Universum, mis ilmselt mäletab iga gravitatsioonilainet

Pin
Send
Share
Send

Universum võib gravitatsioonilaineid "mäletada" ammu pärast nende möödumist.

See on eeldus 25. aprillil ajakirjas Physical Review D. avaldatud teoreetilisele paberile. Gravitatsioonilised lained, nõrgad ruumi ja aja lainetused, mida inimkond on vaid viimastel aastatel suutnud tuvastada, kipuvad väga kiiresti mööda minema. Kuid paberi autorid näitasid, et pärast lainete möödumist võivad nad lahkuda piirkonnast, mis on pisut muutunud - jättes maha oma ristamise mälestuse.

Need muutused, mida teadlased nimetasid "püsivateks gravitatsioonilainete jälgitavaks", oleksid isegi õhemad kui gravitatsioonilained ise, kuid need mõjud kestaksid kauem. Objektid võivad nihutada veidi paigast ära. Kosmoses triivivate osakeste positsioonid võivad muutuda. Isegi aeg ise võib jääda sünkroonist välja, joostes Maa eri osades korraks erineva kiirusega.

Need muudatused oleksid nii väikesed, et teadlased vaevalt suudaksid neid tuvastada. Teadlased kirjutasid oma artiklis, et lihtsaim meetod nende mõjude vaatlemiseks võib hõlmata kahte inimest, kes "kannavad väikeste gravitatsiooniliste lainedetektorite ümber" - nali, sest detektorid on üsna suured.

Kuid on olemas viise, kuidas teadlased neid mälestusi tuvastada võivad. Siin on kõige ilmsem: otsitakse nihkeid olemasolevate gravitatsioonilainedetektorite peeglites.

Praegu saavad teadlased tuvastada gravitatsioonilisi laineid, ehitades vaatluskeskusi, mis lasevad pikkade vahemaade järel liikumatult ja stabiilseid laserkiiri. Kui talad kergelt värisevad, on see märk gravitatsioonilaine möödumisest. Vigureid uurides saavad füüsikud laineid mõõta. Esimene selline tuvastus oli 2015. aastal ja sellest ajast alates on tehnoloogia täiustatud nii, et observatooriumid tuvastavad gravitatsioonilaineid sama sageli kui üks kord nädalas.

Need lained on pärit massilistest sündmustest, näiteks kui mustad augud ja neutronitähed põrkavad kosmoses kokku väga kaugel. Maale jõudmise ajaks on lained aga vaevumärgatavad. Nende pikaajaline mõju on veelgi vähem ilmne.

Kuid detektorite peegleid mõõdetakse pidevalt nii täpselt, et aja jooksul võivad gravitatsioonilainete põhjustatud nihked muutuda nii intensiivseks, et teadlased saavad neid märgata. Teadlased tulid välja matemaatilise mudeliga, mis ennustab, kui palju peaksid peeglid aja jooksul nihkuma iga laine möödudes.

Muud meetodid, mida inimesed võivad nende pikaajaliste mõjude tuvastamiseks kasutada, hõlmavad aatomkellasid ja ketravaid osakesi.

Kaks aatomkella, mis asetsevad üksteisest mõnevõrra kaugel, kogevad gravitatsioonilainet erinevalt, kaasa arvatud selle aja dilatatsiooniefektid: Kuna aega aeglustatakse ühe kella jaoks rohkem kui teise jaoks, võivad nende lainetes pärast laine möödumist ilmnenud väikesed erinevused paljastada mälu. laine kohalikus universumis.

Lõpuks võib väike pöörlev osake muuta oma käitumist enne ja pärast laine möödumist. Suspendeerige see labori kambris ja mõõtke selle pöörlemiskiirus ja suund; siis mõõta seda uuesti pärast laine möödumist. Osakese käitumise erinevus paljastaks laine teistsuguse mälu.

See teoreetiline paber annab teadlastele vähemalt huvitava uue võimaluse vaadata hoonekatseid gravitatsioonilainete uurimiseks.

Pin
Send
Share
Send