Spis treści:

Profesor Andrzej Trautman – życiorys laureata „polskiego Nobla”

Prof. Andrzej Trautman urodził się w 1933 roku w Warszawie jako wnuk francuskiego poety i dyplomaty oraz syn polskiego malarza. Po powstaniu warszawskim jako dziesięciolatek został wywieziony wraz z matką do Niemiec. Po traumatycznych przeżyciach wrócili, ale zastali swoje mieszkanie doszczętnie spalone. Udali się więc w podróż do Paryża, do bliskiej rodziny. Tam chłopiec chodził do polskich szkół i zdał maturę, po której wrócił do Polski na studia.

Przypadkowa książka popularnonaukowa sprawiła, że już w szkole średniej zafascynował się fizyką teoretyczną. Na poważnie zajął się tą dziedziną nauki jednak dopiero pod koniec studiów na politechnice, na Wydziale Łączności. Dlaczego dopiero wtedy? Otóż zniechęciła go jego nauczycielka, która mówiła, że po fizyce teoretycznej w najlepszym wypadku zostanie nauczycielem. Dlatego podjął studia inżynierskie na Politechnice Warszawskiej.

Nie dało się jednak ukryć, że w jego sercu wciąż królowała fizyka. Po niesamowitym spotkaniu z profesorem Leopoldem Infeldem podjął studia doktoranckie w jego grupie na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.

Projekt bez tytułu (1)hh
Profesor Andrzej Trautman /fot. autor: prof. Adam Walanus, licencja: CC BY-SA 4.0


Lata studiów inżynierskich nie poszły na marne. Trautman od razu spostrzegł analogię pomiędzy teorią pól i fal elektromagnetycznych a siłami grawitacji. Bardzo ciekawiło go, czy można wysnuć z tego założenia dalsze wnioski. Na doktoracie zajął się więc promieniowaniem grawitacyjnym. Temat ten był wówczas niesłychanie kontrowersyjny…

Przeczytaj również: Największa kradzież XX wieku. Kto ukradł Monę Lisę?

Fale grawitacyjne nie istnieją?

Pierwszy raz możliwość istnienia fal grawitacyjnych dopuścił w fizyce Albert Einstein, za co został natychmiast skrytykowany. Uczeni uznali, że istnienia fal grawitacyjnych nie da się potwierdzić, ponieważ nie ma sposobu na odróżnienie ich od zjawisk wywołanych zmianą układu odniesienia. W ogólnej teorii względności Einstein użył do opisu pola grawitacyjnego tensora metrycznego. Rozwiązanie wygląda jak fala, ale to wynika jedynie z wyboru układu współrzędnych.

Pierwsze prace Einsteina były oparte na przybliżeniu liniowym. Wszystkie kwadraty i sześciany zostały dla uproszczenia odrzucone. Einstein wiedział, że do opisu zamkniętego Wszechświata takie działanie wprowadza w błąd – należy więc koniecznie uwzględnić wszystkie człony nieliniowe. Dlatego po 20 latach wraz z izraelskim fizykiem Nathanem Rosenem podjął próbę znalezienia ścisłych rozwiązań równań pola grawitacyjnego opisujących płaskie fale grawitacyjne.

Napotkali jednak poważną przeszkodę – otrzymali równania różniczkowe o rozwiązaniach osobliwych, czyli takie, które w pewnych miejscach dążyły do nieskończoności. Uznali więc, że fale grawitacyjne nie istnieją. Pracę z wynikami swoich badań wysłali do czasopisma naukowego Physical Review. Redakcja przekazała ją recenzentowi, który zwrócił uwagę na jedną kwestię – że osobliwości to zapewne jedynie sprawa wyboru współrzędnych. Co ciekawe, Einstein bardzo się zdenerwował faktem, że jego praca nie poszła od razu do druku.

Recenzentem pracy Einsteina okazał się bardzo dobry fizyk Howard Percy Robertson, przebywający wówczas w Princeton. W tym samym mieście był na stypendium Fundacji Rockefellera nie kto inny, jak Leopold Infeld – wspomniany przyszły promotor pracy doktorskiej prof. Trautmana.

Teoria prof. Trautmana

W latach 50. Infeld wrócił do Polski na uniwersytet, a Trautman rozpoczął u niego studia doktoranckie. Infeld w wyniku rozmów z Einsteinem uwierzył, że fale grawitacyjne nie istnieją, zatem Trautman stanął przed wielkim wyzwaniem dotyczącym tego, jak przekonać promotora i udowodnić swoje przypuszczenia.

Wavy
Symulacja fal grawitacyjnych, które wytwarzają orbitujące wokół siebie obiekty /fot. Wikipedia (domena publiczna)


Trautman w pocie czoła poszukiwał argumentów na obronę swojej teorii. W końcu wyniki równań zaczęły potwierdzać istnienie fal grawitacyjnych, a jego badania opublikowały nawet uznane czasopisma. Infeld otoczył opieką swojego niezłomnego doktoranta i do końca był promotorem jego pracy, mimo że sam powątpiewał nieco w jej tematykę.

Przeczytaj również: Na wakacje nie tylko nad Bałtyk. Mamy też piękne "Kaszubskie Morze"

Fale grawitacyjne jednak istnieją

Prof. Andrzej Trautman podkreśla, że ani przez chwilę nie wątpił w swoje rozwiązania matematyczne. Na doświadczalne potwierdzenie jego teorii przyszło mu jednak czekać aż do 2016 r. Nowoczesny detektor fal grawitacyjnych LIGO wskazał, że część energii powstałej w wyniku zderzenia dwóch odległych czarnych dziur przyjęła formę właśnie fal grawitacyjnych i dotarła do Ziemi.

Andrzej Trautman – osiągnięcia

Prof. Andrzej Trautman od 1955 r. przez całe swoje życie zawodowe był związany z Instytutem Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu Warszawskiego. Osiągnięcia Trautmana to przede wszystkim wiele nagród. Wysuwano też jego kandydaturę do Nagrody Nobla z dziedziny fizyki. Od 2003 r. naukowiec przebywa na emeryturze. W 2017 r., po wielu latach od zakończenia badań, otrzymał Nagrodę Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, zwaną także "polskim Noblem".


Rozwiąż nasze quizy:

QUIZ ortograficzny. Czy wiesz, jak zapisać te rzadko używane wyrazy?

Bardzo trudny QUIZ z wiedzy ogólnej. Nieliczni zdobywają 100 proc.

QUIZ: Byłeś uczniem w PRL? Z łatwością odpowiesz na te pytania, choć przy 9. może być różnie