Свет физике је у последњим неколико недеља у твитови, јер твитови и гласине сугерирају да су научници можда открили дуго тражене валове у простор-времену које се зову гравитациони таласи. Иако је ово нешто од нагађања, постоје докази који указују на то да су истраживачи Ласер интерферометра опсерваторија гравитационог таласа (ЛИГО) можда наишли на прве изравне доказе за ове таласе откад је Алберт Еинстеин предложио њихово постојање пре једног века у својој општој теорији релативности.
Сличан садржај
- Гравитацијски таласи ударају два пута
- Након века претраживања, коначно смо открили гравитационе таласе
- Седам једноставних начина за које знамо да је Ајнштајн био у праву (за сада)
- Подаци Аполо-Ере помажу научницима да потраже гравитационе таласе
Ево пет ствари које треба знати о гравитацијским таласима како бисте се припремили за предстојећу најаву.
Шта су они?
Ако о универзуму мислите као о огромном океану, гравитациони таласи су попут таласа насталих када неки предмет падне на његову површину. Према Еинстеиновој теорији, промене у убрзавању огромних објеката у свемиру, попут неутронских звезда и црних рупа, покрећу ове зрачеће валове кроз тканину простора-времена - с најдраматичнијим ефектима судара, Јосхуа Сокол пише за Нев Сциентист .
Зашто су тако велике ствари?
Гравитациони таласи не само да ће подупријети релативност, већ би могли и научницима помоћи да проучавају многе мистериозне појаве у космосу. Астрономи управо сада скенирају небо користећи електромагнетни спектар, који открива различите врсте објеката у зависности од таласне дужине. Гравитациони таласи били би „најдиректнији начин за проучавање великог дела свемира који је мрачан“, каже научник ЛИСА Патхфиндер Билл Вебер за Гизмодо . Таласи пролазе иако иначе тешка тешка места, пружају поглед у мистериозне облике који би били слични њиховом гледању у потпуно новој таласној дужини.
Иако су неухватљиве, ове раскалашнице такође су средишње у многим теоријама о најранијим почецима свемира. Прорачуни показују да је свемир прошао кроз период брзог ширења у секунди након Великог праска. Гравитациони таласи створени у овом брзом периоду инфлације искривили би се кроз космичку микроталасну позадину, најраније зрачење које прожима свемир. Осака би оставила траг попут отиска прста који се могао пратити до самих почетака постојања. ЛИГО је осмишљен да детектује новије таласе, козмички гледано, али само доказивање да постоје би био велики корак.
Како их научници траже?
Већина детектора гравитационог таласа делује тако што покушава да уочи минутне промене растојања између објеката одвојених познатом количином, извештава Маддие Стоне за Гизмодо. Идеја је да талас који пролази кроз Земљу губи простор-време на начин који мења ту раздаљину.
Постоји неколико експеримената који су у току засновани широм света, а сваки тестира различите технике. ЛИГО, на пример, има два детектора смјештена на удаљености од скоро 2000 миља и обједињује податке из 75 опсерваторија широм свијета како би открио и тријагулисао могуће сигнале гравитационих таласа који пролазе кроз Земљу. Други истраживачи су предложили коришћење изузетно осетљивих атомских сатова за откривање временских дисторзија, а Европска свемирска агенција недавно је лансирала сателит који ће тестирати технологију која би могла да помогне научницима да осмисле нове начине за мерење минислучних колебања у простору.
Зашто их је тако тешко открити?
Кад бацате камен у водено тело, валови се смањују што даље од епицентра. Гравитациони таласи следе исти основни принцип. Простор је огроман, а научници верују да су многи извори гравитационих таласа тела која лебде на ивицама свемира, што значи да би било какви сигнали који дођу до Земље били изузетно слаби и тешко их је изоловати. Већина опсерваторија које траже гравитационе таласе морају се чешљати за ситне изобличења у ткиву простора-времена - на пример, ЛИГО детектори могу да измене померања једнака десет хиљадама пречника протона, пише Сокол.
Чекај, зашто ово звучи познато?
Ово није први пут да су научници најавили откриће гравитационих таласа. У 2014. астрономи који су радили са опсерваторије БИЦЕП2 у близини Јужног пола рекли су да су пронашли доказе за гравитационе таласе из зоре свемира. Али, испоставило се да је то био лажни аларм изазван космичком прашином. ЛИГО је и у прошлости имао своје лажне позитивне резултате. Током 2010. године, пре него што је опсерваторија надограђена на своју тренутну осетљивост, истраживачи су открили шта су мислили да може бити доказ гравитационог таласа, али су касније схватили да је то само сигнал који су њихови сопствени научници дали да тестирају да ли могу да утврде разлику између лажног сигнала и права ствар.
Иако сигурно нећемо знати шта се догодило у ЛИГО-у до четвртка, у јавним записима опсерваторије постоје докази који указују да би овај пут заиста могли нешто да размотре. Откако је актуелни експеримент почео прошлог септембра, записници показују да су истраживачи ЛИГО пратили најмање три трага у различитим деловима неба, преноси Сокол. То би могао бити још један лажни аларм, али за сада физичари, астрономи и свемирски ентузијасти чекају с узбуђењем.
