Zmarł profesor Andrzej Trautman, który położył podwaliny pod wykrycie fal grawitacyjnych

Jarosław Rybusiński, Uniwersytet Warszawski

Przed tygodniem, 27 lutego, w wieku 93 lat zmarł profesor Andrzej Trautman, człowiek, który rozstrzygnął jeden z największych dylematów Alberta Einsteina. Polski fizyk mając zaledwie 25 lat udowodnił, że fale grawitacyjne to nie tylko matematyczne ciekawostka, ale obiekty, które fizycznie istnieją, przenoszą energię i informację, a zatem można je wykryć. Jego prace, wzbogacone później o rozwiązanie Robinsona-Trautmana, które opisuje rozchodzenie się fal grawitacyjnych, stały się jednym z teoretycznych fundamentów budowy detektorów LIGO i VIRGO i doprowadziły do zarejestrowania fal grawitacyjnych.

Przed ponad 20 laty profesor Trautman tak pisał o sobie w biografii umieszczonej na jego osobistej stronie: "Urodziłem się 4 stycznia 1933 roku w Warszawie. Mój ojciec, Mieczysław, był malarzem i nauczycielem rysunku. Moja matka, Eliza, była córką Mariusa André, francuskiego dyplomaty i poety, piszącego po prowansalsku. Ojciec zmarł w 1941 r. Do 1944 r. chodziłem do szkoły powszechnej w Warszawie. W czasie Powstania zostałem wraz z matką wywieziony do Niemiec. Po zakończeniu wojny, po krótkim pobycie w Legnicy i Lublinie, wyjechaliśmy do Francji, gdzie mieszkała moja babka. Przez rok chodziłem do gimnazjum przy Obozie Wojska Polskiego w La Courtine, a w latach 1947-49 – do Liceum Polskiego przy rue Lamandé w Paryżu. Po maturze wróciłem do Polski i rozpocząłem studia na Wydziale Łączności Politechniki Warszawskiej. W czasie studiów zostałem „zastępcą asystenta” przy Katedrze Radiolokacji, a później – przy Zakładzie Matematyki Stosowanej PW. Przez pewien czas studiowałem równolegle matematykę na Uniwersytecie. Po magisterium w 1955 r. rozpocząłem „aspiranturę” (studia doktoranckie) w Instytucie Fizyki PAN. Pracując pod kierunkiem Leopolda Infelda i Jerzego Plebańskiego, obroniłem w 1959 r. pracę doktorską, poświęconą problematyce promieniowania grawitacyjnego. Od jesieni 1961 r. pracowałem w Instytucie Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu Warszawskiego, zajmując kolejne stanowiska od adiunkta do profesora zwyczajnego. W 1962 r. habilitowałem się na Wydziale Matematyki i Fizyki UW na podstawie rozprawy o prawach zachowania w ogólnej teorii względności.

Moja praca naukowa dotyczy ogólnej teorii względności i innych zagadnień fizyki matematycznej. W pracy doktorskiej sformułowałem warunki brzegowe dla równań pola grawitacyjnego, zgodne z występowaniem promieniowania i pokazałem, że pociągają one malenie całkowitej energii promieniującego układu. Wraz z Ivorem Robinsonem znalazłem nową, obszerną klasę ścisłych rozwiązań równań Einsteina, zawierającą proste, „sferyczne” fale grawitacyjne. Zwróciłem uwagę na związki między własnościami fal grawitacyjnych i przenoszeniem przez nie informacji. Podałem sformułowanie twierdzeń Noether o prawach zachowania przy pomocy wiązek włóknistych żetów. Zbadałem strukturę geometryczną równań Einsteina-Cartana teorii grawitacji ze spinem i skręceniem. Znalazłem interpretację geometryczną mechanizmu łamania symetrii w teorii Yanga-Millsa. Pokazałem, że naturalne koneksje na zespolonych i kwaternionowych wiązkach Hopfa można interpretować jako pola elektromagnetyczne i Yanga-Millsa, odpowiednio. Zajmowałem się strukturami spinorowymi i równaniem Diraca na rozmaitościach o nietrywialnej topologii. Badałem także związki między czasoprzestrzeniami ogólnej teorii względności, geometrią optyczną i strukturami Cauchy’ego-Riemanna."

Profesor Trautman był jednym z najwybitniejszych współczesnych fizyków. Jego wykłady w King's College stały się inspiracją dla Rogera Penrose'a, do współpracy zapraszali go Yang Chen-Ning i Subrahmanyan Chandrasekhar, wykładał na Imperial College, Syracuse University, Uniwersytecie Wiedeńskim oraz licznych konferencjach międzynarodowych. Był dyrektorem Instytutu Fizyki Teoretycznej UW, członkiem PAN i wielu rad naukowych.

Profesor Trautman był nominowany do Nagrody Nobla w 2017 roku. Jak mówił w jednym z wywiadów „na szczęście nic z tego nie wyszło”. Amerykański noblista Kip Thorne, który w 2017 roku otrzymał nagrodę za pracę przy detektorze LIGO i obserwacje fal grawitacyjnych, wystosował list wideo do profesora Trautmana. Dziękował Polakowi za jego wkład naukowy z lat 50. XX wieku, który stał się punktem wyjścia dla wspaniałych karier wielu innych współczesnych uczonych, w tym dla niego samego.