24 hodin s fyzikou

Celá akce tedy nemohla začít jinak než krátkou exkurzí do života a díla Alberta Einsteina. Poté byly nastíněny základní myšlenky speciální, ale i obecné teorie relativity. Pochopitelně jsem se snažil vše popsat tak, aby tomu rozuměli i studenti druhého ročníku, kteří v učebně fyziky převažovali.
Základní postuláty teorie přijali více méně bez problémů, i když ten druhý (o konstantní rychlosti světla) se zdál na první pohled nepochopitelný. Možná i proto, že jim (zatím) chybí zkušenost s ostatními částmi fyziky, na základě kterých Einstein svoji teorii vystavěl (hlavně Maxwellova teorie elektromagnetismu).
Pak následovalo naznačení odvození vztahu pro dilataci času, po němž nemohl chybět paradox dvojčat. Snad se mi podařilo vysvětlit, že na něm nic paradoxního není …:! Vztah pro kontrakci délek po dilataci času už nepřišel divný nikomu!
Souvislost hmotnosti a energie, což jsou podle Einsteina ekvivalentní veličiny, vzbudila dotazy, ale i údiv. Po výpočtu energie v jednom kousku sušenky, křídy nebo rohlíku ke svačině začali všichni vymýšlet nejrůznější varianty, jak energii skutečně uvolnit. Mladé mozky mají zelenou - třeba se to někomu z nich povede!
To jsme ale už plynule přešli k obecné teorii relativity, ve které se dala vysvětlit poměrně jednoduše ekvivalence právě mezi zrychleným pohybem a gravitačním polem. Matematickou stránku jsme museli opominout, neboť povídání o tenzorech by bylo dlouhé (vím, měli jsme před sebou ještě 22 hodin), ale pro studenty děsně otravné! Takže jsme rovnou přešli k závěrům teorie relativity a pohovořili krátce o:

ohybu světla v silném gravitačním poli - díky němuž byla už v roce 1919 potvrzena obecná teorie relativity
černých dírách - závěrečné stádium supertěžkých hvězd, které se gravitačně zhroutí do sebe. Přitom výrazným způsobem změní vlastnosti časoprostoru ve svém okolí.
gravitačních vlnách - vznikajících zejména při obzvláště dramatických událostech ve vesmíru (srážka dvou černých děr, výbuch supernovy, …)

Vše jsem se snažil vysvětlovat názorně na analogiích, které jsem buď někde četl, nebo vymýšlel na místě! Od teorie relativity jsme plynule přešli ke kvantové fyzice - právě proto, že se Einsteinovi podařilo vysvětlit fotoefekt, na kterém je dnes založena řada součástek a technologií. A právě během této části přednášky přišli natočit o naší akci reportáž zaměstnanci TV Praha. Zdrželi se i přes polední pauzu, během které se všichni šli najíst. Jen já to musel vydržet a jít jíst až po dalším bloku.