Bratislava
27. septembra (TASR) - E = mc2. E rovná sa em krát cé na druhú. Vzorec,
ktorý pozná takmer každý bez ohľadu na to, či sa orientuje vo fyzike
alebo nie. Všeobecne je známe, že ho vymyslel geniálny vedec Albert
Einstein. Objavuje sa spolu s ním na jeho podobizniach, dokonca sa
dostal aj do umenia – ako potvrdzuje napríklad názov románu francúzskeho
autora Patricka Cauvina E=mc2, láska moja.
Einstein prvýkrát zverejnil svoju rovnicu pred 120 rokmi, 27. septembra
1905. Vzorec zakomponoval do svojej Špeciálnej teórie relativity.
Vyjadruje vzťah medzi hmotou a energiou, keďže písmeno „E“ predstavuje energiu, „m“ vyjadruje hmotnosť a písmeno „c“
je rýchlosťou svetla vo vákuu (cca 300.000 kilometrov za sekundu).
Rovnica hovorí, že energia hmoty je úmerná jej hmotnosti v pokojnom
stave vynásobenej druhou mocninou rýchlosti svetla.
Albert Einstein sa narodil 14. marca 1879 v nemeckom mestečku Ulm. Učil
sa hrať na husle, no zaujímali ho prírodné javy. V roku 1901 získal
švajčiarske občianstvo, dokončil štúdiá na Polytechnickom inštitúte a
zamestnal sa v patentovom úrade. Rok 1905 bol pre Einsteina prelomový.
Už ako 26-ročný dospel k svojim kľúčovým fyzikálnym poznatkom, ktoré
zverejnil tesne za sebou v nemeckom fyzikálnom časopise Annalen der
Physik.
Prvá myšlienka sa týkala Brownovho pohybu častíc v kvapaline. Tento
náhodný pohyb spojil s atómami a s ich správaním sa. V ďalšej práci 9.
júna 1905 vysvetlil Einstein fotoelektrický jav – teda jav, pri ktorom
elektróny v látke vystavenej svetlu či vo všeobecnosti
elektromagnetickému žiareniu získavajú vyššiu energiu a môžu sa z tejto
látky uvoľniť. Einstein tento jav vysvetlil existenciou svetelných resp.
energetických kvánt, ktoré sa dnes nazývajú fotóny.
Poslednou a najvýznamnejšou prácou v roku 1905 sa stala Einsteinova
špeciálna teória relativity, ktorú publikoval 27. (podľa niektorých
zdrojov 26.) septembra s názvom K elektrodynamike pohybujúcich sa
telies.
Špeciálna teória relativity zbúrala dovtedajšie vnímanie prírodných
zákonov vychádzajúce predovšetkým z newtonovskej fyziky, a tiež z
každodennej skúsenosti. Prelomová bola predstava, že rýchlosť svetla je
konečná a nie je možné ju prekonať. Novým a ťažko predstaviteľným
poznatkom bolo, že sa telesá v pohybe skracujú (tzv. kontrakcia dĺžky),
plynutie času sa predlžuje (dilatácia času) a aj hmotnosť telesa sa líši
od hmotnosti v pokojnom stave.
Tieto relativistické efekty sú v bežnom živote prakticky
nepozorovateľné, avšak vo fyzikálnych podmienkach mikrosveta či vesmíru
tieto účinky nadobúdajú oveľa väčšie rozmery a potvrdili ich aj
neskoršie pozorovania. Už hmotnosť elektrónov emitovaných pri
rádioaktívnom žiarení (cca 9 percent rýchlosti svetla) je
niekoľkonásobná v porovnaní s ich hmotnosťou v pokojnom stave a v
kozmickom žiarení (99 percent rýchlosti svetla) približne tisícnásobná.
Vo svojej legendárnej rovnici Einstein vychádzal z predstavy, podľa
ktorej má teleso kinetickú energiu súvisiacu s jeho pohybom, potenciálnu
energiu, ktorá vyjadruje jeho pozíciu v silovom poli (v bežnom živote
sa najčastejšie stretávame s potenciálnou energiou gravitačného poľa).
Treťou zložkou je energia obsiahnutá s samotnej hmote v stave pokoja –
práve to vyjadruje rovnica E=mc2.
Neskôr Einstein svoje poznatky rozvinul a rozšíril v Teórii všeobecnej
relativity, ktorú predstavil v novembri 1915 v sérii prednášok na
Pruskej akadémii. Slávu mu prinieslo jej potvrdenie v roku 1918 pri
zatmení Slnka. Všeobecná teória relativity položila základy modernej
kozmológie.
Einstein dostal v roku 1921 Nobelovu cenu, avšak nie za teórie
relativity, ale za objav fotoelektrického javu, hoci ním paradoxne
prispel k rozvoju kvantovej fyziky, s ktorou neskôr často polemizoval.
Svoj nesúhlas s princípmi kvantovej mechaniky stojacich často na
náhodách a pravdepodobnostiach vyjadril známou vetou: „Boh nehrá kocky.“
Albert Einstein zomrel 18. apríla 1955 v Princetone vo veku 76 rokov.
Intenzívne pracoval na teórii, ktorá by zjednocovala všetky štyri známe
formy polí: Gravitačné, elektromagnetické a tiež slabé a silné
interakcie prejavujúce sa vo vnútri atómov. Nepodarilo sa mu však uspieť
a s touto výzvou sa dnes pasuje aj súčasná veda.