Fyzika podle očekávání: Nobelovu cenu získali lovci gravitačních vln

  12:51aktualizováno  17:41
Švédská královská akademie ocenila Nobelovou cenu za fyziku pro rok 2017 tři členy týmu, který jako první zachytili Einsteinem předpovězené gravitační vlny. Ze skupiny, která učinila toto nesmírně náročné pozorování, byli oceněni Rainer Weiss, Barry Barish a Kip Thorne.

Laureáti Nobelovy ceny za fyziku 2017: Rainer Weiss, Barry Barish a Kip Thorne | foto: Nobel Prize

Nobelova cena za fyziku 2017

Nobelova cena za fyziku 2017

S malým zpožděním předstoupili dnes před televizní kamery zástupci Švédské královské akademie, aby oznámili, kdo si v prosinci přijede do Stockholmu pro prestižní ocenění. Ale ani přes toto zpoždění jejich oznámení nepřineslo velké překvapení.

Cenu si odnášejí tři fyzici, kteří pracovali na projektu LIGO, dvojici zařízení na detekci gravitačních vln stojící v USA. Toto extrémně citlivé zařízení (dost možná to byl vůbec nejcitlivější experiment vůbec) na podzim roku 2015 zachytilo vesmírný signál, který se nám předtím nikdy nepodařilo pozorovat: gravitační vlny.

Nobelova cena za fyziku 2017: Rainer Weiss, Barry C. Barish a Kip S. Thorne

Nobelova cena za fyziku 2017: Rainer Weiss, Barry C. Barish a Kip S. Thorne

Od té doby se pozorování podařilo třikrát zopakovat, naposledy už ve spolupráci s podobným evropským zařízením Virgo, což umožňuje velmi výrazně zvýšit přesnost pozorování a určit, z kterého přesně místa na obloze signál přichází, čímž se značně zvyšuje pravděpodobnost, že se nám děj na místě podaří sledovat i jinými teleskopy.

Srážka černých děr

Srážka černých děr

Gravitační vlny jsou „ozvěnou“ velkých gravitačních procesů. Protože gravitace je v porovnání s ostatními základními fyzikálními silami velmi slabá (ale dokáže působit na velké vzdálenosti), jsou i její vlny slabé, téměř neznatelné. První pozorování proto zachytilo (a to ještě ne zcela jasně) jednu z nejdramatičtějších vesmírných událostí, jaké si můžete představit, srážku dvou černých děr. Gravitační vlny dost silné na to, abychom je mohli alespoň jen teoreticky zachytit, totiž vznikají jen při velkém zrychlení opravdu masivních objektů.

Není pochyb, že zachycení těchto vln je jedním z největších úspěchů fyziky posledních desetiletí, zhruba na úrovni potvrzení existence Higgsova bosonu v roce 2012. Fyzici a astronomové nyní poprvé jasně vidí, že existuje nový a zatím nepoužívaný způsob, jak nahlédnout do vesmíru na objekty, které jsme zatím přímo vůbec pozorovat nemohli, například právě černé díry.

Koho vybrat?

Záběr z instalace nového laseru do experimentu LIGO během jeho modernizace na...

Záběr z instalace nového laseru do experimentu LIGO během jeho modernizace na Advanced LIGO

 Podobně jako v případě objevu Higgsova bosonu na urychlovači LHC musel mít Nobelův výbor jisté starosti s tím, kdo přesně cenu dostane. Ocenění vznikalo v dobách, které z dnešního pohledu můžeme označit za dřevní - vědci pracovali v malých týmech, poměrně často dokonce v podstatě jako jednotlivci a byli schopni produkovat špičkové objevy. To je dnes téměř vyloučené a vytváření velkých týmů je nezbytností. Na projektu LIGO pracuje více než tisíc odborníků, cenu však mohou dostat maximálně tři.

Ovšem volba Rainera Weisse byla asi poměrně jasná. Pokud LIGO má nějakého „otce“, bude to nejspíše on. Weiss postavil první prototyp detektoru a mimo jiné odvedl ohromný kus práce při hledání možných rušivých signálů a způsobů, jak je z měření „odečíst“. To je naprosto klíčové pro úspěch experimentu.

