Nagroda Nobla za wykrycie fal grawitacyjnych

Opublikowano: 04.10.2017 | Kategorie: Nauka i technika, Wiadomości z wszechświata, Wiadomości ze świata | RSS komentarzy

Przeczytano 4 razy!

Nagroda Nobla za badania fal grawitacyjnych należała się także Polakowi, prof. Andrzejowi Trautmanowi, który w latach 50. XX w. wniósł wielki wkład w badania nad promieniowaniem grawitacyjnym – przekonywał w rozmowie z PAP prof. Jerzy Lewandowski z Wydziału Fizyki UW.

Laureatami tegorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki zostali we wtorek: Rainer Weiss, Barry C. Barish oraz Kip S. Thorne. Komitet Noblowski docenił ich decydujący wkład w budowę detektora LIGO i obserwacje fal grawitacyjnych.

„Wiadomość o tegorocznych laureatach Nagrody Nobla przyjęliśmy z mieszanymi uczuciami. Bardzo liczyliśmy na uznanie prac prof. Trautmana, któremu nagroda się należała” – powiedział w rozmowie z PAP prof. Jerzy Lewandowski, kierownik Katedry Teorii Względności i Grawitacji Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.

Według niego prace prof. Trautmana dotyczące fal grawitacyjnych pojawiły się w decydującym momencie dla rozwoju tej dziedziny. „Z prac Einsteina, opublikowanych w latach 1930. wynikało, że Einstein wątpi w istnienie fal grawitacyjnych. A Trautman po raz pierwszy dostarczył prawidłowego opisu zjawiska promieniowania grawitacyjnego przy pomocy ogólnej teorii względności” – zauważył prof. Lewandowski. „Pytaniem, na które wtedy nie znano odpowiedzi, było, czy fale grawitacyjne istnieją jako zjawisko polegające na przemieszczaniu się energii przez czasoprzestrzeń i „wyciekaniu” z tej czasoprzestrzeni. Trautman to udowodnił, Wytłumaczył, jak rozumieć teorię względności. Wytłumaczył, że fale grawitacyjne istnieją” – przypomniał fizyk z UW.

W 1958 r. Andrzej Trautman przedstawił 4 prace. „On nawet nie był wtedy jeszcze doktorem” – podkreślił prof. Lewandowski. „To miał być doktorat, którego miał bronić. W jednej z prac Trautman udowodnił, że istnieje zjawisko promieniowania grawitacyjnego, podał wzór, według którego można obliczyć energię tego promieniowania, wykazał, że ta energia jest nieujemna”.

Wynik tych prac jego promotor – Leopold Infeld – przedstawił w King’s College w Londynie. Polak dostarczył w ten sposób brakującego elementu całej grupie angielskiej i amerykańskiej specjalistom od teorii względności. Dzięki tym badaniom – jak ocenił prof. Lewandowski – można było dalej rozwijać tę dziedzinę. Trautman został do King’s College zaproszony i przez trzy miesiące prowadził tam kurs o swojej przyszłej pracy doktorskiej. Prof. Lewandowski dodał, że na te kursy chodził również Peter Higgs (odkrywca tzw. cząstki Higgsa, nagrodzony za to odkrycie Noblem z fizyki w 2013 r.), który pomagał Trautamnowi np. w poprawianiu błędów językowych. „Prace Trautmana to nie była tylko ciekawostka oderwana od dalszego rozwoju wydarzeń. O pracach Trautmana dowiedział się Kip Thorne” – powiedział prof. Lewandowski.

Rozmówca PAP wyjaśnił, że pierwsza praca Kipa S. Thorna o falach grawitacyjnych zaczyna się od odniesienia do pracy Trautmana. „Thorne pisze, że nie stosuje aż tak zaawansowanych metod matematycznych jak Trautman, więc swój temat będzie rozpatrywał w pewnym przybliżeniu” – przypomniał Lewandowski. Jego zdaniem Trautman wywarł znaczny wpływ na Thorna.

Andrzej Trautman (ur. 1933) zajmował się fizyką teoretyczną, w tym grawitacją oraz ogólną teorią względności. Jego prace z lat 1950. i początku lat 1960. wniosły istotny wkład do teorii fal grawitacyjnych, których istnienie udało się potwierdzić doświadczalnie dopiero w roku 2015.

Po raz pierwszy o falach grawitacyjnych wspomniał Albert Einstein w ogólnej teorii względności, opublikowanej w roku 1916. Przewidział, że fale, emitowane przez przyspieszające masy, rozchodzą się w czasoprzestrzeni, powodując jej odkształcenia (trochę jak fale na powierzchni wody). Nie miał jednak pewności, czy fale te rzeczywiście istnieją – mogły być równie dobrze efektem matematycznych przekształceń skomplikowanych równań. Inni fizycy także mieli wątpliwości – pojawiały się opinie, że fale grawitacyjne nie niosą ze sobą energii, są więc matematycznym złudzeniem, niewykrywalnym fenomenem o wyłącznie teoretycznym znaczeniu.

