Šešios priežastys, kodėl gravitacinės bangos yra tokios velniškai įdomios

Spalio pradžioje trys amerikiečių mokslininkai tapo naujausiais Nobelio fizikos premijos laureatais, nes jie padėjo atrasti gravitacines bangas. Raineris Weissas, Kipas Thorne'as ir Barry Barishas pasidalino devynių milijonų kronų prizinį puodą, kuris sudaro apie 831 000 svarų sterlingų.

SKAITYTI KITAS: Paskutinės LIGO naujienos apie gravitacines bangas gali apversti fiziką ant galvos

Šie trys vyrai prisijungė prie 204 kitų fizikos laureatų, kuriems buvo suteiktas apdovanojimas nuo 1901 m., sąrašo. Tai tikrai buvo sritis, kurioje buvo sunku pamatyti kitą galimą nugalėtoją, Olga Borner iš Karališkosios Švedijos mokslų akademija apibūdino bangų atradimą kaip „gairį: langą į visatą“.

Labai lengva sužavėti, kai susiduriama su tokiomis frazėmis kaip „juodosios skylės“, „reliatyvumas“ ir „kreivumas“. erdvėlaikis“ yra naudojami beatodairiškai atsisakant, tačiau gravitacinių bangų atradimas yra didžiulis dalykas pasaulyje. fizika.

Trumpai tariant, gravitacinės bangos – teorinės iki praėjusių metų – yra smūginės bangos, atsirandančios, kai du objektai atsitrenkia vienas į kitą. Šis susidūrimas siunčia bangas, kurios subtiliai pakeičia aplinkinę erdvę ir laiką. Dabar techniškai tai gali būti padaryta bet kuriems dviem objektams susidūrus, bet turint omenyje, kad supernovos sprogimas mūsų pačių galaktikoje Pakeiskite atstumą tarp mūsų ir saulės atomo ilgiu tik kelias šimtąsias sekundės dalis, niekada nepastebėsite juos.

Ir todėl jie buvo tokie velniškai velniški, kad galėtų tiksliai nustatyti.

Tai ne tik didžiulis techninis pasiekimas, tačiau yra ir kitų priežasčių švęsti atradimo patvirtinimą. Štai šeši iš jų.

1. Technologija yra mąstanti

Taigi, gravitacinės bangos yra tikrai labai mažos, todėl jas labai sunku aptikti. Kaip sakiau, mes kalbame apie skirtumą tarp atomo dalies didžiuliame įvykyje mūsų galaktikoje. Be to, kadangi jis viską iškraipo, su juo iškraipo ir tipinė matavimo technologija: įsivaizduokite, kad bandote liniuote išmatuokite išsipūtusio futbolo kamuolio skersmenį, bet liniuotė taip pat išsipučia šalia jos – nepastebėsite jokių pokyčių.

Žiūrėti susijusius 

Po 100 metų mokslas patvirtina, kad Einšteino gravitacinės bangos egzistuoja
Davidas Tennantas per tris minutes paaiškina bendrąją reliatyvumo teoriją

Taigi, kaip mokslininkams tai pavyko? Naudojant šviesos greitį, kuris išlieka pastovus, kaip matavimo lazdele. Kitaip tariant, jei erdvėlaikis yra suspaustas, šviesa turėtų keliauti šiek tiek greičiau, bet jei erdvėlaikis ištemptas, tada ji turėtų būti šiek tiek lėtesnė. Įveskite LIGO – arba Lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatoriją: tai pora 4 km ilgio tunelių, kuriuose lazeriai matuojami atstumų tarp tunelių galų pokyčiai. Mokslininkai „tiesiog“ turi išmatuoti lazerių trukdžius, kad įrodytų jų egzistavimą.

Aš tiesiog įvedžiau kalbos ženklus, nes tai vėlgi yra juokingai maži pakeitimai. Taikant šią technologiją reikia išmatuoti lazerio pokyčius, kurie yra apie viena dešimtoji tūkstantoji protono skersmens.

2. Tai įrodo, kad Einšteinas buvo teisus

Šiuo metu tapo nemadinga ginčytis, kad Einšteinas klydo dėl visos reliatyvumo. dalykas, tačiau teorijoje buvo vienas didelis kliūtis: jo numatytų gravitacinių bangų niekada nebuvo matytas. Praėjus lygiai 100 metų po to, kai pirmą kartą buvo iškelta reliatyvumo teorija, šis atradimas reiškia, kad galime beveik patvirtinti, kad jis buvo teisus dėl reliatyvumo teorijos.

Tai taip pat gerai, nes jei tai būtų neteisinga, daugelis mūsų prielaidų apie mus supantį pasaulį ir tai, kaip elgiamės, taip pat būtų klaidingos.gravitacinės_bangos_grafuotos

3. Tai taip pat galėtų įrodyti Didžiojo sprogimo teoriją

Gravitacinės bangos gali pasiūlyti įžvalgą apie labai ankstyvą visatos istoriją, atsekdamos jas iki jų šaltinio. Kaip Bruce'as Allenas iš Maxo Plancko gravitacinės fizikos instituto sakė „Reuters“.: “Gravitacinės bangos gali laisvai keliauti iki labai ankstyvų laikų. Taigi vienas šaunus dalykas yra tai, kad vieną dieną galėsime pamatyti, kaip visata atrodė labai ankstyvais laikais, naudojant gravitacines bangas. Būtent tai mane paskatino domėtis šia sritimi prieš 25 metus.

4. Tai leis mums „pamatyti“ daug daugiau visatos

Mūsų dabartiniai teleskopai nemato taip toli į visatą. Net ir Kepler-452b atradimas buvo numanoma, kad jos šešėlis praeina pro žvaigždę, o ne ją matė. Gravitacinės bangos galėtų padėti mums sukurti teleskopus, kurie sudarytų visatos dalių, kurios anksčiau nebuvo mūsų pasiekiamos, vaizdus.

5. Taip pat sužinosime daugiau apie juodąsias skyles

Juodųjų skylių bėda ta, kad dėl savo prigimties jos neskleidžia jokios šviesos. Gravitacinės bangos galėtų būti atsakymas. Kaip sako Allenas: „Jei dvi juodosios skylės skrieja viena prieš kitą, mes to nematysime kitaip, kaip tik gravitacines bangas, nes juodosios skylės neskleidžia jokios šviesos, radijo bangų, rentgeno spindulių ar nieko.

Tai yra patogu, nes būtent juodųjų skylių ir neutroninių žvaigždžių – tikrai sunkių objektų – susidūrimas sukelia bangas, kurias galima išmatuoti čia, Žemėje.

6. Ir galiausiai... naujieną sulaužė pyragas

Jei nemanote, kad tai yra labai verta dėmesio (rimtai, kas jums negerai?), tada aš padarysiu vieną paskutinis patrauklumas jūsų smaližiams: reikšmingiausias šio amžiaus fizikos atradimas buvo valgomas formatu.

Gydytoja Erin Ryan, su NASA susijusi mokslininkė, netyčia skaniai išplatino žinią apie šį pranešimą, kol jis nebuvo oficialiai paskelbtas. Gandai jau buvo gana stiprūs, bet tokio šaltinio patvirtinimas atrodė tai patvirtinantis prieš embargą. Vis dėlto, kaip pabrėžė Ryanas:

SKAITYTI KITAS: Lazeris viską pakeitė. Tai yra jo istorija

Vaizdai: Caltech