Zahlavi

Levitující magnet i černé díry. Nobelisté okouzlili pražské publikum

18. 07. 2019

Levitující magnet i banán zmrazený tekutým dusíkem tak, že dokázal zatloukat hřebíky. Fascinující experimenty předvedli včera v zaplněném sále Národního domu na Vinohradech dva nositelé Nobelovy ceny za fyziku, kteří do Prahy přijeli na pozvání Akademie věd ČR v rámci mezinárodní konference Hranice kvantové a mezoskopické termodynamiky.

První z nich byl fyzik Rainer Weiss, který Nobelovu cenu získal v roce 2017 za první přímé pozorování gravitačních vln. Tento objev se povedl díky speciálnímu zařízení LIGO, které zachytilo vlny při kolizi dvou černých děr.

Praha, město vzpomínek

Šestaosmdesátiletý vědec nejdříve převzal ocenění od předsedy Senátu Parlamentu ČR Jaroslava Kubery a poté poděkoval Praze, městu, ke kterému má velmi emotivní vztah. „Byla to Praha, která mně a mé rodině ve 30. letech zachránila život, když jsme utíkali z nacistického Německa. Je to pro mě město vzpomínek,“ řekl Weiss, jehož tatínek byl neurolog židovského původu a maminka herečka. Nejdříve se podařilo do Prahy utéct otci, poté matce s novorozenětem Rainerem: v předválečném Československu nakonec zůstali do mnichovského diktátu, v lednu 1939 přijeli lodí do New Yorku.

„Toto město má pro mě i velkou vědeckou váhu, protože to bylo v Praze, kde Albert Einstein vytvořil základy své teorie relativity a předpověděl existenci gravitačních vln. A my jsme o sto let později prokázali,“ dodal Weiss.

Medaile_Senatu-60

Rainer Weiss strávil šest let svého dětství v předválečné Praze

Navzdory pokročilému věku doslova sršel energií: během své přednášky neustále vtipkoval a obracel se k publiku: „Koho zajímají podrobnosti, ať mi napíše mail.“ Do svého vystoupení, prokládaného vizualizacemi a videem, dokonce vtělil i inzerát z newyorského metra, kterým pohotový realitní agent reagoval na Weissův objev. Hlásil, že vědci sice právě prokázali existenci gravitačních vln, ale mnohem těžší je sehnat v New Yorku byt s otevřenou šatnou (walk-in-closet).

„Většina amerických dětí ví, co to jsou černé díry, a ví to z filmů a komiksu,“ řekl Weiss. Publiku vysvětlil i obtíže, které jeho objev provázely: „První zařízení nám nefungovalo, nezměřilo vůbec nic. Ale to nám nevadilo, mohli jsme aspoň lépe přesvědčit americkou vládu a daňové poplatníky, aby nám dali víc peněz na lepší přístroj,“ komentoval to napůl vážně Weiss. Šlo především o to, jak izolovat měřicí přístroj od téměř neznatelných, ale permanentních otřesů zemského povrchu. Nakonec si vědci pomohli systémem vzájemně propojených kyvadel.

Když zmrzne i whisky

Ani přednáška dalšího fyzika a nositele Nobelovy ceny Wolfganga Ketterleho se nedala označit za tradiční. Ketterle již o přestávce doléval do nádoby na improvizovaném vědeckém pultu tekutý dusík, který potom využíval při svých experimentech.

Ketterle

Wolfgang Ketterle odměňoval dotazy z publika rudými karafiáty

„Víte, co máme s Rainerem Weissem společného?“ obrátil se na publikum. Přicházely odpovědi typu: Nobelova cena, práce v Massachusettském technologickém institutu nebo třeba Praha. Ale Ketterle jen potřásal hlavou: „Spojuje nás i Albert Einstein. Trvalo nám sedmdesát let, než jsme dokázali to, co Albert Einstein tušil již v roce 1924. Z toho pro vědce plyne: držte se Einsteina a budete úspěšní!“

Vědci, držte se Einsteina!

