Tekst'ar'o de Esperant'o

La hom'o, kiu kompren'is la univers'a'n lingv'o'n

Amri WANDEL – Israelo

En septembr'o 2017 la Nobel-Premi'o pri fizik'o est'is don'it'a al tri scienc'ist'o'j kiu'j plej mult'e kontribu'is por la sensaci'a mal'kovr'o de gravit'a'j ond'o'j, du jar'o'j'n pli fru'e. Se oni pov'us al'juĝ'i la Nobel-Premi'o'n post'mort'e, plej ver'ŝajn'e est'us kvar'a partner'o: Albert Einstein, kiu teori'e propon'is la ekzist'o'n de gravit'a'j ond'o'j cent jar'o'j'n pli fru'e.

Kurioz'e, plur'a'j mejl'o'ŝton'o'j sur'voj'e al la mal'kovr'o de gravit'a'j ond'o'j koincid'as kun signif'a'j dat'o'j en la histori'o de la Lingv'o Inter'naci'a.

Mal'pli ol du monat'o'j'n post la cent'a Universal'a Kongres'o en Lillo*, du laboratori'o'j en Uson'o, kun la plej sent'em'a aparat'ar'o iam konstru'it'a de la hom'o, mal'kovr'is signal'o'n, kiu'n mil'o'j da scienc'ist'o'j van'e serĉ'ad'is dum du'on'a jar'cent'o. Dum sekund'er'o gigant'a'j tub'o'j, kvar kilo'metr'o'j'n long'a'j, vibr'e ŝrump'iĝ'is kaj etend'iĝ'is je apenaŭ percept'ebl'a distanc'o, eg'e mal'pli grand'a ol atom'a nukle'o*. Kial tiom grav'a mal'kovr'o bezon'is tiom da temp'o, kaj kial tiu mal'grand'a signal'o tiom ekscit'is, ne nur la scienc'a'n komun'um'o'n, sed la tut'a'n mond'o'n? Kiel ĝi pruv'is unu el la plej baz'a'j koncept'o'j de la natur'o, antaŭ'vid'it'a cent jar'o'j'n pli fru'e? Por tio'n kompren'i ni re'ven'u al la komenc'o de la du'dek'a jar'cent'o.

Sam'jar'e kun la unu'a Universal'a Kongres'o en 1905, jun'a, ne'kon'at'a german'a jud'a fizik'ist'o publik'ig'is nov'a'n teori'o'n, kiu kaŭz'is revoluci'o'n en la kompren'o de spac'o kaj temp'o: la Teori'o de Relativ'ec'o. Tiu'n, ŝajn'e strang'a'n kaj kontraŭ-intuici'a'n teori'o'n, li ne invent'is pro intelekt'a kapric'o, sed kiel konsekvenc'a'n sekv'o'n de eksperiment'o, far'it'a de du uson'a'j scienc'ist'o'j, Michelson kaj Morley, en 1887, sam'jar'e kun la aper'o de la Unu'a Lern'o'libr'o.

La eksperiment'o, kies rezult'o est'is enigm'a por la scienc'a mond'o de tiu epok'o, mal'valid'ig'is la Eter'a'n Teori'o'n, kiu'n la fizik'ist'o'j invent'is por klar'ig'i la dis'vast'iĝ'o'n de gravit'a kaj elektr'a fort'o tra vaku'o. Sed la Teori'o de Relativ'ec'o de la jar'o 1905 ne kontent'ig'is la jun'a'n Einstein, ĉar ĝi ne est'is komplet'a: ĝi ne trakt'is la gravit'a'n fort'o'n. Dek jar'o'j'n, de 1905 ĝis 1915, li labor'ad'is por pli'vast'ig'i tiu'n teori'o'n, kaj post mult'a'j prov'o'j kaj stumbl'o'j li fin'e publik'ig'is la Ĝeneral'a'n Teori'o'n de Relativ'ec'o, kiu inkluziv'is la gravit'a'n fort'o'n. Ĉar tiu du'a teori'o est'is matematik'e kompleks'a kaj hav'is eĉ pli strang'a'j'n, kontraŭ-intuici'a'j'n sekv'o'j'n ol la antaŭ'a Relativ'ec'o-teori'o, la scienc'a mond'o komenc'e est'is skeptik'a. Unu el tiu'j strang'a'j sekv'o'j de la nov'a teori'o: grand'a mas'o, kiel ekzempl'e la sun'o, pov'as kurb'ig'i lum'radi'o'j'n. Sekv'e stel'o'j, vid'at'a'j tre proksim'e de la sun'a rand'o, aspekt'us kvazaŭ iom'et'e mov'it'a'j de si'a'j kutim'a'j lok'o'j en la ĉiel'o. En 1919 okaz'is sun'eklips'o en Sud'amerik'o, kiu est'is taŭg'a por observ'i tiu'n fenomen'o'n. La Brit'a Akademi'o de Scienc'o'j send'is ekspedici'o'n gvid'at'a'n de la angl'a reĝ'a astronom'o Edmund Eddington, la plej fam'a astr'o'fizik'ist'o de tiu epok'o, por observ'i kaj mezur'i la ŝajn'a'n mov'iĝ'o'n de la stel'o'j proksim'e de la sun'o, laŭ la prognoz'o de la Teori'o de Relativ'ec'o. La rezult'o'j de tiu mezur'ad'o ekzakt'e konfirm'is la kalkul'o'j'n de Einstein, kiu sekv'e far'iĝ'is la plej fam'a scienc'ist'o en la mond'o.

