Jesuit.cz

Otevírá se před námi nová dimenze světa

12.2.2016

Rozhovor s jezuitským astrofyzikem Pavlem Gáborem o objevu gravitačních vln

Ve spojených státech vědci ohlásili přelomový objev, díky němuž se mění náš pohled na vesmír. Gravitační vlny, z kterých vycházel před sto lety Albert Einstein, nyní vědci s pomocí nových technologií skutečně objevili. Zeptali jsme se jezuitského astrofyzika Pavla Gábora z Vatikánské observatoře v Arizoně, jak se na tento úspěch vědy dívá.

Překvapil tě objev gravitačních vln? Nebo jsi byl vždy přesvědčen, že Einsteinova domněnka musí být pravdivá?

Einsteinovým rovnicím gravitačního pole vyhovuje i vlnové řešení. Je to jejich vlastnost. Vlny se nám mohou zdát dosti složité, ale v oboru komplexních funkcí jsou nejpřirozenější konstrukcí. Je to pozoruhodné. Komplexní čísla objevil Cardano v 16. století v souvislosti s kubickými rovnicemi. V 19. století se ukázalo, jak elegantně se v komplexním oboru dají popsat vlny, a teprve ve 20. století se ukázalo, že komplexní čísla jsou základem kvantové mechaniky...

Ale to jsem odběhl. Vlnové řešení patří mezi nejjednodušší řešení všech parciálních diferenciálních rovnic, které popisují fyzikální jevy. A Einsteinovy rovnice gravitačního pole toto řešení mají. Kdyby tomuto řešení nic fyzikálního neodpovídalo, znamenalo by to zborcení celé Einsteinovy teorie gravitace, které se říká obecná teorie relativity. Objev gravitačních vln tedy není nic překvapujícího. Naopak, navýsost překvapující by bylo, kdyby - zcela hypoteticky - bylo empiricky zjištěno, že gravitační vlny neexistují. To ovšem nijak neumenšuje důležitost objevu.

Takže tě tento úspěch vědy nijak zvlášť nezaujal?

Ale ano. Moc na mě zapůsobilo, jak výborně se změřený signál shoduje s teoretickým modelem. Černé díry se opravdu chovají přesně podle Einsteinových rovnic. Přitom ty rovnice byly odvozeny čistě matematicky na základě empirických znalostí chování každodenního světa titěrných intenzit gravitačního pole. Jsem přesvědčen, že svět je stvořen tak, abychom ho mohli poznat. Není to fantastické?

To určitě ano. Nakolik jde o unikátní a přelomový objev?

Básník Otokar Březina kdesi píše, že vědecká práce je nejjemnější forma askeze. Gravitační vlny si vyžadují nesmírně náročná měřicí zařízení. LIGO dovede změřit vzdálenost k Proximě Centauri, tedy 4,3 světelného roku, s přesností tloušťky lidského vlasu. Takový přístroj se staví desetiletí. Projekt začal v roce 1992. Zprovoznil se po deseti letech. A pak následovalo 8 let marného čekání na nějaký "event", tedy událost, kdy zařízení zaznamená něco relevantního. Pak se LIGO pět let přestavovalo s lepšími detektory. A konečně 14. září 2015 konečně přišel "event".

Jedná se o úžasný přelom. Otevírá se před námi zcela nové okno do vesmíru. Načasování objevu je nádherně symbolické, protože Einsteinův článek, v němž poukazuje na vlnové řešení svých rovnic gravitačního pole, vyšel právě před 100 lety. Z praktického hlediska je načasování rovněž velmi příhodné, protože určitě zaváží v diskusích o podpoře pro různé projekty observatoří gravitačních vln, především kosmické observatoře LISA. To je plánovaná observatoř gravitačních vln, která by měla být instalována na oběžné dráze okolo Slunce.

Jaké možnosti to skýtá pro další výzkum vesmíru?

Líbí se mi, jak to řekla profesorka Mavalvala z MIT: "Pokaždé, když jsme na oblohu namířili nový přístroj, příroda nám zjevila nová tajemství." Je to zcela nová dimenze světa, k níž jsme doposud neměli žádný přístup. Teď se před námi otevírá. Nevím, co v něm objevíme, ale už nyní je jasné, že to bude úžasné.

Více informací ZDE

Jan Regner