Jenže váš mozek vám lže.

Ve skutečnosti se právě účastníte té nejzběsilejší jízdy, jakou si umíte představit. Bez bezpečnostních pásů se řítíte prázdnotou rychlostí, která by zahanbila i ty nejrychlejší stíhačky světa. Vítejte v první části naší minisérie o relativitě, kde si ukážeme, že ve vesmíru neexistuje nic takového jako "stát na místě".

Proč necítíme pohyb Země? Princip relativity a setrvačnost

Než se podíváme na tachometr naší planety, musíme si odpovědět na otázku, která napadne každého: "Když letíme tak rychle, proč to necítím? Proč se mi nevylije káva z hrnku?"

Odpověď nám dal už před staletími Galileo Galilei. Člověk (a jeho vnitřní ucho) totiž neumí vnímat rychlost. Umíme vnímat pouze zrychlení (změnu rychlosti).

Je to stejné jako v letadle. Při startu vás to zatlačí do sedačky (zrychlení). Ale jakmile letíte stabilní rychlostí 900 km/h, můžete si klidně nalít vodu do skleničky a hladina se ani nehne. Pokud je pohyb plynulý, fyzika uvnitř kabiny funguje stejně, jako by letadlo stálo na ranveji. A Země? To je to nejdokonalejší letadlo ve vesmíru. Její let je tak hladký, že jsme tisíce let věřili, že jsme středem vesmíru a vše se točí kolem nás.

(Pasažér v letadle klidně nalévá vodu do sklenice během stabilního letu, hladina vody je zcela nehybná.)

Jakou rychlostí se pohybuje Země? Od rotace po galaxii

Pojďme si postupně oloupat slupky našeho pohybu. Představte si to jako takovou ruskou matrjošku, kde se uvnitř jednoho pohybu skrývá další, mnohem rychlejší.

Rotace Země kolem osy

První pohyb je ten nejznámější. Země se točí kolem své osy. Pokud toto čtete v České republice, pohybujete se právě teď rychlostí zhruba 1 000 km/h směrem na východ. To je sice dost (rychlejší než dopravní letadlo), ale v kosmickém měřítku je to jen ploužák.

Oběžná dráha kolem Slunce

Tady už to začíná být zajímavé. Aby Země nespadla do Slunce, musí "ujíždět" obrovskou rychlostí. Naše planeta se řítí po oběžné dráze průměrnou rychlostí 30 kilometrů za sekundu.

Pro představu: Je to asi 108 000 km/h. Kdybyste touto rychlostí cestovali z Prahy do New Yorku, trvalo by vám to asi 4 minuty. Je to mnohonásobně rychlejší než kulka vystřelená z pušky.

(Země obíhá obrovskou rychlostí kolem jasného Slunce ve vesmíru.)

Gravitace a oběžné dráhy: Jak Newtonova fyzika předvídá chaos

Než se vydáme dál do hloubky vesmíru, zastavme se na chvíli u toho, jak neuvěřitelně rušno v naší Sluneční soustavě je. Není to jen Země a Slunce. Je to obrovský, chaotický tanec miliard těles.

Kolem planet krouží desítky měsíců – od našeho Měsíce, který nás stabilizuje, až po vulkanické měsíce Jupiteru. Mezi tím vším proplouvají statisíce planetek hlavního pásu. A do toho všeho se z temných dálek vřítí kometa po protáhlé dráze, proletí kolem Slunce a zase zmizí.

Co je na tom nejvíce fascinující? Že i když to vypadá jako totální chaos, kde se všechno hýbe jinou rychlostí a jiným směrem, my to dokážeme naprosto přesně předpovědět. Vděčíme za to Isaacu Newtonovi a jeho gravitačnímu zákonu.

Díky pár rovnicím na papíře dokážeme říct, kde bude Jupiterův měsíc Europa za sto let, nebo dokážeme vyslat sondu, která po deseti letech letu "trefí" kometu letící rychlostí desítek tisíc kilometrů v hodině. Ten neviditelný tmel, který drží tenhle bláznivý kolotoč pohromadě a dává mu řád, je gravitace.

Pohyb Sluneční soustavy a Galaktický rok: Kde byli dinosauři?

Ale ani naše Slunce není oním pevným bodem. I ono je jen zrnkem písku v obrovském městě zvaném Mléčná dráha. A toto město se točí.

Celá Sluneční soustava – Slunce, planety, měsíce i vy s vaší kávou – letí galaktickým prostorem rychlostí přibližně 230 kilometrů za sekundu (cca 800 000 km/h).

Trvá nám zhruba 230 milionů let, než oběhneme Galaxii dokola. Této periodě se říká "galaktický rok". Schválně, co se dělo na Zemi, když jsme byli naposledy v tomto bodě vesmíru? Po planetě se teprve začínali rozkoukávat první dinosauři. Celou éru dinosaurů, jejich vzestup i pád, jsme prožili během necelého jednoho "kolečka" kolem Galaxie.

(Dva panely zobrazující Sluneční soustavu letící vesmírem a na druhé straně Zemi s dinosaury, propojené časovou osou galaktického roku.)

Spirálový pohyb Země: Letíme ve vývrtce, ne v kruhu

A teď přichází ta myšlenka, která mě osobně fascinuje nejvíce. Když si spojíte všechny tyto pohyby dohromady (Země obíhá Slunce + Slunce letí Galaxií), zjistíte, že staré nákresy ve školních učebnicích jsou tak trochu lež.

Země se nevrací na stejné místo. Naše dráha prostorem není uzavřená elipsa. Je to spirála. Nebo ještě lépe – vývrtka.

Každý rok, když slavíte narozeniny a myslíte si, že jste "zase o rok dál na stejném místě", jste ve skutečnosti o miliardy kilometrů jinde, v úplně nové části vesmíru, kde naše planeta nikdy předtím nebyla a už nikdy nebude.

Velký atraktor a neexistující střed vesmíru

Možná vás napadne: "Dobře, a co střed Galaxie? Ten stojí?" Kdepak. I celá Mléčná dráha se řítí vesmírem směrem k takzvanému Velkému atraktoru rychlostí kolem 600 km/s.

Znamená to jediné. Ve vesmíru neexistuje žádný střed, do kterého bychom mohli zapíchnout cedulku s nápisem: "Tady je bod nula, který se ani nehne." Všechno se hýbe vůči všemu. Klid je jen iluze, kterou si náš mozek vytváří, aby se v tom chaosu nezbláznil.

(Nekonečný vesmír bez pevného středu, kde se vše neustále pohybuje)

Dnes jsme si ukázali, že vaše křeslo je ve skutečnosti kokpit té nejrychlejší lodi, jakou známe. Ale má to jeden háček. Tento šílený pohyb má vedlejší účinky. Fyzika nám říká, že čím rychleji se pohybujete prostorem, tím pomaleji se pohybujete časem.

Znamená to, že astronautům tikají hodinky jinak než nám? A co to znamená pro naše vnímání slova "TEĎ"? O tom, jak rychlost a gravitace ohýbají samotnou realitu, si povíme v příštím díle.

Zůstaňte zvědaví.