S gravitačnými vlnami to bolo takto: Najprv nikto netušil, že by mali existovať. Bolo isté podozrenie, no pevné základy položila až Einsteinova teória gravitácie. V nej sa, cez isté peripetie, podarilo ukázať, že by gravitačné vlny mali existovať – myslelo sa však, že robia buď nič, alebo takmer nič.
Trvalo niekoľko desaťročí, kým si vedci uvedomili, že to takmer nič vlastne nie je úplne zanedbateľné a možno by sa predsa len dalo pozorovať. Nepriame pozorovania boli úspešné, priame v 60. rokoch minulého storočia vychádzali dlho naprázdno. Celý dizajn sa úplne od podlahy zmenil a … nič, gravitačné vlny sa stále pozorovať nedarilo.
Prekonávanie bariér
Po desaťročiach neúspechov postavili detektor LIGO a ten počas svojich prvých ôsmich rokov zachytil rovnaké nič. V roku 2010 ho vypli a päť rokov zlepšovali. Po opätovnom zapnutí sa podarila prvá priama detekcia gravitačných vĺn, v roku 2017 za ňu získali Rainer Weiss, Barry Barish a Kip Thorne Nobelovu cenu za fyziku. Zaslúžili by si ju možno aj iní, no z priekopníkov v tejto oblasti žil už len málokto – tak dlho sa gravitačné vlny nedarilo pozorovať. V súčasnosti však gravitačné vlny pozorujeme tak často, že o tom nepíšem už ani na Twitteri.
Podobných príkladov je veľa. Napríklad pri Higgsovom bozóne panovala v komunite značná skepsa – záviselo to od toho, koho ste sa opýtali. Roky a desaťročia neúspechov ešte vo vede neznamenajú, že ide o márny boj.
Ak si v Googli vyžiadate vtip o jadrovej fúzii, povie vám, že jadrová fúzia je 30 rokov v budúcnosti … a tak to aj zostane. Koncom 30. rokov minulého storočia si vedci, napríklad Hans Bethe, uvedomili, že jadrová fúzia je možná a že je zdrojom energie Slnka a ďalších hviezd. V ďalšom desaťročí už rozmýšľali o jej skrotení.
To sa však, ako nám pripomína vtip, stále odkladá – problémy sa kopia, respektíve kopili. Na rozdiel od gravitačných vĺn či Higgsovho bozónu tu však máme možnosť sledovať priebežný pokrok. Kľúčové parametre jadrovej fúzie sa za roky zlepšili o päť rádov, do zlomu chýba už len jeden.
Cesta k novému zdroju
Nedávno svet obehla správa o fúzii v USA, pri ktorej sa podarilo mať koeficient návratnosti Q > 1 – viac sme z reakcie získali, ako vložili; trvala však krátko. Väčšiu pozornosť si zaslúži európsky ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), ktorý je nadizajnovaný na Q ≈ 10. Tento reaktor má dosiahnuť prvú plazmu v roku 2025, v roku 2035 by mal začať reakcie deutéria a trícia. Gram ich zmesi dokáže vyprodukovať toľko energie ako 11 ton uhlia.
Plány sa, samozrejme, môžu oneskoriť, no kým v minulosti to bolo skôr tápanie, teraz už ide o celkom dobre preštudovaný a navrhnutý postup. Dajme tomu, že v roku 2050 budeme mať prvý funkčný fúzny reaktor – vyzerá to ako rozumný odhad. Znamená to, že sme za vodou?
Nie úplne. Fúzia totiž využíva vzácne materiály, napríklad trícium (vzniká napr. ako vedľajší produkt jadrových reaktorov či v horných vrstvách atmosféry). Podobne sú vzácne aj technológie a experti, vďaka ktorým ITER vzniká. Môže trvať ďalšie desaťročia, kým sa fúzna energia stane dominantným zdrojom v energetickej sieti.
Ani jeden extrém teda nie je namieste – ani prílišný pesimizmus, ani prílišný optimizmus. Klimatickú zmenu za nás fúzna energia nevyrieši, no na druhej strane je to jedna z najfascinujúcejších technológií, na ktorých sa pracuje. Kopíruje spôsob, akým vzniká energia v Slnku a naozaj môže zmeniť fungovanie ľudstva v horizonte storočí.
Samuel Kováčik
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky
Univerzita Komenského v Bratislave
Viac podobných článkov nájdete na stránke vedator.space.
