Jedna z nich vznikla před více než sto lety v hlavě indického matematika, který nikdy nestudoval moderní fyziku, nikdy neviděl černou díru a netušil, že jeho práce jednou pomůže fyzikům chápat turbulence, proudění kapalin nebo extrémní gravitační objekty.
Jmenoval se Srinivasa Ramanujan.
Génius, který počítal π jinak než všichni ostatní
Na začátku 20. století přišel Ramanujan s něčím, co vypadalo jako čistě abstraktní matematická hra: objevil 17 nekonečných řad, pomocí nichž lze extrémně rychle počítat číslo π.
V době, kdy se π zapisovalo na pár desítek desetinných míst, byly jeho vzorce naprosto přehnané. Neměly žádné praktické využití. Byly krásné, elegantní – a zdánlivě zbytečné.
A právě to je první klíč k pochopení celého příběhu.
Proč se k Ramanujanovi vracíme o století později
Moderní výpočty π dnes běžně pracují s biliony až stovkami bilionů desetinných míst. A přestože se používají superpočítače a sofistikované algoritmy, základní struktura těchto metod stále vychází z Ramanujanových původních řad.
Ale nedávný výzkum ukázal něco mnohem hlubšího: tyto vzorce nejsou jen numerickým trikem.
Objevují se totiž přirozeně v oblasti fyziky zvané logaritmické konformní teorie pole – matematických modelech, které popisují systémy, jež vypadají stejně na každé škále.
Když se matematika začne chovat jako fyzika
Konformní teorie pole se používají tam, kde selhává běžná intuice:
v kritických bodech látek,
při studiu perkolace (jak kapaliny prostupují porézními materiály),
v popisu turbulence,
a dokonce v modelech černých děr.
A právě zde se objevuje něco zarážejícího: struktury, které Ramanujan odvodil čistě matematicky, se znovu a znovu objevují v rovnicích popisujících reálný vesmír.
Ne jako analogie.
Ale jako identické matematické tvary.
MOHLO BY SE VÁM TAKÉ LÍBIT: Planeta, která neměla existovat: astronomové našli svět, jenž odporuje zákonům fyziky
Černé díry a π: spojení, které nikdo nečekal
Jedna z aplikací Ramanujanových řad se objevuje při studiu tzv. Schwarzschildových řešení – ideálních modelů černých děr bez rotace a náboje.
V určitých zobecněných verzích těchto modelů se matematika chová tak, že prostor a čas ztrácejí běžné měřítko, fyzikální veličiny se mění stejným způsobem bez ohledu na měřítko a přesně zde vstupují do hry logaritmické konformní struktury.
Jinými slovy: rovnice, které Ramanujan psal při výpočtu π, popisují chování prostoru v extrémních podmínkách gravitace.
Proč je to pro fyziku tak důležité
Fyzikové dlouho tušili, že krásná matematika není náhoda, elegantní struktury často odpovídají reálným fyzikálním systémům.
Ramanujanův případ je ale výjimečný v tom, že matematika vznikla bez jakékoli fyzikální motivace a přesto se později ukázala jako klíčová pro popis skutečných jevů.
To naznačuje něco znepokojivého i fascinujícího zároveň - vesmír může být strukturován matematikou hlouběji, než jsme ochotni připustit.
MOHLO BY SE TI TAKÉ LÍBIT: Rok 2025 ve vědě: Co jsme se jako lidstvo skutečně dozvěděli
Proč se Ramanujanovy rovnice objevují znovu a znovu
Existují dvě možné interpretace – a obě jsou zneklidňující:
Matematika je jazyk, kterým je vesmír skutečně napsaný.
Ramanujan se k němu intuitivně dostal, aniž by znal jeho fyzikální význam.Lidský mozek objevuje jen ty matematické struktury, které odpovídají realitě.
Krásné rovnice přežijí, protože se zrcadlí v přírodě.
V obou případech to znamená, že Ramanujan nepředběhl dobu náhodou. Jen viděl vzory tam, kde ostatní viděli chaos.
Rovnice jako otisky reality
Ramanujan prý říkal, že rovnice má hodnotu jen tehdy, když vyjadřuje „Boží myšlenku“. Ať už tomu rozumíme jakkoli, moderní fyzika mu dává za pravdu alespoň v jednom smyslu:
Jeho vzorce přežily století, stojí za nejrychlejšími výpočty π a zároveň pomáhají chápat nejextrémnější objekty ve vesmíru.
Ne proto, že by byly navržené k popisu reality. Ale proto, že realitu popisují mimoděk.
A to je možná největší záhada ze všech.
Zdroj: Britannica, World History, NASA, Science Direct,
Foto: PicRyl, ilustračný obrázek AI generated Leonardo AI