Kelk'a'j el la teori'a'j implic'o'j de la Ĝeneral'a Teori'o de Relativ'ec'o est'is tiom strang'a'j, ke eĉ Einstein mem hezit'is ili'n akcept'i. Ekzempl'e, la ekzist'o de tre dens'a'j objekt'o'j, kies gravit'o est'as tiom fort'a, ke neni'o, eĉ ne lum'o, pov'os ili'n for'las'i. Mult'a'j scienc'ist'o'j, inkluziv'e de Einstein mem, pens'is ke tia'j objekt'o'j, kiu'j'n ni nun'temp'e nom'as “nigr'a'j tru'o'j”*, ne pov'as real'e ekzist'i. Tamen oni ili'n mal'kovr'is du jar'dek'o'j'n post la for'pas'o de Einstein.

Sed la plej grandioz'a antaŭ'vid'o – kaj mal'traf'o – de Einstein, est'is la tiel nom'at'a “Kosm'ologi'a Konstant'o”. En 1917 Einstein aplik'is si'a'n Ĝeneral'a'n Teori'o'n de Relativ'ec'o por pri'skrib'i la struktur'o'n de la univers'o kiel tut'o. La ekvaci'o'j implic'is ke la univers'o est'as aŭ en kolaps'ant'a stat'o aŭ ekspansi'ant'a. Laŭ la astronomi'a sci'o de tiu epok'o, la univers'o est'is grand'skal'e sen'mov'a, etern'a kaj sen'ŝanĝ'a. Ĉi tiu spec'o de univers'o tamen ne est'is ebl'a, laŭ la ekvaci'o'j de Ĝeneral'a Relativ'ec'o. Por solv'i la problem'o'n, Einstein modif'is la ekvaci'o'j'n en'konduk'ant'e nov'a'n term'o'n, kiu'n li nom'is “Kosm'ologi'a Konstant'o”, kvazaŭ for'puŝ'a fort'o, por kompens'i la univers'a'n gravit'a'n al'tir'o'n kaj ebl'ig'i sen'mov'a'n univers'o'n. Pli ol jar'dek'o'n post'e, uson'a astronom'o nom'at'a Edwin Hubble, kiu esplor'is mal'proksim'a'j'n galaksi'o'j'n, konstat'is ke la univers'o efektiv'e ekspansi'as. Kiam, dum renkont'iĝ'o kun Hubble, Einstein konsci'is pri tiu esplor'o, li laŭ'dir'e ek'kri'is: “Se la Univers'o tamen ne est'as sen'mov'a, do for la kosm'ologi'a'n term'o'n!” kaj for'las'is la ide'o'n de Kosm'ologi'a Konstant'o. Oni'dir'e li sekv'e konsider'is tio'n kiel si'a'n “plej grand'a'n fuŝ'o'n”*.