Taki pogląd reprezentował również kierujący Instytutem Fizyki Teoretycznej UW prof. Leopold Infeld. Trautmanowi udało się jednak udowodnić, że fal grawitacyjnych nie da się wyeliminować ze wzorów za pomocą przekształceń równań – są zatem realne i powinny dać się wykryć. Na zaproszenie brytyjskiego fizyka Felixa Piraniego, profesora King’s College w Londynie, w 1958 roku Trautman wygłosił trzymiesięczny cykl wykładów w Londynie.

W roku 1960 wspólnie z Amerykaninem Ivorem Robinsonem opublikował on opis fal grawitacyjnych, będący rozwiązaniem równań Einsteina. Pracę „Spherical Gravitational Waves” zamieszczono na łamach „Physical Review Letters”. Późniejsze prace prof. Trautmana dotyczą między innymi teorii Einsteina–Cartana, zajmującej się grawitacją.

Gdy 11 lutego 2016 oficjalnie potwierdzono wykrycie fal grawitacyjnych, kilkudziesięciu polskich fizyków w oficjalnym piśmie podziękowało prof. Andrzejowi Trautmanowi za to, że przed laty udowodnił teoretycznie ich istnienie. W ten sposób przyczynił się do podjęcia działań, które doprowadziły do ich wykrycia. Nie wydano by setek milionów dolarów na interferometr laserowy LIGO, gdyby nie było przesłanek teoretycznych dających nadzieję na powodzenie eksperymentu. Dzięki pracom prof. Trautmana powstały też metody pozwalające na obliczanie emisji fal podczas zderzeń czarnych dziur i innych zdarzeń na skalę kosmiczną.

„Chociaż detekcja fal grawitacyjnych jest osiągnięciem przede wszystkim doświadczalnym, nie byłaby ona możliwa bez zdefiniowania, czym są fale grawitacyjne w pełnej teorii Einsteina” – pisali polscy fizycy w otwartym liście do profesora Trautmana. List ten w 2016 r. opublikowała Wyborcza. „Pańskie prace, z przełomu lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych, leżą u samych podstaw teorii promieniowania grawitacyjnego i między innymi podają jego definicję”.

„Prace te pokazały: po pierwsze, jak fale grawitacyjne wyglądają daleko od źródeł; po drugie, że układ emitujący fale grawitacyjne ma w każdej chwili dobrze określoną energię, która maleje w czasie (wzory Trautmana i Bondiego); i po trzecie, zawierały pierwsze ścisłe rozwiązania próżniowych równań Einsteina opisujące fale grawitacyjne od ograniczonych źródeł (metryki Robinsona-Trautmana)” – napisali.

Fizycy przypomnieli też w liście „o niezmiernie inspirującej roli”, jaką dla całej dziedziny odegrał cykl wykładów prof. Trautmana, wygłoszonych w King’s College w Londynie w 1958 roku: „Pański wkład w podstawy teorii fal grawitacyjnych jest nie do przecenienia: był to de facto początek rozważań, które dopiero w ostatnim czasie doprowadziły do numerycznych i perturbacyjnych wyników, koniecznych do porównania mierzonych sygnałów z teoretycznym modelem procesu zlewania się czarnych dziur. Podkreślamy też, że to Pańska szkoła fizyki relatywistycznej w Warszawie wykształciła znaczną część polskiej grupy badaczy będących w zespole LIGO/VIRGO”.

Andrzej Trautman urodził się w Warszawie. Gdy miał 12 lat, jego rodzina przeniosła się do Paryża, ale po maturze wrócił do Polski. Jest członkiem PAN i emerytowanym profesorem Uniwersytetu Warszawskiego. W 2016 r. za wybitne zasługi w pracy naukowo-badawczej i za osiągnięcia w międzynarodowej współpracy naukowej został odznaczony Krzyżem Komandorskim Orderu Odrodzenia Polski. Wcześniej otrzymał Nagrodę Państwową I stopnia, zaś Polskie Towarzystwo Fizyczne wyróżniło go medalem im Mariana Smoluchowskiego.

Autorstwo: Ludwika Tomala, Paweł Wernicki
Edycja: Anna Ślązak, Agnieszka Tkacz
Źródła: NaukawPolsce.PAP.pl [1] [2]
Kompilacja 2 wiadomości: WolneMedia.net

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars Zostań pierwszą osobą, która oceni ten wpis!
Loading...

TAGI: ,

OD ADMINISTRATORA PORTALU: Hej! Cieszę się, że odwiedziłeś naszą stronę! Naprawdę! Jeśli zależy Ci na dalszym rozpowszechnianiu niezależnych informacji, ujawnianiu tego co przemilczane, niewygodne lub ukrywane, możesz dołożyć swoją cegiełkę i wesprzeć "Wolne Media" finansowo. Darowizna jest też pewną formą „pozytywnej energii” – podziękowaniem za wiedzę, którą tutaj zdobywasz. Media obywatelskie, jak nasz portal, nie mają dochodów z prenumerat ani nie są sponsorowane przez bogate korporacje by realizowały ich ukryte cele. Musimy radzić sobie sami. Jak możesz pomóc? Dowiesz się TUTAJ. Z góry dziękuję za wsparcie i nieobojętność!

