Teorie relativity? Ideální téma do hodin středoškolské matematiky, tvrdí americký fyzik Mermin
O Einsteinově teorii relativity mnoho lidí ví, že existuje. V čem ale spočívá a co popisuje, už tolik lidí vysvětlit neumí. Přesto je podle Davida Mermina teorie relativity pochopitelná a dá se vysvětlit jen pomocí středoškolské matematiky. Tento americký fyzik se proslavil knihami a přednáškami, ve kterých popularizuje jak teorii relativity, tak částicovou a kvantovou fyziku. Nedávno vyšly v češtině jeho sebrané přednášky a eseje pod názvem Mysl, smysl, svět.
„Napsal jsem kdysi knihu o relativitě z hlediska středoškolské matematiky, která je dodnes používána na vysokých školách. Časem se mi ale líbila čím dál méně a spíš jsem se učil od studentů, jak vyučovat teorii relativity,“ vzpomněl při své pražské návštěvě v rozhovoru pro Magazín Leonardo fyzik.
Ten proto v roce 2005 napsal další knihu zaměřenou na speciální teorii relativity, v níž používá pro vysvětlení velmi málo matematiky.
„První kniha vyžadovala jistou znalost trigonometrie, ta druhá nevyžadovala ani znalost souřadnicových systémů. Jmenuje se It´s about time, tedy Je na čase, ale také Je to o čase. Kniha měla úspěch, ale už nečekám, že by se z ní mohlo vyučovat na středních školách.“
Jak je tedy možné středoškolákům vysvětlit podstatu Einsteinovy speciální teorie relativity? „Obecná teorie relativity se týká prostoru a času v absenci gravitačního a pole má propracovanou matematickou strukturu. Například se bere v potaz Lorenzova transformace, ke které se na střední škole nedostanete.“
„Ukazuje se ale, že k pochopení speciální teorie relativity není pokročilá matematika zapotřebí. Celé se to dá vysvětlil pomocí příběhů a s použitím takzvaných referenčních rámců. Tak se dají pochopit úžasné věci o povaze času a prostoru.“
Tento fakt, že lze snadno speciální teorii relativity pochopit, by měl být daleko silnější motivací pro to se ji skutečně naučit, soudí Mermin.
Velmi snadno pochopitelná a plná překvapení
Fyzik považuje za velmi důležitý rys povahy času to, že ubíhá různým způsobem v závislosti na tom, jak rychle se pohybujete. „Pokud chcete vědět, jak se to děje a proč je to možné, tak vám to poví právě speciální teorie relativity.“
Ta vyvozuje tuto vlastnost času z jednoho nepochopení, kterého se všichni drželi. „Jde o pocit, že když mluvíte o dvou věcech, které se staly na různých místech, tak tvrzení, že se staly ve stejném čase, nemá žádný absolutní smysl, jde čistě o konvenci.“
Takto si všichni dřív mysleli, že když se věci dějí na různých místech pro nás současně, že se opravdu dějí ve stejném čase. „Z toho lze dedukovat předpoklad třeba o tom, jak kosmonauti rychle letící vesmírem budou stárnout nebo mládnout.“
„A to je na teorii relativity krásné: dá se velmi snadno pochopit celá složitá struktura naplněná překvapením. Také proto si pořád myslím, že jde o perfektní téma středoškolské výuky matematiky. Bohužel tento pohled nemá mnoho následovníků,“ konstatoval světoznámý fyzik David Mermin.
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Starosvětské příběhy lesníků z časů, kdy se na Šumavě ještě žilo podle staletých tradic.
Václav Žmolík, moderátor
3x Karel Klostermann
Komplet obsahuje dva šumavské romány Ze světa lesních samot, V ráji šumavském a povídkový soubor Mrtví se nevracejí z pera klasika české literatury Karla Klostermanna (1848 - 1923), který tomuto kraji zasvětil celé své dílo.