Fin'e de la naŭ'dek'a'j, esplor'ant'e tre for'a'j'n galaksi'o'j'n, astronom'o'j mal'kovr'is ke la univers'a ekspansi'o est'as efektiv'e akcel'at'a, kontraŭ'e al tio, kio'n la scienc'a komun'um'o kred'is dum sep jar'dek'o'j, kadr'e de la teori'o de Pra'eksplod'o*. La implic'o de tiu mal'kovr'o est'is eĉ pli strang'a: dev'as ekzist'i mister'a, ne'kon'at'a for'puŝ'a fort'o, kiu akcel'as la univers'a'n ekspansi'o'n. Kvankam ĝi ricev'is nov'a'n nom'o'n, “Mal'hel'a Energi'o”*, tiu'spec'a fort'o est'as matematik'e ident'a al la Kosm'ologi'a Konstant'o de Einstein. Sekv'e oni dev'is modif'i la teori'o'n de la Pra'eksplod'o kaj re'akcept'i la kosm'ologi'a'n term'o'n, kiu'n Einstein propon'is ok'dek jar'o'j'n pli fru'e. Evident'iĝ'as do ke Einstein tamen prav'is pri la Kosm'ologi'a Konstant'o, kvankam pro mal'ĝust'a interpret'o. La ver'a erar'o de Einstein ne est'is do la en'konduk'o de la Kosm'ologi'a Konstant'o, nek ke li ĝi'n post'e for'las'is, sed ke li ne kuraĝ'is sekv'i si'a'n propr'a'n instinkt'o'n. Se li aŭdac'us plen'e kred'i kaj sekv'i la implic'o'j'n de Ĝeneral'a Relativ'ec'o, Einstein pov'us jam en 1917 aŭgur'i ne nur la ekspansi'o'n de la Univers'o, efektiv'e mal'kovr'it'a'n de Hubble plur'a'j'n jar'o'j'n post'e, sed eĉ la fakt'o'n ke la ekspansi'o est'as akcel'at'a kaj la Mal'hel'a'n Energi'o'n, mal'kovr'it'a'j'n ok jar'dek'o'j'n post la publik'ig'o de Ĝeneral'a Relativ'ec'o.

Ali'a strang'a fenomen'o, kiu'n Einstein antaŭ'vid'is per si'a Teori'o jam en 1916, est'as gravit'a'j ond'o'j. Ne tem'as pri ordinar'a'j ond'o'j, kiu'j'n ni kon'as de ni'a ĉiu'tag'a spert'o, kiel mar-ond'o'j, son-ond'o'j aŭ eĉ lum'o, kiu konsist'as el elektro'magnet'a'j ond'o'j, sed ond'o'j en la teks'aĵ'o de spac-temp'o. Laŭ la Ĝeneral'a teori'o de Relativ'ec'o, tiu'j ond'o'j est'as produkt'at'a'j kiam eg'e koncentr'it'a'j grand'eg'a'j mas'o'j mov'iĝ'as tre rapid'e, unu rilat'e al la ali'a. Ekzempl'e du astr'o'j turn'iĝ'ant'a'j unu ĉirkaŭ la ali'a.

Ek'de la ses'dek'a'j jar'o'j de la pas'int'a jar'cent'o, fizik'ist'o'j kaj astronom'o'j van'e prov'is mal'kovr'i gravit'a'j'n ond'o'j'n. Nun ni sci'as ke ili'a'j prov'o'j fiask'is, ĉar gravit'a'j ond'o'j est'as eg'e mal'fort'a'j. Ordinar'a'j astr'o'j kiel ni'a sun'o ne est'as sufiĉ'e dens'a'j kaj ne mov'iĝ'as sufiĉ'e rapid'e por produkt'i gravit'a'j'n ond'o'j'n mezur'ebl'a'j'n ĉe la Ter'o.

Ali'flank'e, par'o'j de tre dens'a'j astr'o'j, kiel pulsar'o'j* aŭ nigr'a'j tru'o'j, kies gravit'a'j ond'o'j, se ili ekzist'as, est'us pli fort'a'j, est'as tre mal'oft'a'j, kaj sekv'e trov'iĝ'as en tre grand'a distanc'o. Gravit'a'j ond'o'j de tiom for'a'j objekt'o'j eg'e mal'fort'iĝ'as pro la grand'a distanc'o kaj sekv'e ili est'as mezur'ebl'a'j nur per tre'eg'e sent'em'a'j aparat'o'j, kiu'j en la temp'o de Einstein ne est'is imag'ebl'a'j. Ceter'e, pulsar'o'j kaj nigr'a'j tru'o'j est'is trov'it'a'j nur du'on'jar'cent'o'n post kiam Einstein el'pens'is gravit'a'j'n ond'o'j'n.