Poglądy wyrażane przez autorów i komentujących użytkowników są ich prywatnymi poglądami i nie muszą odzwierciedlać poglądów administracji "Wolnych Mediów". Jeżeli materiał narusza Twoje prawa autorskie, przeczytaj informacje dostępne tutaj, a następnie (jeśli wciąż tak uważasz) skontaktuj się z nami! Jeśli artykuł lub komentarz łamie prawo lub regulamin, powiadom nas o tym formularzem kontaktowym.

3 komentarze

  1. mariusz 04.10.2017 11:51

    Od olbrzymich odkryć Einsteina zrozumiano, że dalsze ich ujawnianie społeczeństwu może doprowadzi do gwałtownego rozwoju i uniezależnienia się społęczeństwa od władz. To nie jest tak, że po 90 latach nie odkrywamy niczego podobnego, tylko że od roku 1930 wszystkie takie odkrycia są zatajane przed ciemnym społęczeństwem, co robi się z niezwykłą łatwością. Bezpośrednim powodej zatajania odkryć z fizyki jest to, że Jednolita Teoria Pola dotyczy grawitacji i umożliwia bardzo łatwo stworzenie technologii do podróży do światów równoległych. Już w roku 1943 rząd USA zrobił eksperyment Filadelfia. Obecne technologie z fizyki wyprzedzają oficjalną naukę o kilkaset lat. Między innymi znane są metody produkcji wszystkiego bezpłatnie. Nikt nie musiałby pracować.

    Żyjemy w systemie faszystowskim co najmniej od roku 1930.

  2. Fenix 04.10.2017 12:10

    @mariusz ,Ja też tak myślę ” Obecne technologie z fizyki wyprzedzają oficjalną naukę o kilkaset lat. Między innymi znane są metody produkcji wszystkiego bezpłatnie. ”
    Nie pracować na życie .
    Warto tworzyć w życiu .

  3. Atos 04.10.2017 13:00

    @mariusz. Nieprawda.
    Einstein pracował nad jednolitą teorią pola aż do śmierci w roku 1955. Kiedy zaczynał, uchodził za największego fizyka świata, wszyscy czekali na jego kolejne prace, kończył jako zupełny outsider, dinozaur z innej epoki. 
    Z dzisiejszego punktu widzenia jednolita teoria pola była zapewne pomyłką. Fizyka rozwinęła się zupełnie inaczej: najpierw cofnęła się do epoki sprzed teorii względności szczególnej (STW). Równanie Schrödingera z roku 1926 jest nierelatywistyczne. Potem stopniowo nauczono się łączyć STW z mechaniką kwantową – wynikiem jest kwantowa teoria pola. Einstein świadomie ją ignorował, choć za jego życia, mniej więcej w okresie asystentury Strausa, powstała elektrodynamika kwantowa.
    Już po śmierci Einsteina zbudowano jej uogólnienie – teorię oddziaływań elektrosłabych (tę od bozonu Higgsa). Ostatecznie mamy dziś nie do końca satysfakcjonujący, lecz zgodny z doświadczeniem, Model Standardowy cząstek. 
    Zawiera on mnóstwo parametrów eksperymentalnych i oparty jest na kwantowej teorii pola. Mamy więc połączenie STW i fizyki kwantowej. I mamy też spory impas, ponieważ od czterdziestu lat nie udało się znaleźć teorii bardziej zadowalającej teoretycznie oraz zgodnej z eksperymentem. Może ulepszony LHC pozwoli uzyskać istotnie nowe dane eksperymentalne.
    Natomiast OTW nie udało się połączyć z żadną teorią kwantową aż do dziś, mimo różnych cząstkowych osiągnięć. Chyba nikt nie stara się już kontynuować programu jednolitej teorii pola w sensie Einsteina: tzn. zbudowania wspólnej niekwantowej teorii oddziaływań. Wydaje się, że Einstein zaczął nie od tej strony, bo OTW jest marnym punktem wyjścia do badania zjawisk atomowych.
    Niepowodzenie Einsteina trzeba widzieć na tle całości. Nauka wbrew pozorom jest bardziej historią niepowodzeń niż sukcesów, tzn. niepowodzenia są chlebem powszednim, sukcesy – świętem.
    Dzisiejsza fizyka fundamentalna, sześćdziesiąt lat po śmierci Einsteina, wygląda raczej na zagubioną. Ogromny program superstrun, angażujący od paru dziesiątków lat najzdolniejszych teoretyków świata z Edwardem Wittenem na czele , ugrzązł zdaje się na dobre, w każdym razie wymierne korzyści przyniósł do tej pory raczej matematyce niż fizyce.
    Uczeni pracujący w tej dziedzinie powtórzyli podobny błąd co Einstein: dali się uwieść matematyce i wylądowali w tzw. krajobrazie superstrun, w którym udowodnić można wszystko i niczego nie można przewidzieć

Dodaj komentarz

Zaloguj się aby dodać komentarz.
Jeśli już się logowałeś - odśwież stronę.

pl Polish
X