MIS ON GRAVITATSIOONILISED LAINED?

Send

Kui massiivsed objektid üksteisega kokku pudenevad, peaks gravitatsioonilained vabastama. Mis need asjad on ja kuidas neid tuvastada?

Kes soovib Einsteini vastu panustada? Sina? Sina? Aga sina?

Muidugi, seal oli mõned põrutused, kuid mehe kogemused suhtelisuse kohta on täpsed. Ta selgitas imelikku viisi, kuidas Merkuur Päikest tiirleb. Ta arvas, et astronoomid näevad päikesevarjutuse ajal tähti, mida Päikese raskusjõud on kõrvale kaldunud. Ta ennustas, et raskusjõud punaselt nihutab valgust ja füüsikute jaoks kulus 50 aastat, et lõpuks selle katsetamiseks välja töötada katse.

Tema ennustuste põhjal kinnitasid teadlased, et galaktikad lõhestavad oma raskusega valgust, Päikese lähedal möödudes saavad footonid aja laiendatud ja suurtel kiirustel liikuvad kellad kogevad vähem aega kui Maa kellad.

Nad on isegi testinud gravitatsiooni punast nihet, raami lohistamist ja samaväärsuse põhimõtet. Mis on sõna salat, mida me tulevikus katame, või neile, kes ei saa oodata, google.

Iga kord, kui Bertie ennustas suhtelisust, on füüsikud saanud katsete abil kinnitust. Ja nii peaks selle hiiglasliku ajuga hägusa inimese sõnul massiivsete objektide üksteise sisse kukkumisel või mustade aukude tekkimisel gravitatsioonilaineid vabastama.

Mis need asjad on ja kuidas neid tuvastada?

Esiteks kiire ülevaade. Mass põhjustab lõime ruumis ja ajas. Päikese “gravitatsioon” ei ole tõmbejõud, see on tõesti taane, mille Päike enda ümbritsevas ruumis põhjustab.

Planeedid arvavad, et nad liiguvad sirgjooneliselt, kuid tegelikult tõmmatakse nad sellest väändunud kosmoseajast läbi ringi. Mine koju planeetidele, sa oled purjus.

Idee seisneb selles, et mass liigub või muutub, ütles Einstein, et kosmose ajal peaksid tekkima gravitatsioonilised virvendused.

Meie probleem on see, et gravitatsioonilainete suurus ja mõju on uskumatult väike. Peame leidma kõige katastroofilisemad sündmused universumis, kui loodame neid isegi avastada.

Asümmeetriliselt detoneeriv supernoova või kaks üksteise ümber tiirlevat supermassiivset musta auku või Galactuse perekonna taasühinemine; on sündmuste suurusjärk, mida otsime.

Kõige tõsisem katse gravitatsioonilainete tuvastamiseks on Ameerika Ühendriikides asuv laserinterferomeetri gravitatsiooniliste lainete vaatluskeskus ehk detektor LIGO. Sellel on kaks rajatist, mida eraldab 3000 km. Iga detektor jälgib hoolikalt gravitatsioonilaineid, mis kulgevad aja jooksul, mil laserimpulssid põrkuvad 4 km pikkuses suletud vaakumis.

Kui tuvastatakse gravitatsiooniline laine, kasutavad kaks vaatluskeskust selle suuruse ja suuna määramiseks triangulatsiooni. Vähemalt selline oli plaan aastatel 2002–2010. Probleem oli selles, et see ei tuvastanud kogu gravitatsioonilainet kogu selle vältel.

Aga hei, see on teaduse töö. Umbes silmnähtavad teadlased ehitasid seadmed ümber, parandades nende tundlikkust korda 10. See järgmine voor algab 2015. aastal.

Teadlased on välja pakkunud kosmosepõhised instrumendid, mis võiksid pakkuda suuremat tundlikkust ja suurendada gravitatsioonilaine tuvastamise võimalusi.

Füüsikud arvavad, et see on küsimus "millal", mitte "kui", et gravitatsioonilained tuvastatakse, kuna Einsteini vastu panustab vaid loll. Noh, see ja gravitatsioonilained on juba tuvastatud ... kaudselt.

Vaadates pulsarstidelt tulevaid äärmiselt regulaarseid energiapurskeid, jälgivad astronoomid täpselt, kui kiiresti nad kiirgavad oma energiat gravitatsioonilainete tõttu. Siiani vastavad kõik tähelepanekud ideaalselt relatiivsustegevuse ennustustele. Me ei ole neid gravitatsioonilaineid otse veel tuvastanud ... veel.

Niisiis, head uudised! Eeldades, et füüsikutel ja Einsteinil on õigus, peaksime järgnevatel aastakümnetel nägema gravitatsioonilaine, koondades rea ennustusi selle kohta, kui hullumeelselt kummaline meie Universum käitub.

Kas peaksime põhjalikumalt uurima suhtelisust, Einsteini ja tema ennustusi? Räägi meile allolevates kommentaarides.