Cena pro hledače gravitačních vln
STOCKHOLM/PRAHA Fyzikové dlouho pochybovali o tom, jestli gravitační vlny vůbec existují. Na definitivní důkaz přišli teprve před dvěma lety, a to mimo jiné díky práci Rainera Weisse, Barryho C. Barishe a Kipa S. Thorneho.
Česká stopa
Tito fyzikové jsou Američané, ale Rainer Weiss se narodil v roce 1932 v Berlíně a jeho rodina poté na útěku před nacisty žila šest let v Praze, než odešla do USA.
Švédští akademici včera oznámili, že zmínění vědci získají Nobelovu cenu za fyziku, a rozdělí se tak o devět milionů švédských korun (přes 24 milionů korun českých). Ocenění bude předáno ve Stockholmu 10. prosince, ve výroční den úmrtí vynálezce a průmyslníka Alfreda Nobela, který svou závětí ceny založil.
Einsteinovy pochybnosti
V roce 1915 zveřejnil Albert Einstein svou všeobecnou teorii relativity. V ní vysvětlil gravitaci jako zakřivení časoprostoru. Pokud je gravitace extrémně silná, zakřivení začne být tak velké, že se vytvoří černá díra, zřejmě nejpodivnější objekt v časoprostoru, z něhož nemůže nic uniknout, dokonce ani světlo.
Černá díra je přitom neskutečně hmotná. Einstein popsal, že když hmota zrychluje svůj pohyb, hýbe se i přímo časoprostor a vznikají v něm otřesy zvané gravitační vlny pohybující se rychlostí světla. Významnější gravitační vlny podle něj vznikají, když se pohybují velké hmoty, například když se dvě černé díry točí kolem sebe nebo se srazí. Řada fyziků dlouho předpokládala, že černé díry i gravitační vlny jsou jen modelovým výsledkem Einsteinových rovnic. Jeden fyzik o nich ironicky říkal, že se šíří „rychlostí myšlenky“.
I sám Albert Einstein pochyboval o tom, že se gravitační vlny vůbec dají změřit. Až v poslední třetině 20. století astrofyzikové prokázali, že černé díry opravdu existují a že velmi hmotné vesmírné objekty mohou kolem sebe rotovat. A mezitím hledali i gravitační vlny.
Od ladičky po LIGO
Jeden z prvních detektorů na jejich objevení připomínal ladičku naladěnou na předpokládanou frekvenci. Výsledky měření však byly nejisté a nedařilo se je opakovat. Na přelomu tisíciletí pak vybudovaly Spojené státy observatoř LIGO, která se skládá ze dvou stejných detektorů, každý se dvěma pravoúhlými rameny o délce čtyř kilometrů. Jeden detektor je ve státě Washington, druhý až v Lousianě. Tato vzdálenost umožňuje, aby se při vzájemném porovnání daly vyloučit rušivé vlivy okolí.
V detektorech jsou ve vakuu vysílány laserové paprsky, které se na konci ramen odrazí od zrcadel a v místě vzájemného střetu se porovnají. Vychází se z toho, že pokud zařízením projde gravitační vlna, délky obou ramen se mírně změní a paprsky se potkají fázově posunuté. Změřitelná změna vzdálenosti přitom odpovídá pouhé tisícině velikosti protonu.
Fyzikové přístroje stále vylepšovali, až se konečně dočkali vý- sledku – 14. září 2015 detektory LIGO zachytily gravitační vlny pocházející ze srážky dvou černých děr.
Nobelovu cenu za fyziku získávají tři vědci za prokázání existence jednoho z nejtajemnějších jevů vesmíru – gravitačních vln.
Pouť dlouhá přes miliardu let
Došlo k ní před 1,3 miliardy let a tak dlouho také gravitační vlny putovaly k Zemi. Fyzikové událost oznámili až loni v únoru po jejím ověření. Od té doby se jim podařilo pozorování třikrát zopakovat, naposledy minulý týden.
Na projektu LIGO se podílí více než tisícovka odborníků. Švédští akademici nyní ocenili ty z nich, jejichž nápady činnost detektorů nejvíce umožnily.