Kiedy masywne obiekty zderzają się ze sobą, powinno nastąpić uwolnienie fal grawitacyjnych. Czym więc są te rzeczy i jak możemy je wykryć?
Kto chce postawić przeciwko Einsteinowi? Ty? Ty? A ty?
Jasne, było kilka nierówności, ale historia względności faceta jest nieskazitelna. Wyjaśnił dziwny sposób, w jaki Merkury krąży wokół Słońca. Domyślał się, że astronomowie zobaczą gwiazdy odbite przez grawitację Słońca podczas zaćmienia Słońca. Przewidział, że grawitacja spowoduje przesunięcie światła na czerwono i fizycy zajęli 50 lat, aby w końcu wymyślić eksperyment, aby to zweryfikować.
Na podstawie jego przewidywań naukowcy potwierdzili, że galaktyki wypaczają światło swoją grawitacją, fotony ulegają wydłużeniu, gdy przechodzą w pobliżu Słońca, a zegary podróżujące z dużymi prędkościami mają mniej czasu niż zegary na Ziemi.
Testowali nawet grawitacyjne przesunięcie ku czerwieni, przeciąganie ramek i zasadę równoważności. To jest sałatka słówkowa, którą omówimy w przyszłości, lub dla tych z was, którzy nie mogą się doczekać, google.
Za każdym razem, gdy Bertie przewidywał względność, fizycy byli w stanie zweryfikować to poprzez eksperymenty. I tak, zgodnie z tym rozmytym mężczyzną z gigantycznym mózgiem, kiedy masywne obiekty zderzają się ze sobą lub gdy powstają czarne dziury, powinno nastąpić uwolnienie fal grawitacyjnych.
Czym więc są te rzeczy i jak możemy je wykryć?
Najpierw szybka recenzja. Masa powoduje wypaczenie w przestrzeni i czasie. „Grawitacja” Słońca nie jest siłą ciągnącą, to tak naprawdę wcięcie, które Słońce powoduje w przestrzeni wokół siebie.
Planety myślą, że poruszają się w linii prostej, ale w rzeczywistości są wciągnięte w okrąg podczas podróży przez tę wypaczoną czasoprzestrzeń. Idź do planet, jesteś pijany.
Chodzi o to, że gdy masa się porusza lub zmienia, Einstein powiedział, że w czasoprzestrzeni powinny powstawać fale grawitacyjne.
Naszym problemem jest to, że wielkość i wpływ fal grawitacyjnych jest niewiarygodnie mała. Musimy znaleźć najbardziej katastrofalne wydarzenia we Wszechświecie, jeśli mamy nadzieję, że je wykryjemy.
Supernowa detonuje asymetrycznie, dwie supermasywne czarne dziury orbitujące wokół siebie lub zjazd rodziny Galactus; to wielkość wydarzeń, których szukamy.
Najpoważniejszą próbą wykrycia fal grawitacyjnych jest laserowe interferometryczne obserwatorium fal grawitacyjnych lub detektor LIGO w Stanach Zjednoczonych. Ma dwa obiekty oddzielone 3000 km. Każdy detektor uważnie obserwuje wszelkie fale grawitacyjne przechodzące przez czas potrzebny do odbicia impulsów laserowych w zamkniętej próżni o długości 4 km.
W przypadku wykrycia fali grawitacyjnej dwa obserwatoria wykorzystują triangulację, aby określić jej wielkość i kierunek. Taki był przynajmniej plan na lata 2002–2010. Problem polegał na tym, że nie wykrył on żadnych fal grawitacyjnych przez cały okres.
Ale hej, to jest praca dla nauki. Bezkrwawe badacze o stalowych oczach przebudowali sprzęt, zwiększając jego czułość dziesięciokrotnie. Kolejna runda rozpoczyna się w 2015 r.
Naukowcy zaproponowali instrumenty kosmiczne, które mogłyby zapewnić większą czułość i zwiększyć szanse na wykrycie fali grawitacyjnej.
Fizycy zakładają, że jest to kwestia „kiedy”, a nie „jeśli”, że fale grawitacyjne zostaną wykryte, ponieważ tylko głupiec obstawia Einsteina. Cóż, to i fale grawitacyjne zostały już wykryte… pośrednio.
Obserwując wyjątkowo regularne wybuchy energii pochodzące z pulsarów, astronomowie dokładnie śledzą, jak szybko promieniują swoją energię z powodu fal grawitacyjnych. Jak dotąd wszystkie obserwacje idealnie pasują do prognoz względności. Po prostu nie wykryliśmy tych fal grawitacyjnych bezpośrednio… jeszcze.
Dobre wieści! Zakładając, że fizycy i Einstein mają rację, powinniśmy zobaczyć wykrycie fali grawitacyjnej w ciągu najbliższych kilku dekad, podsumowując serię prognoz dotyczących tego, jak niesamowicie dziwny jest nasz Wszechświat.
Czy powinniśmy pogłębić teorię względności, Einsteina i jego przewidywania? Powiedz nam o tym w komentarzach poniżej.
Podcast (audio): Pobierz (Czas trwania: 4:37 - 4,2 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
Podcast (wideo): Pobierz (Czas trwania: 5:00 - 59,4 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
