Článek
Co je a co není fyzika? Fyzika obecně neumí odpovědět na otázku „proč“, ale odpovídá na „jak“. Jednoduchým příkladem je setrvačnost. Všichni známe ze základní školy i z praxe, že těleso setrvává v klidu nebo přímočarém pohybu, pokud na něj nepůsobí jiná síla. Každý, kdo se na lyžích, bruslích nebo na kole potkal s nějakým objektem, zjistil bolestně, že setrvačnost je přímo úměrná rychlosti a hmotnosti. Dokážeme setrvačnost velmi přesně spočítat, ve vysokých rychlostech (blízko rychlosti světla) se v souladu se speciální teorií relativity zvyšuje. Pokud víme, platí stejně pro vás, mne, Slunce, galaxie i mouchu, ale nevíme jedno - co to vlastně setrvačnost je.
Když budete pátrat po podstatě setrvačnosti, vrátíte se obloukem po různých definicích k tomu, že je to neoddělitelná, základní vlastnost hmoty, úzce svázaná s hmotností. Nic víc. Odpověď na otázku „proč existuje setrvačnost“ vám fyzika nedá, musíte se obrátit na filozofii nebo teologii. Tam vám obvykle s fascinující sebejistotou odpoví.
Stejné to je s tak populárními oblastmi fyziky, jako je kvantová fyzika, obecná a speciální teorie relativity. Mnohé věci tam jsou v rozporu se „zdravým rozumem“ a naší zkušeností. Jenže to platí i pro mnoho věcí kolem nás, i když si to neuvědomujeme. Například všichni víme, že voda teče vždy dolů, nikdy do kopce. Ale když strčíte do vody správně tenké brčko, voda v něm najednou stoupne sama vzhůru. V menším měřítku se najednou projeví jiné síly a jevy, které běžně nepozorujeme.
Matoucí na moderní fyzice je její jazyk, matematický aparát. Používá se to, co dává výsledky, ale historické názvy a podobenství tomu často neodpovídají. Například mnoho lidí přemýšlí nad tím, jak je možné, že nejmenší částice hmoty (elementární částice) jsou zároveň vlny i částice. Ale ve skutečnosti jen fyzika používá matematiku, která se používá pro popis vlnění, neříká nic o tom, co částice je. Stejně korektní výpočet je například pomocí šipek, které si budeme malovat na papír. Tím můžeme spočítat úplně stejně třeba pravděpodobnost odrazu světla od skleněné tabule jako pomocí vlnové funkce. A nikdo nepřemýšlí hodiny nad tím, proč se elementární částice chovají jako mrňavé kuličky a zároveň jako šipky, které mění velikost a směr.
Stejně tak je to s relativitou. Speciální teorie relativity vznikla jako důsledek pozorování. Měli jsme dvě fyzikální teorie, mechaniku a elektrodynamiku. Jedno popisovala Newtonovská teorie, druhé Maxwellovy rovnice. Jenže nesouhlasily výsledky, Maxwellovy rovnice tvrdily, že rychlost světla nezáleží na pohybu zdroje, vždy bude stejná. Výsledky chytrých experimentů potvrdily, že rychlost světla je stále stejná, prostě měl pravdu pan Maxwell. Bylo tedy nutné poopravit mechaniku pana Newtona. To udělal právě Albert Einstein svou speciální teorií relativity, jednoduše zkombinoval matematiku těchto dvou teorií do jedné. Stačí na to matematika střední školy, to, co je matoucí, je fakt, že jako důsledek této opravy Newtonovské mechaniky je najednou čas proměnlivý, pro každého ubíhá trochu jinak. A zase, fyzika neříká, proč to tak je, ale jak to spočítat, jak to použít. Ostatně nejlepší definice času není od fyzika, ale od pana Wericha: „Čas si vymysleli lidé, aby věděli, od kdy do kdy a co za to.“ Kdyby rychlost světla byla tak nízká, aby se dala pozorovat v běžném životě, museli by se předefinovat i mzdové tabulky.
Většina lidí zaměňuje výklad pomocí podobností (příkladů, interpretací) s fyzikou. Ve speciální teorii relativity se například často používá pro výpočet při skládání rychlostí rapidita, to je úhel otáčení mezi osami prostoru a času. Jenže to neznamená, že se otáčíte při chůzi mezi chodníkem a časem, jen je to výhodné pro efektivní výpočet.
Ovšem je legitimní přemýšlet nad tím, proč něco funguje tak, jak se to jeví. Jenže aby to bylo opravdové zamyšlení nad podstatou, ten dotyčný musí dostatečně znát jazyk fyziky, matematiku. Používat jen podobenství, přirovnání, nevede nikam. Například pro spuštění jaderné reakce vám stačí mít jen kostičky uranu a grafitu (tuhy) a správně je poskládat. Jenže to, že víte, jak vypadá kostka a jak se kostičky staví na sebe, vám jadernou samoudržitelnou reakci nespustí bez dlouhých a pečlivých výpočtů a správné teorie. Budete mít jen hromadu kostek, nic víc.
Chtěl jsem popsat jednotlivé oblasti fyziky, ale to nemohu laskavému čtenáři udělat, bylo by to dlouhé… Pokud si alespoň jeden čtenář odnese pochopení toho, že fyzika je popis skutečnosti, krásné, magické přírody kolem nás, ale není to vysvětlení ve smyslu filozofie, tak jsem to nepsal nadarmo :)
