Gravitační vlny nalezeny

1969: Gravitační záření bylo detekováno po dvanáctiletém výzkumu J. Weberem a jeho kolegy z Marylandské university. Objev gravitačních vln, o nichž se předpokládá, že jsou generovány rotujícími nebo vibrujícími systémy včetně astronomických zdrojů (např. kolapsem hvězdy), může vést k lepšímu chápání vesmíru.

Klíčem k Weberovu objevu je zařízení na detekci extrémně slabého gravitačního záření. Jako detektory, z nichž pět je umístěno na půdě university a jeden další 1000 km daleko (poblíž Chicaga), použil J. Weber aluminiové válce různého průměru a délky 153 cm. Úzká oblast frekvencí, na které jsou válce naladěny, je nastavitelná. Piezoelektrické krystaly připojené k povrchu válců přeměňují normální oscilace na elektrické napětí. Ze vzdáleného detektoru jsou do Marylandu přenášeny signály po telefonní lince. Tento výstup a výstupy dalších detektorů jsou zapojeny na dvoukanálový koincidenční detektor.

Od počátku roku J. Weber a jeho kolegové detekovali alespoň 40 případů, ve kterých signály nastaly současně na dvou nebo více oddělených detektorech. Podle výpočtu J. Webera je velmi malá pravděpodobnost, že všechny nalezené koincidence jsou náhodné.

Efekty seismických otřesů a rovněž i možných elektromagnetických excitací byly vyloučeny. Lze se domnívat, že v řadě případů byly detektory současně vzbuzeny gravitačním zářením. Plánuje se další práce, která zahrne i hledání gravitačních vln z kvasarů. (Chem. Engin. News, 23. 6. 1969.)

Existence gravitačního záření vyplývá z obecné teorie relativity a byla předpověděna Einsteinem před padesáti lety. Určité náznaky možnosti takového zjevu je však možno najit u M. Faradaye.

Celá Faradayova vědecká práce měla vysoký cíl – kterého dosáhla (těžko tomu mohlo být jinak) jen z části: prokázat jednotu fyzikálních sil (viz Vesmír 46, 339, 1967). O tom, že by i gravitace mohla mít podobné vlastnosti jak elektromagnetické Gravitační vlny nalezeny pole, řekl v přednášce v roce 1844: „Změna na jednom konci siločáry snadno vyvolá následnou změnu na druhém konci. Šíření světla, a proto pravděpodobně veškerého zářivého působení vyžaduje čas; a protože vibrace siločáry je asi příčinou zářivých jevů, je nutné, aby taková vibrace probíhala v čase. Nejsem si vědom, zda existují data, podle nichž se dokázalo nebo mohlo dokázat, že taková síla jako gravitace působí, aniž k tomu potřebuje čas, či když siločáry už existují, že takový příčný rozruch na jednom konci potřebuje čas nebo nutně musí být pociťován okamžitě na druhém konci.“

K. Holub, J. Koryta (Vesmír 48, 286, 1969/9)

2019: Detekce gravitačních vln už před padesáti lety? Chvíli to tak skutečně vypadalo, ale pochybnosti postupně sílily. Když se jiným týmům pracujícím se stejným typem rezonančních detektorů nepodařilo Weberovy výsledky zopakovat, bylo zřejmé, že se někde stala chyba. V průběhu sedmdesátých let přestali úspěšnosti detekce věřit úplně všichni s výjimkou Webera samotného. Zdánlivý signál, který nad hladinou šumu Weber zachytil, byl nejspíš artefakt způsobený chybou v programu, který data vyhodnocoval. Historii tohoto omylu popisuje Pedro G. Ferreira v knize Nádherná teorie: Sto let obecné teorie relativity (Vyšehrad 2015).

Dnes je jasné, že Weberovy detektory nebyly dostatečně citlivé. Gravitační vlny úspěšně zachytil až mnohem sofistikovanější interferometrický detektor LIGO v roce 2015. Podrobněji o tomto úspěchu psal na webu Vesmíru Jiří Langer. Joseph Weber (1919–2000) je nicméně považován za průkopníka v této oblasti, v květnové Bolzanově přednášce Učené společnosti se o něm zmínil i nositel Nobelovy ceny za detekci gravitačních vln Kip Thorne. Omyly a slepé uličky k vědě patří stejně neoddělitelně jako šťastné nápady a geniální řešení.