Efekt gravitačních vln

Efekt gravitačních vln

Princip detekce gravitačních vln

Princip detekce gravitačních vln

LIGO je tak citlivý, že naměří celou řadu signálů na podobné frekvenci jako očekávané gravitační vlny, které naprosto přehluší to, co hledáme. Weiss se svými kolegy připravil velmi komplexní a přitom spolehlivé metody, které umožňují dostatečnou část šumu odstranit. Na Zemi to nejde úplně, a tak zachycený signál není úplně čistý, ale alespoň na detekci vln samotných to stačí. Fyzici doufají, že další gravitační observatoře by mohly vznikat ve vesmíru, kde je rušivých vlivů podstatně méně.

Thorne je inspirující teoretik, který ukázal, jak by mohl vypadat signál z astronomických zdrojů a jak citlivý by vlastně detektor měl být, aby měl šanci něco naměřit. Barry Barish se k projektu dostal podstatně později než jeho kolegové, a to zhruba v polovině 90. let. Byl však hybatelem „upgradu“ detektoru LIGO na jeho současnou podobu označovanou jako „Advanced LIGO“ (pokročilé LIGO), která byla pro úspěch projektu klíčová. Dnes už víme, že detektor ve své původní podobě jednoduše nebyl dostatečně citlivý a nemohl gravitační vlny zachytit.

Autor:

50. výročí přistání na Měsící

Americký kosmický let Apollo 11 splnil svoji misi 20. července 1969. Na povrch Měsíce jako první člověk vstoupil velitel posádky Neil Armstrong. Doprovázel jej Edwin "Buzz" Aldrin, zatímco Michael Collins zůstal na palubě vesmírné lodi.

Téma Apollo 11 v článcích Technet.cz:
O čem si povídali kosmonauti Apolla 11. Poslechněte si tisíce hodin „ticha“
Co kdyby Apollo 11 zůstalo na Měsíci? Pohřbili by je přes rádio zaživa
Vlajky na Měsíci stále stojí. Podívejte se na důkaz ze sondy LRO

Nejčtenější

Chyběl necelý metr. Parašutisté nekopali v kryptě obležené nacisty marně

Radarový průzkum krypty v únoru 2019

Po 77 letech od atentátu na Heydricha se podařilo prokázat existenci průchozí stoky před kostelem sv. Cyrila a Metoděje...

Zelené peklo Normandie. Problém odhalených spodků vyřešil seržant Culin

Digitálně kolorovaná dobová fotografie lehkého tanku M5 Stuart s improvizovanou...

Během detailního plánovaní vylodění v Normandii a prvních fází následného postupu do nitra Francie se zapomnělo na...

Některé nejlevnější notebooky nedoporučí ani výrobce. Vyzkoušeli jsme je

Test nejlevnějších notebooků

Na rčení „nejsem tak bohatý, abych kupoval levné věci“ zákazníci často zapomínají. Otestovali jsme proto šest levných...

Odstartovala nejsilnější raketa světa. Nese desítky satelitů a plachetnici

SpaceX poslala do vesmíru Falcon Heavy 25.6.2019 v 8:30 našeho času. Na palubě...

V úterý 25. června ráno v 8:30 našeho času znovu odstartovala nejsilnější raketa současnosti, Falcon Heavy. Vynesla...

Smrt nad Kanálem. Zahynuli při letecké nehodě, StB je obvinila z emigrace

V 70. letech 20. století se na obloze potkávaly rozmanité typy letadel, jak...

Kanál La Manche je tichým svědkem desítek nouzových přistání i zřícení letadel. Zahynuli zde českoslovenští hokejisté i...

Další z rubriky

„Psí oči“ nejsou náhoda, ale dílo evoluce. Psi si na ně vyvinuli svaly

Pes (ilustrační foto)

Ten nevinný pohled zná každý. Když upře čtyřnohý přítel na svého pána „psí oči“, vzbudí to širokou škálu emocí....

Po Číně Rusko? Další vědec chce provádět dědičné úpravy DNA u dětí

Enzym CRISPR (zeleně a červeně) se připojuje k dvojité šroubovici DNA (fialová...

Ruský vědec Denis Rebrikov údajně připravuje experiment, v jehož rámci by došlo k dědičnému přepisu DNA nenarozených...

Google má zřejmě peněz nazbyt. Zaplatil výzkum fyzikálního přeludu

Nechtěl by to mít v garáži každý? Takhle kouzelně vypadá provoz fuzoru

Společnost Google během posledních let v experimentu, o kterém prakticky nikdo nevěděl, nechala prověřit proslulou...

Najdete na iDNES.cz