Ulovená vlna

Zážitek z mladých let mě ovšem nutí k opatrnosti. Ze zaznamenávání gravitačních vln jsem se radoval již v roce 1969 a v několika letech následujících. Americký fyzik Joseph Weber oznamoval, že mu průchod vln oznamuje rozkmitání dvou masivních válců, vzdálených od sebe tisíc kilometrů. Říkal dokonce, že vlny vycházejí ze středu naší galaxie. Aby to byla pravda, musely by vlny být silnější, než teoretici předvídali, pod tlakem Weberových měření však byli ochotni své názory na vznik vln opravit. Důvěra k Weberovým výsledkům postupně klesala, když je další badatelé nepotvrdili. Proč se rozkmitání detektorů, k němuž došlo 14. září 2015 a které bylo označeno jako událost GW150914, zatím těší všeobecné důvěře nejen jako doklad průchodu gravitační vlny, ale také jako svědectví o tělesech, která svým sbližováním vyvolala její vznik?

Myslím, že tato důvěra má tři zdroje.

Jedním je mimořádná preciznost experimentu. Weber se pokoušel pracnými statistickými metodami rozpoznat signály vystupující těsně nad hladinu šumu. Výjimečnost záznamů události na pozadí obvyklého provozu a jejich shoda na tisíce kilometrů vzdálených místech jsou impozantní.

Během desítek let výrazně pokročily znalosti o jevech ve vesmíru, které by mohly vyvolat vlny. Einstein před sto lety mohl uvažovat o supernovách – explozích hvězd. Ty by však vyvolaly vlnu jen v případě, že by nebyly symetrické. Běžné supernovy takové nejsou. Realistickým zdrojem vln tak zůstávají po spirálách se sbližující kompaktní tělesa. Takové sbližování bylo již pozorováno a přesně odpovídá předpokladu, že je důsledkem vyzařování vln.

Snad nejdůležitější je však rozvoj výpočetní techniky. Masivní tělesa o nejrůznějších parametrech se dnes mohou srážet „v počítačích“ a připravit tak katalog možných výsledků jejich sbližování a splynutí. Pozorovaný jev pak stačí přiřadit k vypočtenému. K impozantní shodě mezi záznamy detektorů se tak přidružuje impozantní shoda mezi záznamy a výpočty.

Zdá se tedy, že nemusíme pochybovat ani o tom, že byla zaznamenána gravitační vlna, ani o tom, že ji vyslaly těsně před svým splynutím dvě černé díry. Zprávu o dalších záznamech by ovšem fyzici velice uvítali. Střízlivé odhady říkají, že by jich mělo být aspoň několik do roka. Možná už byly pořízeny, ale ještě se prověřují? V nejbližších letech bude uváděna do provozu celosvětová síť detektorů, která šanci na záznamy ještě zvýší.

K čemu nám to bude? Objev elektromagnetických vln vedl k podstatné proměně naší civilizace. To od gravitačních vln asi očekávat nemůžeme – zůstáváme odkázáni na ty, které nám připravila příroda, námi vyvolávané vlny jsou pro registraci příliš slabé. Mnoho si však můžeme slibovat od využití záznamů vln pro poznání stavby, historie a zákonů vesmíru. Z objevu bychom snad mohli načerpat i povzbudivé poselství: naše civilizace ještě není za zenitem svých možností a mohou se jí otevřít nové horizonty.