Vedci LIGO Objavujú gravitačné vlny, dokazujú pravdu Alberta Einsteina

$config[ads_kvadrat] not found

Idea - Sme to my (oficiální videoklip)

Idea - Sme to my (oficiální videoklip)
Anonim

Dnes vedci s observatóriom laserového interferometra Gravitational-Wave Observatory (LIGO) potvrdili, že konečne našli dôkazy gravitačných vĺn a tým vyriešili 100-ročnú hádanku, ktorá posadla Alberta Einsteina. Je to jeden z najdôležitejších objavov fyzikov a sľubuje, že povedie k kaskáde iných zjavení.

"Zistili sme gravitačné vlny," povedal riaditeľ LIGO David Reitze počas štvrtkového vyhlásenia, ktoré potvrdzuje, že mesiace trvajúce povesti sa šíria okolo vedeckej komunity. „Toto je skutočne vedecká mesačná snímka. A urobili sme to - pristáli sme na Mesiaci. “

V roku 1916 vydal Einstein svoju teóriu relativity. Medzi mnohými spôsobmi, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu v základoch modernej fyziky, teória predpovedala existenciu gravitačných vĺn: vlnky v časopriestore, ktoré sa pohybujú smerom von, spôsobené prítomnosťou hmoty. Po tom, čo Einstein položil existenciu týchto vlniek, zomrel predtým, než ich skutočne umiestnil.

Pretože Einsteinova práca bola kľúčová, takmer všetko, čo si myslíme, že o gravitácii vieme, závisí od existencie gravitačných vĺn. To znamená, že do dnešného dňa väčšina toho, čo sme vedeli o gravitácii, nebola potvrdená. To všetko sa mení.

Prečo to trvalo tak dlho? Gravitačné vlny sú tak obscénne malé a slabé, že vedci hľadajú signál, ktorý je v rozsahu -23. Vždy existoval prebytok druhotných dôkazov, ale skutočný dôkaz je šialene ťažké nájsť v tomto meradle, čo je dôvod, prečo bol LIGO zostavený pred 25 rokmi. Spolupráca medzi MIT, Caltech, a takmer 1000 vedcami v 16 krajinách, LIGO postavil niečo ako interferometer: štvor-kilometrový nástroj, ktorý strieľa lasery tam a späť so zrkadlami na detekciu signálov, ktoré sú tak malé 1/1000 priemeru. protón.

LIGO postavilo dva z týchto ultra-citlivých nástrojov - jeden v Hanforde, vo Washingtone a druhý v Livingstone, Louisiana - aby sa ubezpečil, že všetko, čo nájdu, môže byť overené. Oba nástroje prešli online v roku 2002, ale už 13 rokov nebolo nič iné ako tma.

14. septembra 2015, dva dni potom, čo boli novo aktualizované interferometre sprevádzkované, LIGO výskumníci konečne našli niečo. Ako sa neskôr dozvedeli, bol to signál dvoch čiernych dier - každý o priemere 150 km a 30-násobku hmotnosti Slnka. Špirálovito sa otáčali okolo polovice rýchlosti svetla. Zrazili sa a zlúčili sa do jednej čiernej diery.

Celková energia, ktorú kolízia vylúčila, bola viac ako 50-krát silnejšia než všetkých hviezd vo vesmíre, ktoré boli dohromady.

Podľa Reitze, zaznamenané signály boli v súlade s rovnicami, ktoré by Einsteinova teória predpovedala za týchto okolností. Napriek tomu, on a jeho kolegovia zistili, že údaje sú „ohromujúce“.

Signály nie sú len nahliadnutím do toho, ako vyzerajú gravitačné vlny. Taktiež znázorňujú skutočné charakteristiky udalosti fúzie a čiernych dier pred a po kolíziách. Podľa vedca LIGO Gabriely Gonzalez, priebehy zachytených signálov ukazujú, že zlúčená čierna diera je v skutočnosti o niečo nižšia ako súčet pôvodných dvoch objektov. Okrem toho, „toto zlúčenie sa stalo pred 1,3 miliardami rokov,“ povedala, „keď sa tu začal šíriť viacbunkový život na Zemi.“ T

Gonzalez hral upravený zvukový záznam signálu - krátke, vtipné cvrlikanie. „Toto je prvý z mnohých, ktorý príde,“ povedala.

Dôsledky zistení nemožno preceňovať. Objav nie je len tak položený na záhadu, ktorá je starým storočím - otvára ľuďom jedinečné šošovky a učia sa viac o vesmíre. Pred štvrtkom sa astrofyzici v podstate obmedzovali na štúdium vesmíru prostredníctvom elektromagnetického spektra. Aj keď sme sa naučili veľa, je tu obrovské množstvo hviezd, supernov, čiernych dier a iných javov, ktoré nemôžeme študovať bez pozorovania a merania gravitačných vĺn. Vedieť, že na týchto signáloch môžeme konečne počúvať, otvára vedcom celú časť vesmíru, ktorý bol predtým uzavretý.

V skutočnosti výsledky spoločnosti LIGO účinne dokazujú existenciu čiernych dier.

Snáď najzaujímavejšie, zdôraznil slávny astrofyzik a spoluzakladateľ LIGO Kip Thorne (zaradil sa na 7. miesto, ale teraz trendovo smerom nahor) bude možnosť študovať to, čo je známe ako „kozmické reťazce“, ktoré vedci považujú za pomoc pri vysvetľovaní expanzie a inflácie. vesmíru od Veľkého tresku.

Ďalšie otázky, ktoré by vedci mohli odpovedať väčším štúdiom gravitačných vĺn: Ako rýchlo sa vesmír rozširuje? Čo spôsobuje supernovu? Ako rýchlo sa gravitačné vlny pohybujú v porovnaní so svetlom?

Začiatok LIGO „bolo veľké riziko,“ povedala France Cordova, riaditeľka National Science Foundation. Zdá sa však, že toto riziko sa dnes vyplatilo. "Einstein by sa žiaril."

Štvrtok bude tiež určite zvyšovať nádeje LISA Pathfinder - kozmická loď, ktorá funguje ako testbed pre eLISA, interferón na báze vesmíru - a bude veľmi potvrdzovať peniaze a čas investovaný do tohto projektu.

A to je len začiatok. Dozvieme sa viac o vesmíre, ako sme si kedy mysleli, že je to možné, a môžeme sa konečne priblížiť k pochopeniu pôvodu a budúcnosti vesmíru. „Čo je naozaj vzrušujúce, je to, čo príde,“ povedal Reitze.

$config[ads_kvadrat] not found