Neznámí velikáni: Heinz Billing, pionýr vývoje počítačů a detekce gravitačních vln

Jméno dalšího velkého německého inženýra, Konráda Zuse, patří mezi ty známější. Heinz Billing však stál spíše v pozadí, a jeho skon v lednu minulého roku byl médii téměř nepovšimnut. Zapomenout na něj by ovšem byla škoda: svět vědy mu vděčí za mnohé.

Heinz Billing se narodil těsně před začátkem první světové války, 7. dubna 1914 v hanzovním městě Salzwedelu v Německu. O 24 let později, na sklonku další, ještě ničivější světové války, složil doktorát na Mnichovské univerzitě a přihlásil se o místo v Institutu experimentální aerodynamiky, které získal.

Druhá světová válka jej donutila na tři roky přestat s výzkumem, avšak v roce 1941 se k němu vrátil. Měl asistovat s vývojem mikrofonů schopných identifikovat letouny spojenců na základě zvuku jejich vrtulí.

Po válce, v roce 1947, se Billing mimo jiné setkal s Konrádem Zusem a Alanem Turingem. A mluvili o počítačích.

Obrázek: Neznámí velikáni: Heinz Billing, pionýr vývoje počítačů a detekce gravitačních vln

Heinz Billing (vlevo) a Konrád Zuse (uprostřed) v roce 1991. Zdroj: Abubiju/Wikipedia

Jeden výpočet za sekundu

Po skončení druhé světové války Billing naplno pronikl do oblasti počítačů, se kterými pracoval i nadále po zbytek života; jejich vývojem navíc stráví přes 30 let. V roce 1950 stvořil svůj první počítací stroj obsahující tehdy inovativní bubnovou magnetickou paměť. Šlo o technologii, která mu byla blízká – využil ji už u dřívějších experimentů s potlačováním hluku. Počítač (v širším slova smyslu) nazval G1 „Göttingen“ podle města, kde sídlila řada vědeckých organizací včetně nově vzniklého Institutu pro fyziku, jehož byl Billing členem.

G1 pracoval obdobně jako dnešní počítače, dokonce rovněž běžel na dvojkové soustavu, tedy jedničkách a nulách; oproti současným strojům byl ovšem poněkud pomalý, jeden výpočet zabral přibližně sekundu. Jeho paměť navíc dokázala uložit jen 26 čísel. Ve své době však šlo o rychlý stroj, přibližně desetinásobně překonával tehdejší mechanické počítací přístroje.

Billingův stroj na mnohé kolegy-vědce zapůsobil a byl vyzván, aby jej dále vyvíjel. V roce 1955 tak dokončil G2 a o pět let později i G3 – ten už zvládl mezi 5 až 10 tisíci operacemi za sekundu.

Obrázek: Neznámí velikáni: Heinz Billing, pionýr vývoje počítačů a detekce gravitačních vln

Počítač G3 z roku 1961. Zdroj: Hans Pfennig / Wikipedia

Přesvědčování skeptiků

Ne všichni však byli přesvědčeni o užitečnosti Billingem vyvíjených technologií. Na sklonku padesátých let astrofyzici z univerzity v Heidelbergu chtěli po výzkumnících z Göttingenu, aby jim zaslali vlastní kalkulace letové dráhy nově objeveného asteroidu. Výsledky zpracované „gé dvojkou“ porovnaly se svými a zjistili, že se výrazně liší. To považovali za důkaz selhání počítačů, neboť výpočtům svých stárnoucích mechanických strojů důvěřovali.

Co jsou to přesně gravitační vlny? Nebudeme tvrdit, že tomu sami rozumíme, ale jedná se o „fluktuace zakřivení časoprostoru, které se šíří jako vlna rychlostí světla“. Předpověděl je Albert Einstein spolu se svou obecnou teorií relativity.

Později však zjistili, že výpočty G2 byly mnohem přesnější než jejich vlastní a museli uznat, že na počítačích Heinze Billinga něco bude.

V roce 1961 patřil Billing mezi uznávané počítačové experty. V nově ustanovené Společnosti Maxe Plancka, konkrétně v Institutu astrofyziky, se zařadil mezi špičkové vědce a nadále pracoval na vývoji počítačů, jimž se v té době věnoval už přes deset let.

Přestože byl jedním z pionýrů inovací, tak poté, co počítače pomalu začaly přecházet do průmyslové sféry, ztrácel o ně postupně zájem. táhlo ho to k jeho životnímu dílu: výzkumu gravitačních vln. V roce 1972 se už definitivně vrátil k fyzice.

Jak funguje detekce gravitačních vln (anglicky):

Magnum opus: gravitační vlny

V Mnichově a v italském městě Frascati vybudoval velké hliníkové cylindry, které měly gravitační vlny detekovat; relativně primitivní přístroje však nebyly dostatečně citlivé na jejich rozpoznání. Billing se tedy obrátil směrem k nově vznikající laserové interferometrii a v roce 1975 postavil v Garchingu vlastní experimentální interferometr.

Přestože Billingův interferometr nebyl první, patřil mezi ty nejvýznamnější. Prototypy a experimenty Billinga, kterým se mnoho let věnoval, byly pro budoucí rozvoj celého oboru klíčové. 14. září 2015 byly americkým interferometrem LIGO gravitační vlny skutečně detekovány. Heinz Billing měl to štěstí, že se tohoto průlomu, skutečného vyvrcholení jeho práce, dožil – ve svých 101 letech.

Německý vědec zemřel 4. ledna 2017 v požehnaném věku 102 let. Během nich dokázal mnohé a patří nejen k pionýrům výpočetních zařízení, ale také výzkumu gravitačních vln. I díky němu vůbec mohl LIGO vzniknout.

Zdroj: 1, 2, 3, úvodní fotografie: Mark Bluhm / Wikipedia

Obrázek: Robotický batoh: Zábavné, ale je to praktické?
Robotický batoh: Zábavné, ale je to praktické?
Obrázek: Pozor na omyl: Náramkem Mi Band 6 s NFC v Česku zatím nezaplatíte
Pozor na omyl: Náramkem Mi Band 6 s NFC v Česku zatím nezaplatíte
Obrázek: Extrémně bílá barva má záznam v Guinnessově knize rekordů: Mohla by nahradit klimatizace
Extrémně bílá barva má záznam v Guinnessově knize rekordů: Mohla by nahradit klimatizace
Obrázek: Technologická Praha má být chytřejší a dostupnější pro všechny
Technologická Praha má být chytřejší a dostupnější pro všechny
Obrázek: YouTube umožní stahování videí na počítačích, má to ale háček
YouTube umožní stahování videí na počítačích, má to ale háček
Obrázek: Extrémně bílá barva má záznam v Guinnessově knize rekordů: Mohla by nahradit klimatizace
Extrémně bílá barva má záznam v Guinnessově knize rekordů: Mohla by nahradit klimatizace
Obrázek: Špatný obraz při videohovoru? Google Meet přidává funkci automatické úpravy obrazu
Špatný obraz při videohovoru? Google Meet přidává funkci automatické úpravy obrazu
Obrázek: Jak platit Bitcoinem menší částky? Rychle a levně s Lightning Network
Jak platit Bitcoinem menší částky? Rychle a levně s Lightning Network