, čo sú veľmi rýchlo rotujúce, husté a hmotné neutrónové hviezdy, ktoré vysielajú rádiové žiarenie s periódou pulzov od tisícin sekundy do niekoľkých sekúnd.
