Forskere er nærme på å løse mysteriet med gravitasjonsbølger

2024 Forfatter: Malcolm Clapton | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 04:07

I moderne fysikk er tyngdekraften et av hovedmysteriene. Vi har knapt lært hvordan vi skal måle dens manifestasjoner i form av tyngdekraften. Men hva er tyngdekraften, hvor kommer den fra, hvordan overføres den - moderne vitenskap er ennå ikke i stand til å svare entydig.

Faktum er at tyngdekraften er en av fire grunnleggende interaksjoner – former for energioverføring – og samtidig den svakeste av alle. Men hovedproblemet ligger et annet sted.

De tre best studerte interaksjonene er kjent for å bli transportert av partikler. Og hvis disse partiklene er kjent for andre typer interaksjoner, og deres eksistens bekreftes eksperimentelt (direkte eller indirekte, om enn med store antakelser), så er alt mye mer komplisert for tyngdekraften.

For øyeblikket har det ikke vært mulig å bekrefte selve faktumet av tilstedeværelsen av ikke bare den såkalte graviton (en teoretisk partikkel som er ansvarlig i noen fysikkbegreper for overføring av tyngdekraft og skapelse av gravitasjonsfelt), men også slike spor av tyngdekraften som ville tillate å bestemme arten av dens overføring (eller, la oss si, transport i rom-tid).

I følge den samme teorien, som antar tilstedeværelsen av gravitoner, viser det seg at tyngdekraften skal overføres i form av rettet kvantiserte (det vil si bestående av partikler eller "liknende partikler" - energipakker med en viss verdi) bølger - gravitasjonsbølger stråling. Det bør manifestere seg i form av kolossale bølger som kommer fra alle store romobjekter og hendelser - sorte hull og galaksehoper, ved fødselen av supernovaer. De er imidlertid ennå ikke funnet.

Og 11. januar 2016 skrev University of Arizona kosmolog Lawrence Krauss på sin Twitter: «Mine mistanker om oppdagelsen av LIGO ble bekreftet av uavhengige kilder. Holde kontakten! Gravitasjonsbølger kan oppdages!"

LIGO Gravitational Wave Observatory er et av de viktigste stedene for å studere gravitasjon og søke etter gravitasjonsbølger. LIGO-stasjoner bruker avanserte laserinterferometre for å oppdage gravitasjonsbølger. Selv om Krauss antydet tilbake i september 2015 at tegn på unnvikende gravitasjonsbølger ble oppdaget på LIGO-detektoren, var det ingen offisiell bekreftelse på dette. Kort tid før dette ble komplekset modernisert, og Advanced LIGO-eksperimentet ble lansert der, som kan føre til påvisning av gravitasjonsbølger.

I mellomtiden var det ingen offisielle uttalelser fra observatoriene (de forventes i hvert fall i februar), så eksperter mener at det er for tidlig å glede seg og spre rykter om en uvanlig viktig oppdagelse. Dessuten viste de tidligere konklusjonene som ble oppnådd i rammen av BICEP2-eksperimentet seg å være feil: signalet var faktisk ikke forårsaket av gravitasjonsbølger, men av støv.

Hvorfor er det nødvendig og hvorfor er det så viktig? Enhver teori er begynnelsen på praksis. Uten kvantefysikk ville det ikke vært GPS, satellittkommunikasjon, moderne transistorer og kvantedatamaskiner (og optiske kommunikasjonslinjer også). En fungerende, fullstendig teori som beskriver tyngdekraften kan tillate en mer detaljert studie av universet, dets lover, bevegelsene til objekter, sorte hull, mørk energi og mørk materie. Og det er fullt mulig å skape fundamentalt nye typer bevegelse i rommet (eller til og med i tid). Inntil da er verken kvantehopp, ormehull eller superluminale hastigheter tilgjengelige for oss.