Při počítačových simulacích srážek částic, které jsou plné relativistických efektů, musejí fyzici dlouho čekat, než dostanou nějaké výsledky. Nedávno však jeden fyzik z Národní laboratoře Lawrence Berkeleyho v Kalifornii přišel na trik, jak čas těchto simulací zkrátit. A to opravdu podstatně.

Studium vysokoenergetických srážek částic z velké míry závisí na počítačových simulacích. Při nich se systémy částic rozdělují na malinké kousíčky a zkoumá se krok za krokem, co se s nimi postupně děje. Aby výsledky byly přesné, je nutné pracovat s velmi malými kousky jak částicových systémů, tak i s krátkými časovými úseky. Kupříkladu když protonový paprsek obrovskou rychlostí projde mračnem elektronů, program musí systém rozložit na kousky menší než 10 centimetrů, což je typická délka pulzu protonů v urychlovači. Tento program ale rovněž musí propočítat výsledky na vzdálenostech celého urychlovače, čili na několika kilometrech.

Výsledkem je pak samozřejmě obrovský výpočetní čas simulací. Fyzici dobře vědí, že při relativistických výpočtech se pro lepší představu využívá jedné vhodné vztažné soustavy, vzhledem k níž se dané výpočty provádějí. Jean-Luc Vay přišel ale i na to, že lze vždy najít takovou vhodnou vztažnou soustavu, vzhledem k níž se podstatně sníží i čas výpočtu potřebného k sestavení simulace.

Například klasický výpočet pro zmíněný protonový paprsek zahrnuje více než pět milionů kroků, a to vzhledem k mračnu elektronů. Výpočet v této vztažné soustavě trvá více než týden. Doktor Vay však zkusil srážky simulovat vzhledem k jiné soustavě, a simulace rázem trvala pouhých 30 minut. A co víc, jak sám autor tvrdí, u některých specifických reakcí se doba výpočtu může zkrátit až milionkrát.

Fyzici se speciální teorií relativity rutinně pracují už přes sto let. Proto je objev Jean-Luca Vaye překvapivý. Vědci to ale přisuzují tomu, že v době, kdy tato teorie vznikla, byly počítače hudbou daleké budoucnosti. A protože se postupem doby stala opravdovou rutinou, nikoho moc netrápilo, jak výpočty v rámci speciální teorie relativity uzpůsobit pro počítače. Později se mělo se za to, že výpočetní algoritmy byly dostačující. Očividně nebyly.