En 1967 oni mal'kovr'is la unu'a'n pulsar'o'n, kaj komenc'e de la sep'dek'a'j – nigr'a'j'n tru'o'j'n. Tiu'j mal'kovr'o'j spron'is re'nov'ig'it'a'n interes'iĝ'o'n pri gravit'a'j ond'o'j, kaj plur'a'j scienc'ist'o'j prov'is mal'kovr'i ili'n. La plej kon'at'a el ili est'is la uson'a astronom'o Joseph Webber, kiu konstru'is aparat'o'j'n por mal'kovr'i gravit'a'j'n ond'o'j'n. Fin'e de la ses'dek'a'j, Webber raport'is ke li efektiv'e trov'is gravit'a'j'n ond'o'j'n. Tamen neni'u scienc'ist'o sukces'is ripet'i tiu'n rezult'o'n, kiu sekv'e est'is konsider'at'a erar'a.

En la jar'o 1974, astronom'o'j unu'a'foj'e mal'kovr'is par'o'n de pulsar'o'j, kiu'j turn'iĝ'is unu ĉirkaŭ la ali'a. Kvankam oni ne sukces'is mal'kovr'i gravit'a'j'n ond'o'j'n el tiu sistem'o, tiu “du'obl'a pulsar'o” ŝajn'is perd'i energi'o'n, supoz'ebl'e per radi'ad'o de gravit'a'j ond'o'j. Du'dek jar'o'j'n post'e, la mal'kovr'int'o'j ricev'is la Nobel'premi'o'n, inter'ali'e pro la kontribu'o de tiu mal'kovr'o al la esplor'o de gravit'o kaj gravit'a'j ond'o'j. Tamen, la demand'o, ĉu gravit'a'j ond'o'j efektiv'e ekzist'as, rest'is sen'respond'a.

Komenc'e de la sep'dek'a'j, uson'a'j scienc'ist'o'j el'pens'is nov'a'n metod'o'n por serĉ'i gravit'a'j'n ond'o'j'n. Tiu metod'o uz'as laser'o'n kaj est'as mult'e pli sent'em'a kaj preciz'a ol antaŭ'e. Du jar'dek'o'j'n post'e, la Naci'a Scienc'a Fondus'o de Uson'o dediĉ'is 250 milion'o'j'n da dolar'o'j por konstru'i aparat'ar'o'n laŭ tiu princip'o. La projekt'o est'is nom'at'a Laser'o-Interfer'o'metr'a Gravit'o-Observatori'o (Lig'o), unu el la plej grand'a'j kaj mult'e'kost'a'j aparat'o'j iam konstru'it'a'j. Tem'is pri du ident'a'j laboratori'o'j, en distanc'o de tri mil kilo'metr'o'j unu de la ali'a, ĉiu konsist'ant'a el du tub'o'j je long'ec'o de 4 kilo'metr'o'j, en la form'o de la liter'o L. Tiu aranĝ'o est'is bezon'at'a por pov'i mal'kovr'i la febl'eg'a'n signal'o'n de gravit'a'j ond'o'j, kiu ebl'e ating'us ni'n de la for'a spac'o. La prepar'ad'o kaj konstru'ad'o daŭr'is dek pli'a'j'n jar'o'j'n, kaj en 2002 la aparat'ar'o ek'funkci'is. Dum ok pli'a'j jar'o'j, cent'o'j da scienc'ist'o'j kaj teknik'ist'o'j labor'ad'is – sen'rezult'e. Neni'u signal'o est'is mal'kovr'it'a. En 2010 oni ferm'is la projekt'o'n por re'konstru'ad'o, kiu mult'e pli'grand'ig'is ĝi'a'n sent'em'o'n.

En 2014 okaz'is ali'a fals'a alarm'o pri ŝajn'a mal'kovr'o de gravit'a'j ond'o'j. Team'o de ali'spec'a aparat'o, situ'ant'a en Antarkti'o kaj nom'at'a BICEP2, raport'is la mal'kovr'o'n de spur'o'j de gravit'a'j ond'o'j en la kosm'a mikro-ond'a radi'ad'o*, sed kiel la eksperiment'o'j de Webber en la sep'dek'a'j, ankaŭ tiu rezult'o montr'iĝ'is erar'a.

En 2015, post kvin'jar'a labor'o kaj invest'o de 600 milion'o'j da dolar'o'j, la re'nov'ig'it'a Lig'o-sistem'o est'is pret'a. Komenc'e de septembr'o ĝi ek'funkci'is, sen mult'e da atent'o de'flank'e de la scienc'a mond'o, kiu jam lac'iĝ'is de la long'a sen'rezult'a serĉ'ad'o. Sed fin'e de 2015 dis'vast'iĝ'is en la scienc'a komun'um'o obstin'a'j oni'dir'o'j, ke Lig'o far'is grav'a'n mal'kovr'o'n.

