Pre sto godina, 36-godišnji Albert Ajnštajn predstavio je kompletnu formulaciju Opšte teorije relativnosti Pruskoj akademiji nauka.

Ajnštajn na predavanju u Beču 1921. (Foto: Wikimedia Commons)

Celi svet će zato ovog meseca slaviti ono što se smatra, bez preterivanja, najlepšom teorijom u fizici, koja spaja matematičke i fizičke koncepte na duboko značajan i elegantan način.

Neki je smatraju i najvišim intelektualnim dostignućem u istoriji.

Bilo kako bilo, ne može se poreći da je Ajnštajnova teorija veličanstven primer moći ljudske mašte u pokušaju da dešifruje neke od najbolje skrivanih tajni prirode.

Zašto se naziva “opštom”?

Time se ova teorija razlikuje od “specijalne” teorije relativiteta predložene 1905. koja je fokusirana na kretanje konstantnom brzinom. Specijalna teorija donela je revoluciju u načinu na koji posmatramo prostor, vreme i materiju.

Ajnštajn je pokazao da je naša percepcija stvarnosti kratkovida i iskrivljena zbog toga što su ljudi previše spori; da možemo da percipiramo kretanja koja su bliska brzini svetlosti, videli bismo da se predmeti smanjuju u pravcu njihovog kretanja, satovi se usporavaju, a masa povećava.

Ovi čudni efekti su svuda oko nas, ali ih je nemoguće spoznati zbog brzina na koje smo navikli. (Recimo, dok vi trepnete, svetlost obiđe 7,5 puta oko Zemlje).

Ajnštajn je znao da specijalna teorija nije poslednja reč fizike. Ipak se predmeti ne kreću konstantnim brzinama i pravolinijski, nego ubrzavaju i skreću sa svojih putanja. Njegova opšta teorija osmišljena je tako da uključi sve vrste kretanja.

Ajnštajn je shvatio da svaka teorija koja uključuje ubrzano kretanje mora biti i teorija gravitacije. Zašto? Zato što ubrzano kretanje može podražavati gravitaciju i obrnuto, a to znamo po onome što osećamo kad se vozimo brzim liftovima. Kad lift krene naviše, osećate se teže, jer ubrzavanje deluje na isti način kao gravitacija.

Ajnštajn se dugo mučio da zaokruži ovu teoriju, jer je imao problema s matematikom. U to vreme bila je prihvaćena Teorija gravitacije Isaka Njutna, koji je shvatio da ona mora biti opisana kao sila koja opada s kvadratom rastojanja.

On je pretpostavljao da je gravitacija trenutna i da deluje širom svemira poput nekog duha. Iako je bila misteriozna, Njutnova teorija je dobro funkcionisala.

Međutim, Ajnštajn je došao na sasvim drugačiju ideju. Umesto da deluje po udaljenosti, gravitacija je posledica zakrivljenja prostora oko nekog objekta: što je objekt masivniji, to je prostor oko njega iskrivljeniji – kao kad sedite na dušeku: blizu vas dušek se deformiše i to više ili manje u zavisnosti od toga koliko ste teški.

Prostor je u Ajnštajnovom svetu elastičan i reaguje na raspored materije u njemu. Tako predmet koji putuje zakrivljenim prostorom ne može da se kreće pravolinijski. Kako je to lepo objasnio fizičar Džon Viler: “masa govori prostoru kako da se oblikuje, a prostor govori materiji kako da se kreće”.

Budući da je bio fizičar, Ajnštajn je znao da njegova ideja može biti prihvaćena, samo ako ponudi realne primere iz sveta koji nas okružuje. Proverljivost je, na kraju krajeva, osnova fizike.

Predložio je tri testa. Jedan je bio promena orbite Merkura, koji je precesirao oko Sunca po krivudavoj putanji. Njutnova teorija nije mogla da dođe do preciznih brojeva, ali je Ajnštajn, koristeći činjenicu da je Merkur “osećao” zakrivljenje prostora oko Sunca, došao do rešenja.

Drugi efekat bilo je zakrivljenje svetlosti zvezde koja je prolazila pored Sunca. Astronomi su 1919. posetili zapadnu obalu Afrike i grad Sobral u Južnoj Americi, kako bi izmerili odstupanje svetlosti zvezda tokom pomračenja Sunca. Na taj način mogli su da porede dve situacije – kada je Sunce u blizini i kada je daleko od putanje svetlosti.

Rezultati su bili dovoljno ubedljivi da potvrde Ajnštajnovu teoriju.

Njutnova teorija odgovarala je samo slučajevima slabe gravitacije. U novoj teoriji, oblik prostora i protok vremena reagovali su na raspodelu mase u svemiru.

Nekoliko nedelja od objavljivanja rezultata dobijenih tokom pomračenja, Ajnštajn je postao superstar.

Svetom su putovale vesti o novoj teoriji koja objašnjava poredak svemira, a magazin “Time” proglasio ga je “ličnošću veka”.

Možda i najveća lekcija koju smo dobili od Ajnštajna i njegovih teorija relativnosti je da stvarnost nije uvek onakva kakvom se čini.

Ono što nam deluje stvarno je samo zakrivljenje, kognitivna tvorevina naših mozgova koji pokušavaju da se snađu u svetu kojim smo okruženi.

Nauka proširuje naše vidike i otkriva čudne i neverovatne veze i mogućnosti. Dok nastavljamo da se borimo sa prirodom i njenim misterijama, dobro je setiti se Ajnštajnovih besmrtnih reči: “Ono što vidim u Prirodi je veličanstvena struktura, koju mi samo nesavršeno možemo da pojmimo i koja mislećem biću usađuje osećaj poniznosti”.

Život Alberta Ajnštajna