Istoria științei: unde gravitaționale detectate, dovedind Einstein Right – 14 septembrie 2015

În urmă cu zece ani, astăzi, pe 14 septembrie, fizicienii au detectat undele gravitaționale care se învârteau prin cosmos pentru prima dată.

Rădăcinile acestei descoperiri datează de un secol. Generalul lui Albert Einstein relativitate a prezis că obiectele masive vor deforma spațiul-timp. Când astfel de obiecte masive accelerează – cum ar fi atunci când două găuri negre Collide – ar trimite ondulări prin cosmos, numite valuri gravitaționale, a spus el.

Einstein nu a crezut niciodată că le putem detecta, deoarece distorsionarea spațiului-timp cauzată de aceste valuri ar fi mult mai mică decât un singur atom.

Cu toate acestea, în anii ’70, fizician MIT Rainer WeissOMS a murit în augustpropus, ar putea fi posibilă detectarea acestor mici ondulări din ciocnirea găurilor negre masive.

Cheia schemei sale a fost interferometrul, care ar împărți un fascicul de lumină laser. De acolo, lumina ar călători pe două căi separate înainte de a sări oglinzile agățate și de a se recombina la sursa lor, unde un detector de lumină ar măsura sosirea lor. În mod obișnuit, dacă căile ar fi aceleași lungimi, aceste două grinzi s -ar întoarce în același timp.

Dar dacă ar fi trecut o undă gravitațională, Weiss ar fi motivat, aceste fascicule ar fi mereu atât de ușoare în fază. Acest lucru se datorează faptului că undele gravitaționale temporar netezite și se întind pe spațiu-timp, creând astfel fluctuații în lungimea pasajelor prin care se deplasează grinzile laser.

Weiss, împreună cu fizicianul Caltech Kip Thornea propus ideea de a încerca să măsoare aceste valuri evazive. Căile detectorului, au susținut ei, trebuiau să fie foarte lungi pentru a detecta astfel de semnale minuscule. Iar proiectul ar avea nevoie de doi detectori distanțați pe scară largă pentru a elimina posibilitatea ca semnalele să provin din tulburări locale și să ajute la localizarea sursei de coliziuni cosmice.

Până în 1990, proiectul Observatorului cu unde gravitaționale (LIGO) a fost aprobat, iar două detectoare identice în formă de L, cu brațe de 2,5 mile (4 kilometri) au fost construite în Hanford, Washington și, respectiv, Livingston, Louisiana.

Ani de zile, detectoarele nu au găsit nimic. Așadar, Ligo a fost modernizat pentru a deveni mai sensibil la semnalele din ce în ce mai înflăcărate. O mare parte din asta a presupus Protejarea echipamentului împotriva vibrațiilor cauzate de traficul din apropiere, avioanele sau cutremurele îndepărtate, care ar putea întuneca semnalele din universul îndepărtat.

În septembrie 2015, oamenii de știință au pornit instrumentele modernizate.

Peste noapte pe 14 septembrie, cercetătorii de pe ambele site -uri LIGO au detectat ceva interesant.

“Am ajuns la computer și m -am uitat la ecran. Și iată că există această imagine incredibilă a formei de undă și părea exact ceea ce fusese imaginat de Einstein”, a spus Weiss într -un documentar despre descoperire.

A fost un „chirp” puternic sau o fluctuație în lungimea brațelor detectorului și a fost de o mie de ori mai mică decât diametrul unui nucleu.

Pe 11 februarie 2016, oamenii de știință au anunțat că evenimentul pe care l -au detectat a venit din distracția a două găuri negre masive care s -a ciocnit acum aproximativ 1,3 miliarde de ani. Experimentul de valuri gravitaționale din Europa, numit Fecioară, a detectat același eveniment.

Descoperirea a lansat într -un mod cu totul nou pentru a studia cele mai extreme evenimente ale universului. De la acea primă detecție, detectoarele lui Ligo, împreună cu experimentul său european, Fecioara și detectorul japonez Kamioka Gravitațional Wave (KAGRA), au detectat în jur 300 de coliziuniinclusiv fuziuni cu gaură neagră triplă și coliziunea găurilor negre și a stelelor de neutroni. În iunie 2023, o echipă de oameni de știință a anunțat că un leșin “fundal de undă gravitațională„Permeate Universul datorită perechilor de găuri negre care se îndreaptă spre coliziune în întregul spațiu și timp. Și în septembrie 2025, oameni de știință de la Ligo Collaboration teoria veche de zeci de ani a lui Stephen Hawking validată despre găuri negre, care leagă mecanica cuantică și relativitatea generală.

Weiss și Thorne, împreună cu colegul lor Barry Barishau fost premiate în 2017 Premiul Nobel pentru munca lor.

TIA este redactorul manager și a fost anterior un scriitor senior pentru știința live. Lucrarea ei a apărut în științific -american, Wired.com și alte puncte de vânzare. Deține un master în bioinginerie de la Universitatea din Washington, un certificat de absolvire în scrierea științei de la UC Santa Cruz și o diplomă de licență în inginerie mecanică de la Universitatea Texas din Austin. TIA a făcut parte dintr -o echipă de la Jurnalul Milwaukee Sentinel, care a publicat seria Gol Cradles despre nașteri premature, care a câștigat mai multe premii, inclusiv Medalia Casey din 2012 pentru jurnalism meritoriu.