ZP-Posudek-studenta-gymnazia-na-specialni-teorii-relativity

Glen Melnik: Einstein's Special Theory of Relativity[12]

Jelikož ještě doteď nebyla v osnovách našeho školního systému zmínka o teoretické fyzice, velice jsem uvítal stručné vysvětlení problematiky žákům, kteří by mohli být zhruba v mém věku. Tohoto vysvětlení se mi dostalo příjemným a srozumitelným projevem učitele Glena Melnika. Po krátkém shrnutí dvou postulátů STR (rychlost světla je stejná pro všechny pozorovatele a fyzikální pravidla platí ve všech inerciálních soustavách) se Melnik pouští do názorného vysvětlení Lorentzovy transformace.

Jako příklad mu posloužila kosmická loď pohybující se rychlostí v, kdy uvnitř lodi jsou proti sobě zasazena dvě zrcadla, která sobě navzájem neustále vysílají proud fotonů. Pozorovatel uvnitř lodi vidí, že se světlo neustále přenáší z jednoho zrcadla na druhé, kdežto pozorovatel mimo loď vidí, že se světlo pohybuje s určitým odklonem, jelikož nejprve spatří přední část světla a zadní část vidí až nakonec. Pan učitel označil dráhu světla z hlediska vnitřního pozorovatele jako ct, z hlediska vnějšího pozorovatele jako cT a dráhu kosmické lodi klasicky vt. Z Pythagorovy věty tedy vyplývá, že (ct)2 + (vt)2 = (cT)2 a úpravou tohoto vzorce získáváme definici času pozorovatele, což je 1/ √(1-v2/c2) – násobek normálního času. A právě onen násobek je označován jako γ faktor.

Velmi okrajově shrnuje pan učitel všechny 3 důsledky STR, a sice že se čas zpomaluje (do rovnice dosazuje přesné číselné hodnoty), hmotnost zvětšuje a vzdálenost zkracuje. V případě hmotností je rovnice stejná, pouze t a T nahrazujeme m a M. Ovšem u kontrakce délek vypadá rovnice takto: L = l√(1-v2/c2). Je to ale logické, protože u délek dochází k opačnému efektu. Na závěr je na obrazovce uvedeno to, co již díky Podolskému a Guthovi vím (dokonce Guth vysvětloval kontrakci délek na podobném principu): Hendrik Lorentz vytvořil rovnice ke studiu elektromagnetismu a později je použil Einstein do své speciální teorie relativity. Lorentzova transformace tak pomáhá k vysvětlení i Einsteinových postulátů. Dosud tedy šlo spíše o teorii, které jsem rozuměl jen částečně, ale díky panu Melnikovi jsem se na vlastní oči přesvědčil o tom, že speciální teorie relativity nevzešla jen tak z pouhého jednoho nápadu.

Suketu Bhasvar: The Theory of Relativity in 18 minutes[13]

Poslední přednáška plnila vlastně ověřovací funkci, neboť většinu vyřčeného jsem již jakžtakž chápal z předchozích přednášek. Nicméně pan Suketu Bhasvar pracoval výborně s výhradně laickým obecenstvem a přímo je zapojoval do krátké přednášky o podstatě teorie relativity. Zaměřil se hlavně na speciální relativitu, kterou vysvětloval zjednodušeně pomocí dvou pozorovatelů uvnitř a vně tzv. Einsteinova vlaku (podrobnější a odbornějším vysvětlením přišel již pan profesor Podolský). Na to navázal i rozdílnými časy pozorovatelů a vysvětlením časové relativity přes tzv. Einsteinovy hodiny. Ve více fyzikálním úvodu pak Bhasvar zdůraznil konstantní hodnotu rychlosti světa za použití prostoročasového diagramu, což je alfou a omegou a koneckonců jedním z postulátů STR.