La 11an de februar'o 2016, la scienc'a gvid'ant'ar'o de Lig'o okaz'ig'is gazet'ar'a'n konferenc'o'n. Oni far'is dram'a'n anonc'o'n, ke la 14an de septembr'o 2015, nur kelk'a'j'n tag'o'j'n post la ek'funkci'ad'o de la pli'bon'ig'it'a'j Lig'o-aparat'o'j, aper'is signal'o kies kompleks'a form'o est'is perfekt'e konform'a al la antaÅ­'vid'it'a form'o de gravit-ond'a event'o. Ident'a signal'o est'is ricev'it'a preskaÅ­ sam'temp'e en ambaÅ­ laboratori'o'j. La temp'o-diferenc'o est'is preciz'e konform'a al la distanc'o inter la du, tra'pas'it'a je rapid'ec'o de lum'o, la teori'a rapid'ec'o de gravit'a'j ond'o'j.

Plur'monat'a, eg'e zorg'a kaj atent'a scienc'a analiz'o, montr'is ke tem'is pri gravit'a'j ond'o'j, kies font'o est'is kolizi'a kun'fand'iĝ'o de du grand'a'j nigr'a'j tru'o'j, je distanc'o de 1.3 miliard'o'j da lum'jar'o'j de Ter'o. Neniam antaŭ'e est'is observ'it'a par'o da nigr'a'j tru'o'j, des mal'pli kun'fand'iĝ'o de tia par'o. Tem'is pri la plej grand'a eksplod'o, aŭ pli preciz'e implod'o, iam observ'it'a. Ĝi'a intens'o, dum sekund'er'o super'is la kombin'it'a'n energi'o-flu'o'n de ĉiu'j stel'o'j en la vid'ebl'a univers'o. Tamen, pro la gigant'a distanc'o, la signal'o kiu est'is ricev'it'a ĉe Lig'o est'is apenaŭ percept'ebl'a. Dum tri'on'o de sekund'o, la 4-kilo'metr'o'j'n long'a'j tub'o'j vibr'e ŝrump'is kaj dis'vast'iĝ'is je 1/10 000 de la diametr'o de proton'o.

Tiu et'et'a signal'o tamen kaŭz'is gigant'a'n fulm'o'tondr'a'n ter'trem'o'n tra la scienc'a mond'o, kaj ating'is la kovr'il'paĝ'o'j'n de la ĵurnal'o'j en la tut'a mond'o. Cent jar'o'j'n post la publik'ig'o de la teori'a rezult'o pri gravit'a'j ond'o'j far Einstein, la hom'a scienc'o sukces'is trov'i tiu'n last'a'n grand'a'n aŭgur'o'n de la Ĝeneral'a Teori'o de Relativ'ec'o.

Est'as histori'a ironi'o, ke tiu geni'a teori'o, kiu nun'temp'e est'as konsider'at'a kiel unu el la du kolon'o'j de la modern'a fizik'o*, neniam ricev'is la Nobel-premi'o'n, kvankam Einstein ja ricev'is la Nobel-premi'o'n pri fizik'o en 1921, sed por ali'a mal'kovr'o, la klar'ig'o de la fot'o'elektr'a efik'o, unu el la unu'a'j hirund'o'j, kiu'j spron'is la kvantum'a'n teori'o'n.

Sed en la hom'ar'a konsci'o Einstein rest'as tamen plej kon'at'a kiel la geni'ul'o, kiu sol'a el'pens'is la teori'o'n de Relativ'ec'o. Person'o, kiu per aŭdac'a esplor'o ekster la scienc'a'j norm'o'j de si'a epok'o, anticip'is grav'a'j'n fizik'a'j'n fenomen'o'j'n jar'dek'o'j'n antaŭ ol ili est'is efektiv'e mal'kovr'it'a'j. La plej grand'a scienc'ist'o de la modern'a epok'o, kiu konsekvenc'e klar'ig'is la natur'o'n kaj ĝust'e kompren'is la lingv'o'n de la univers'o.

Honor'a Menci'o, Bel'art'a'j konkurs'o'j 2018 – Branĉ'o Ese'o