Ko se masivni predmeti zaletavajo drug v drugega, naj bi prišlo do sproščanja gravitacijskih valov. Kaj so torej te stvari in kako jih lahko odkrijemo?
Kdo želi staviti proti Einsteinu? ti? ti? kaj pa ti?
Seveda je bilo nekaj udarcev, vendar je fantov uspeh na področju relativnosti brezhiben. Pojasnil je čuden način, kako Merkur kroži okoli Sonca. Predvideval je, da bodo astronomi med sončnim mrkom videli zvezde, ki jih odvrne sončna gravitacija. Napovedal je, da bo gravitacija premaknila svetlobo v rdeči premik, in fiziki so potrebovali 50 let, da so končno pripravili eksperiment, s katerim bi to preverili.
Na podlagi njegovih napovedi so znanstveniki potrdili, da galaksije s svojo gravitacijo ukrivljajo svetlobo, fotoni dobijo podaljšan čas, ko gredo blizu Sonca, in ure, ki potujejo z veliko hitrostjo, doživljajo manj časa kot ure na Zemlji.
Preizkusili so celo gravitacijski rdeči premik, vlečenje okvirja in načelo enakovrednosti. Kar je besedna solata, ki jo bomo obravnavali v prihodnosti, ali pa za tiste, ki komaj čakate, poguglajte.
Vsakič, ko je Bertie naredil napoved o relativnosti, so fiziki lahko preverili z eksperimentiranjem. In tako, po mnenju tega mehkega človeka z velikanskimi možgani, ko se masivni predmeti zaletavajo drug v drugega ali ko nastanejo črne luknje, naj bi prišlo do sproščanja gravitacijskih valov.
Kaj so torej te stvari in kako jih lahko odkrijemo?
Najprej hiter pregled. Masa povzroča deformacijo v prostoru in času. Sončeva 'gravitacija' ni vlečna sila, je v resnici vdolbina, ki jo Sonce povzroči v prostoru okoli sebe.
Planeti mislijo, da se gibljejo v ravni črti, vendar so dejansko potegnjeni v krog, medtem ko potujejo skozi ta izkrivljen prostor-čas. Pojdite domov planeti, pijani ste.
Ideja je, ko se masa premika ali spreminja, je Einstein dejal, da bi v prostor-času morali nastati gravitacijsko valovanje.
Naš problem je, da sta velikost in učinek gravitacijskih valov neverjetno majhna. Najti moramo najbolj katastrofalne dogodke v vesolju, če upamo, da jih bomo sploh zaznali.
Supernova, ki detonira asimetrično, ali dve supermasivni črni luknji, ki krožita druga okoli druge, ali ponovno srečanje družine Galactus; so razsežnost dogodkov, ki jih iščemo.
Najresnejši poskus zaznavanja gravitacijskih valov je laserski interferometer Gravitacijski valovni observatorij ali detektor LIGO v Združenih državah. Ima dva objekta, ki sta ločena s 3000 km. Vsak detektor skrbno spremlja morebitne gravitacijske valove, ki prehajajo skozi, glede na dolžino časa, ki je potreben, da se laserski impulzi odbijejo v 4 km dolgem zaprtem vakuumu.
Laserski interferometer Gravitacijski valovni observatorij Hanford – vsaka roka sega štiri kilometre. Zasluge: Caltech.
Če zaznajo gravitacijski val, oba observatorija uporabita triangulacijo za določitev njegove velikosti in smeri. Vsaj takšen je bil načrt od leta 2002 do 2010. Težava je bila v tem, da za celotno vožnjo ni zaznal nobenih gravitacijskih valov.
Ampak hej, to je delo za znanost. Neukročeni raziskovalci z jeklenimi očmi so obnovili opremo in izboljšali njeno občutljivost za faktor 10. Ta naslednji krog se začne leta 2015.
Znanstveniki so predlagali vesoljske instrumente, ki bi lahko zagotovili večjo občutljivost in povečali možnosti za odkrivanje gravitacijskega vala.
Fiziki domnevajo, da gre za vprašanje 'kdaj', ne 'če', da bodo gravitacijski valovi zaznani, saj le norec stavi proti Einsteinu. No, to in gravitacijske valove smo že zaznali ... posredno.
Z opazovanjem izjemno rednih energijskih eksplozij, ki prihajajo iz pulsarjev, astronomi natančno spremljajo, kako hitro oddajajo svojo energijo zaradi gravitacijskih valov. Doslej se vsa opazovanja popolnoma ujemajo z napovedmi relativnosti. Teh gravitacijskih valov še nismo zaznali neposredno ...
Torej, dobra novica! Ob predpostavki, da imajo fiziki in Einstein prav, bi morali videti odkrivanje gravitacijskega vala v naslednjih nekaj desetletjih in zaključiti vrsto napovedi o tem, kako noro čudno se obnaša naše Vesolje.
Ali bi se morali poglobiti v relativnost, Einsteina in njegove napovedi? Povejte nam v spodnjih komentarjih.
Podcast (avdio): Prenesi (Trajanje: 4:37 — 4,2 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS
Podcast (video): Prenesi (Trajanje: 5:00 — 59,4 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS