Einstein i teoria względności, czyli jak jeden człowiek przestawił wszechświat na inne tory

Był rok 1905, gdy pewien pan z wąsem, niepozorny urzędnik patentowy z Berna, postanowił… napisać rzeczywistość od nowa. Albert Einstein, który jeszcze nie był żadnym noblistą ani popkulturowym symbolem geniuszu, opublikował wtedy artykuł, który sprawił, że cała fizyka klasyczna dostała zadyszki, a Newton przewrócił się w grobie z siłą odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości.

Ten artykuł, skromnie zatytułowany „O elektrodynamice ciał w ruchu”, wprowadził do nauki coś, co dziś nazywamy szczególną teorią względności. A więc nie tylko zredefiniował czas i przestrzeń, ale też pokazał, że wszystko zależy od punktu widzenia – dosłownie. I odtąd nic już nie było takie samo. Zwłaszcza nasze głowy.

Bo co właściwie powiedział Einstein? Że czas płynie różnie dla różnych obserwatorów. Że nie ma jednego „teraz” we wszechświecie. Że prędkość światła to absolutna granica (czyli żadnych DeLoreanów z „Powrotu do przyszłości”, przykro mi). A na dokładkę: E = mc², czyli masa to uwięziona energia – i odwrotnie. Tak właśnie jedno równanie uruchomiło atomowy szał XX wieku.

Jakie były skutki? Wszystko się przesunęło. Dosłownie

Fizyka musiała przejść terapię poznawczą, a naukowcy? Jedni wpadli w zachwyt, inni w depresję. Bo jeśli czas i przestrzeń są względne, to gdzie podziała się pewność? Otóż zniknęła – ale w zamian dostaliśmy teorię, która pasowała do rzeczywistości jak ulał, nawet tej bardzo, bardzo szybkiej.

I choć Einstein mówił, że nie zna się na technice, to jego idee stały się fundamentem dla GPS-ów, elektroniki, fizyki cząstek i satelitów. A my, zamiast krzyczeć „to magia!”, musimy przyznać – to tylko matematyka. Genialna matematyka.

Ciekawostki, które sprawiają, że teoria względności to nie tylko podręcznikowa nuda

• Einstein opublikował teorię w „Annalen der Physik” – niemieckim czasopiśmie, które w tamtym roku wydrukowało aż cztery jego fundamentalne artykuły. Rok 1905 nazywa się więc „annus mirabilis” – cudownym rokiem fizyki.
• Nie miał wtedy doktoratu – był pracownikiem biura patentowego i pisał po godzinach. A jego nazwisko było jeszcze równie znane co całki u przeciętnego licealisty.
• Wzór E = mc² stał się ikoną popkultury, choć większość ludzi nadal nie wie, co on znaczy. (Podpowiedź: masa zamienia się w energię, ale nie w żadne mistyczne fale z Instagrama).
• Sama teoria nie mówi nic o grawitacji – to przyszło 10 lat później, w ogólnej teorii względności. Więc spokojnie, czarne dziury musiały jeszcze poczekać.
• Einstein był pacyfistą, ale to jego równanie otworzyło drogę do bomby atomowej. Życie ma dziwny zmysł ironii.
• Kiedy po raz pierwszy opisał czasoprzestrzeń jako jednolitą strukturę, większość fizyków powiedziała „co?”. A dziś bez tej koncepcji nie da się napisać ani jednego równania kosmologii.
• Einstein nie dostał Nobla za teorię względności. Tak, dobrze czytasz. Komitet uznał ją za… zbyt teoretyczną. Nagrodzono go za wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego. Ale historia wie swoje.