Всичко, което трябва да знаете за гравитационни вълни

Everything You Need to Know about Gravitational Waves

На фона на слуховете, че САЩ обсерватория ще обяви в четвъртък, че са открити доказателства за гравитационни вълни, тук е ключовата информация


Осъществено от Guardian.co.ukТази статия, озаглавена “Гледайте това пространство-времето: Очаква откритие гравитационна вълна” написана е от Иън проба науката редактор, за The Guardian във вторник 09 Февруари 2016 15.59 UTC

А десетилетия търсене на гравитационни вълни се очаква да приключи в триумф тази седмица, когато учените заявяват, че са открили вълни в тъканта на пространство-времето, вероятно създаден от сблъсъка на две масивни черни дупки движи близо до скоростта на светлината.

Първо предсказано от Айнщайн, и генерирани от най-катастрофални събития в космоса, гравитационни вълни се простират и свиване на пространството и всичко в нея, тъй като те се разпространява в цялата вселена. Тяхното откритие, ако се потвърди, Сигурно е, за да печелят Нобелова награда.

Учените са ловували за признаци на вълните в продължение на десетилетия, но до сега, опитите им са били разочаровани от фалшиви сигнали и инструменти, които не са достатъчно чувствителни, за да открие вълните от времето, когато те достигнат Земята.

Това се очаква да се промени в четвъртък, когато физиците в САЩ разкриват своите най-нови данни от експеримент, известен като LIGO, или обсерватория Advanced Laser интерферометър гравитационно-Wave. Екипът има детектори във Вашингтон и Луизиана, които могат да забележат, минаваща гравитационни вълни чрез миниатюрни промени в дължина, които произвеждат в два 4 км-дълги тръби.

На пресконференция във Вашингтон, LIGO учени се очаква да разкрие ясно, недвусмислена гравитационна вълна сигнал. Това може би идва от два огромни черни дупки, един 29 пъти по-масивни от Слънцето, другият 36 пъти по-масивни, спираловидно около един на друг и накрая трясък заедно да формират нова черна дупка 62 пъти масата на Слънцето. За цялата си тежина, новата структура може да бъде не повече от 200 мили широки.

Липсващата маса – еквивалентна на тази на три слънца, или шест трилиона трилиона килотона – се превръща в енергия и освобождава, както гравитационните вълни LIGO се смята, че са открити.

"Хората са изключително развълнувани. Говори се, че това е огромен голям сигнал, с други думи, това е недвусмислен, и това е фантастично,", Каза Педро Ферейра, професор по астрофизика в Оксфордския университет, и автор на 2014 книга, Теория Perfect: един век на гении и битката над общата теория на относителността.

Когато Айнщайн публикува своята теория на относителността в 1915, той променя завинаги начина, учените виждат вселената. Теорията показва, че масово прави крива пространство-времето, ефект, който има множество последици. един, че светлината от далечни звезди ще се огъват около слънцето, бе потвърдена от Артър Едингтън по време на слънчевото затъмнение на 1919.

Откриването на гравитационни вълни ще отмятам последната голяма предсказанието на общата теория на относителността. Тя ще покаже, че уравненията, съставени от Айнщайн, който отказва да повярва в черни дупки сам, вярно в това, което се нарежда като най-крайната област на физиката.

Но има и още до откриването на гравитационни вълни, отколкото просто да докажат, че съществуват. Ако сигналът LIGO е толкова силна, колкото слухове предполагат,, нови инструменти могат да бъдат изградени за откриване на гравитационни вълни от сблъсък черните дупки и други изключително енергични събития по целия Вселената.

"Това ще бъде нещо като телескоп, който, вместо да гледа обекти в електромагнитния спектър, търси в тях с гравитационни вълни,", Каза Ферейра. "Можехме да видим нещата по съвсем различен начин. Той ще бъде много замъглено зрение – гравитационни вълни не са добри в състояние да определи обекти – но те ще ни помогне да разберем какво се случва, когато черните дупки HS попадат в една друга. "

"Факт е, когато сме погледна Вселената по нови начини, с рентгенови лъчи, с радиовълни, открихме невероятни неща, екзотика. Така че това ще се отвори нов прозорец, и със сигурност ще откриете странни неща,"Той добави.

слухове че отборът LIGO бяха открити гравитационни вълни са циркулиращи в астрофизиката общност за месеца. Но много изследователи са скептични и се опасяваха, че слуховете може да са били предизвикани от синтетични сигнали, които се прибавят към данните за тестване на аналитични процедури на отбора.

"След всички слухове през последните няколко месеца, аз със сигурност ги очакваме да обявим откриването на този етап,", Каза Алберто Sesana, изследовател в Университета на гравитационна вълна Група Бирмингам. "Ние трябва да имаме предвид, че LIGO е един експеримент и единственият, който може да открие такива източници. Ако те твърдят, че са открили гравитационни вълни, тя не може да бъде потвърдена от друг инструмент, и че винаги е проблем. Но те са много внимателни в това прави правилно. Уверен съм, че имат ясна и силно доказателство за това. "

Има шанс сигнал ще бъде обявен от друг източник, като двойка неутронни звезди се върти около един на друг, или неутронна звезда, попадащ в черна дупка. Но такива космически събития се очаква да произвежда по-слаби сигнали от големите шипове учените очакват екипа LIGO да разкрие.

Учените са обявени за откриването на гравитационни вълни, преди само да са попарени надежди. В 2014, изследователи на един експеримент, наречен Bicep2 твърдяха, че са намерили доказателства за гравитационни вълни от Големия взрив, но по-нататъшен анализ от другите групи, показа, че сигналите, които качват би могъл изцяло да се обясни с космически прах пречи на техните измервания.

Улрих Sperhake, теоретик в университета в Кеймбридж, който изучава как гравитационни вълни се генерират от черни дупки, каза общността беше много развълнуван и бременната. "Аз не знам някой в ​​областта, който очаква нищо друго, освен за откриване предстои да бъдат обявени,", Каза той. "Всичко, но началото на нова ера в наблюдателната гравитационното астрономията ще дойде като голяма изненада в четвъртък, но все още има малка спекулативен елемент към него, докато ние ще трябва официалното обявяване LIGO. "

Мартин Хендри, член на екипа LIGO в Университета в Глазгоу, няма да бъдат изготвени по детайлите на обявяване в четвъртък. "Не мога да кажа нищо повече на този етап от изчакаме и да видим. Или трябва, че да "гледате това пространство-времето?", Каза той.

guardian.co.uk © Guardian News & Media Limited 2010

Статии