Ketterle se potom snažil vysvětlit princip nízkoenergetického materiálu (Boseho-Einsteinova kondenzátu), za jehož výrobu získal v roce 2001 Nobelovu cenu. Zjednodušeně řečeno, jde o zchlazení určité látky až do ultranízkých teplot (v řádě nanokelvinů), při kterém mají atomy minimální kinetickou energii. „Jinak rozlítané atomy do sebe přestanou narážet a doslova pochodují v řadě. Stávají se superfluidní,“ říkal Ketterle, jehož objev znázornil prestižní americký časopis Science na své obálce v podobě šiku modrých vojáků. Ketterle pak zchlazování a přeměnu energie předvedl na řadě materiálů – od zmíněného banánu přes zmrzlý karafiát až po nafouknutý balónek. Některé z pokusů se nezdařily na poprvé, ale to Ketterleho nijak nevyvedlo z míry: „My vědci musíme být trpěliví.”

„Víte, proč vám v lednici nikdy nezmrzne whisky? Protože běžná lednice mrazí do výše -20 stupňů Celsia, a na whisky potřebujete -26 stupňů. Na čistý alkohol je to dokonce -100 Celsiových stupňů,“ vysvětloval Ketterle, který se nyní zaměřuje na výzkum nových forem materiálů, oscilujících mezi stavy pevný, tekutý a plynný.

Stejně jako Rainer Weiss a další nobelista William Phillips i Wolfgang Ketterle převzal v rámci večera pamětní medaili od Senátu. Předsedkyně Akademie věd ČR Eva Zažímalová pak udělila prestižní medaili „De scientia et humanitate optime meritis“ průkopníkovi kvantové optiky a fyziky laserů Marlanu Scullymu. „Ne politici, ale vědci posouvají lidstvo dopředu,“ řekl na ceremoniálu předseda Senátu.

Letošní konferenci Hranice kvantové a mezoskopické termodynamiky v Praze organizuje Fyzikální ústav AV ČR.

Celá fotogalerie je na tomto odkazu.

Na titulní fotografii nobelista Wolfgang Ketterle při experimentu se zmrazenou růží

Připravila: Alice Horáčková, Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
Foto ve fotogalerii a 1. foto v textu: Jana Plavec, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR

Foto titulní a 2. foto v textu: Alice Horáčková, Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR

Medaile_Senatu-13

Medaile_Senatu-13

Medaile_Senatu-20

Medaile_Senatu-20

Medaile_Senatu-28

Medaile_Senatu-28

Medaile_Senatu-31

Medaile_Senatu-31

Medaile_Senatu-38

Medaile_Senatu-38

Medaile_Senatu-46

Medaile_Senatu-46

Medaile_Senatu-49

Medaile_Senatu-49

Medaile_Senatu-60

Medaile_Senatu-60

Medaile_Senatu-66

Medaile_Senatu-66

Medaile_Senatu-72

Medaile_Senatu-72

Medaile_Senatu-77

Medaile_Senatu-77

Medaile_Senatu-80

Medaile_Senatu-80

Medaile_Senatu-81

Medaile_Senatu-81

Medaile_Senatu-84

Medaile_Senatu-84

Medaile_Senatu-85

Medaile_Senatu-85

Medaile_Senatu-86

Medaile_Senatu-86

Matematika, fyzika a informatika

Vědecká pracoviště

Fyzikální výzkum pokrývá široké spektrum problémů, od základních složek hmoty a fundamentálních přírodních zákonů, zahrnující i zpracování dat z velkých urychlovačů, až po fyziku plazmatu při vysokých tlacích a teplotách, fyziku pevných látek, nelineární optiku a jadernou fyziku nízkých a středních energií. Astrofyzikální výzkum se soustřeďuje na výzkum Slunce – především erupcí, na dynamiku těles slunečního systému a na vznik hvězd a galaxií. V matematice a informatice se studují jak vysoce abstraktní disciplíny jako logika a topologie, tak i statistické metody a diferenciální rovnice a jejich numerická řešení. Přitom i čistě teoretické výzkumy v oblastech, jakou jsou např. neuronové sítě, optimalizace a numerické modelování, bývají často motivovány konkrétními problémy nejen v přírodních vědách. Sekce zahrnuje 6 ústavů s přibližně 1600 zaměstnanci, z nichž je asi 630 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.

Všechny výzkumné sekce