Mokslininkai yra arti gravitacinių bangų paslapties sprendimo

2024 Autorius: Malcolm Clapton | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 04:04

Šiuolaikinėje fizikoje gravitacija yra viena iš pagrindinių paslapčių. Mes vos išmokome išmatuoti jo apraiškas gravitacijos pavidalu. Tačiau kas yra gravitacija, iš kur ji atsiranda, kaip ji perduodama – šiuolaikinis mokslas dar negali vienareikšmiškai atsakyti.

Faktas yra tas, kad gravitacija yra viena iš keturių pagrindinių sąveikų – energijos perdavimo formų – ir tuo pačiu silpniausia iš visų. Tačiau pagrindinė problema slypi kitur.

Yra žinoma, kad trys geriausiai ištirtos sąveikos yra pernešamos dalelėmis. Ir jei kitų tipų sąveikoms šios dalelės yra žinomos ir jų egzistavimas patvirtinamas eksperimentiškai (tiesiogiai ar netiesiogiai, nors ir su didelėmis prielaidomis), tada gravitacijai viskas yra daug sudėtingiau.

Šiuo metu nepavyko patvirtinti paties fakto, kad egzistuoja ne tik vadinamasis gravitonas (teorinė dalelė, kai kuriose fizikos sampratose atsakinga už gravitacijos perdavimą ir gravitacinių laukų kūrimą), bet ir. tokius gravitacijos pėdsakus, kurie leistų nustatyti jo perdavimo (arba, tarkime, pernešimo erdvėlaikyje) pobūdį.

Pagal tą pačią teoriją, kurioje daroma prielaida, kad yra gravitonų, paaiškėja, kad gravitacija turėtų būti perduodama nukreiptų kvantuotų (tai yra, susidedančių iš dalelių arba "kaip dalelių" - energijos paketų, turinčių tam tikrą vertę) forma - gravitacinės bangos. radiacija. Tai turėtų pasireikšti kaip milžiniškos bangos, sklindančios iš bet kokių didelių kosminių objektų ir įvykių – juodųjų skylių ir galaktikų spiečių, gimstant supernovoms. Tačiau jų dar nepavyko rasti.

O 2016 metų sausio 11 dieną Arizonos universiteto kosmologas Lawrence'as Kraussas savo Twitter parašė: „Mano įtarimus dėl LIGO atradimo patvirtino nepriklausomi šaltiniai. Palaikykite ryšį! Galima aptikti gravitacines bangas!

LIGO gravitacinių bangų observatorija yra viena iš svarbiausių gravitacijos tyrimų ir gravitacinių bangų paieškos vietų. LIGO stotys naudoja pažangius lazerinius interferometrus, kad aptiktų gravitacines bangas. Nors Kraussas dar 2015 metų rugsėjį užsiminė, kad LIGO detektoriuje buvo aptikti sunkiai suvokiamų gravitacinių bangų požymiai, oficialaus patvirtinimo tai nebuvo. Netrukus prieš tai kompleksas buvo modernizuotas ir jame buvo pradėtas Advanced LIGO eksperimentas, kuris gali padėti aptikti gravitacines bangas.

Tuo tarpu oficialių pareiškimų iš observatorijų nebuvo (jie laukiami bent jau vasarį), tad ekspertai mano, kad džiaugtis ir skleisti gandus apie neįprastai svarbų atradimą dar anksti. Be to, ankstesnės išvados, gautos atliekant BICEP2 eksperimentą, pasirodė klaidingos: signalą iš tikrųjų sukėlė ne gravitacinės bangos, o dulkės.

Kodėl tai reikalinga ir kodėl ji tokia svarbi? Bet kuri teorija yra praktikos pradžia. Be kvantinės fizikos nebūtų GPS, palydovinio ryšio, modernių tranzistorių ir kvantinių kompiuterių (ir optinių ryšio linijų). Veikianti, išsami teorija, apibūdinanti gravitaciją, leistų išsamiau ištirti Visatą, jos dėsnius, objektų judėjimą, juodąsias skyles, tamsiąją energiją ir tamsiąją medžiagą. Ir visiškai įmanoma sukurti iš esmės naujus judėjimo būdus erdvėje (ar net laike). Iki tol mums nepasiekiami nei kvantiniai šuoliai, nei kirmgraužos, nei superluminaliniai greičiai.