Explică de ce descoperirea undelor gravitaționale este atât de important ca Mark Zuckerberg a spus, și, desigur, împărtășesc povestea în prima persoană. Kip Thorne ca nimeni altcineva nu știe cum a proiectului, ceea ce este originalitatea și semnificația LIGO are pentru omenire. Da, atât de serios.
Descoperirea undelor gravitaționale
Motivul pentru undele gravitaționale - coliziunea a două găuri negre, care a avut loc deja ... un miliard de ani lumină de Pământ. Imaginați-vă cât universul nostru este imens! Deoarece găurile negre - un corpuri foarte masive, au permis „valuri“ în spațiu-timp, un pic de ea este distorsionată. Aici și acolo un val similar cu cele care răspândesc dintr-o piatră aruncată în apă.
Asta-i astfel încât să puteți imagina valurile gravitaționale vin la pământ, de exemplu, de la gaura de vierme. Desen din cartea „Interstellar. Știința din spatele scenei "
Vibrațiile rezultate transformate în sunet. Interesant, semnalul undelor gravitaționale care vine la aproximativ aceeași frecvență ca și vorbirea noastră. Așa că ne putem auzi cu urechile noastre, ca găuri negre se ciocnesc. Ascultați sunetul valurilor gravitaționale.
Și știi ce? Cel mai recent, a spus Stiven Hoking. că găurile negre nu sunt aranjate așa cum se credea anterior. Dar dovezi că acestea sunt, în principiu, nu a fost deloc. Și acum acolo. Găurile negre cu adevărat „live“ în univers.
Astfel, potrivit oamenilor de stiinta, se pare ca un dezastru - fuziunea găurilor negre - sursa.
Căutarea unde gravitaționale a fost una dintre principalele probleme ale fizicii. Acum, ei sunt găsite. Și geniul lui Einstein este confirmat din nou.
unde gravitaționale, detectoare de val LIGO
În cartea „Interstellar. Știința din spatele scenei "Kip Thorne spune:" Am fost unul dintre fondatorii proiectului LIGO în 1983 (împreună cu Raynerom Vaysom din Massachusetts Institute of Technology si Ronald Drever Caltech). Am formulat o poziție științifică LIGO și două decenii a lucrat din greu pentru a ajuta la aducerea acestui proiect la viață. Acum, proiectul LIGO este aproape de a fi gata, și deja în acest deceniu este de așteptat la prima înregistrare a undelor gravitaționale. " Dar acest lucru este - de așteptare pentru descoperirile mari - au fost recent. Astăzi a ajuns să treacă.
Vedere aeriană a detectorului de unde gravitaționale LIGO la Hanford, Washington. Fotografie din cartea „Interstellar. Știința din spatele scenei "
Ei bine, și acum un pic de fizica. Pentru cei care doresc cu adevărat să înțeleagă că astfel de unde gravitaționale. Aici arta imagine tendeks-linii ale celor două găuri negre sunt orbitează în jurul celuilalt, contra-sensul acelor de ceasornic, și apoi se ciocnesc. Liniile Tendeks generează gravitate mareelor. Dă-i drumul. Liniile care emană din cele două puncte distanță mai distanțate între ele pe suprafețele de o pereche de găuri negre întinse totul în calea sa, inclusiv penetrat prietena desen artist. Aceeași linie care vine din zona de coliziune, totul este comprimat.
Atunci când găurile se rotesc în jurul reciproc, ei au dus după liniile lor tendeks care sună ca un jet de apă de la un polivalki filare pe gazon. Cifra din cartea „Interstellar. Știința din spatele scenei „- o pereche de găuri negre care se confruntă, învârtindu-se reciproc, invers acelor de ceasornic, și linia tendeks.
Găurile negre sunt combinate într-o singură gaură mare; este deformată și se rotește în sens antiorar, trăgând tendeks linie. Observatorul staționar situat departe de gaura, se simt vibrații când va trece prin ea tendeks linie: intindere, apoi prin compresie urmat de întindere - tendeks linie oțel undă gravitațională. Ca propagarea deformarea găurii negre scade treptat, iar valurile sunt, de asemenea slăbit.
Atunci când aceste valuri ajung pe pământ, ei au forma prezentată în partea superioară a figurii de mai jos. Ele sunt întinse într-o singură direcție și presate în alta. Întindere și compresiune gamă (de la roșu la dreapta la stânga, la dreapta la stânga albastru, stânga-dreapta roșu, și așa mai departe. D.) Pentru ca unde trec prin detectorul în partea de jos a figurii.
undele gravitaționale care trec prin detectorul LIGO.
Detectorul de patru oglindă mare (40 kg, 34 cm diametru), care sunt fixate la capetele a două tuburi perpendiculare numite umeri Detector. Tendeks linia unde gravitaționale întinse un umăr, în care a doua comprimare și apoi, dimpotrivă, este comprimată mai întâi și al doilea întindere. Și așa peste si peste din nou. În cazul în care variația periodică a lungimii brațelor oglinzii sunt deplasate unul față de altul, iar acestea offsetul urmărite prin intermediul razelor laser, care se numește interferometrie. De aici numele LIGO: interferometru cu laser val gravitaționale observator.
centru de control al LIGO, în cazul în care detectorul trimite comenzi și să monitorizeze semnalele recepționate. LIGO detectoare gravitaționale situate în Hanford, Washington, și Livingston, Louisiana. Fotografie din cartea „Interstellar. Știința din spatele scenei "
LIGO este acum - un proiect internațional, care a implicat 900 de oameni de știință din diferite țări, cu sediul la Institutul de Tehnologie din California.
Partea curbată a universului
Găurile negre, găuri de vierme, singularități, anomalii gravitaționale, și măsurători de ordin superior legate de curbura spațiu și timp. De aceea, Kip Thorne îi numește „partea curbată a universului.“ Omenirea este încă foarte puține date experimentale și observaționale din partea curbată a universului. De aceea acordăm atenție atât de mult la undele gravitaționale: ele sunt formate din spațiu curbat și oferă cel mai accesibil pentru noi de a explora partea curbată.
Imaginați-vă că a trebuit să vezi oceanul, dar atunci când el este calm. Nu ar ști să știe despre curenții, vârtejuri și valuri de furtună. Aceasta este o reminiscență a cunoștințelor noastre actuale despre curbura spațiu și timp.
Noi știm aproape nimic despre modul în care spațiul curbat și se comportă timp deformat „într-o furtună“ - atunci când forma spațiului fluctuează rapid și atunci când viteza de curgere a timpului variază. Este extrem de tentant linia de cunoaștere. Om de știință Dzhon Uiler inventat pentru aceste modificări, termenul de „Geometrodynamics“
De un interes special în domeniul Geometrodynamics reprezintă ciocnirea a două găuri negre.
Coliziunea a două nerotativă găuri negre. Model de carte „Interstellar. Știința din spatele scenei "
Figura de mai sus arată în momentul coliziunii a două găuri negre. Doar un astfel de eveniment a permis oamenilor de stiinta pentru a capta undele gravitaționale. Acest model este construit pentru non-rotative găuri negre. Top: orbita și umbră găuri, din punctul de vedere universul nostru. Orientul Mijlociu: spațiu curbat și de timp, tipul de fascicul (hiperspatiu multidimensionale); Săgețile arată modul în care spațiul implicat în mișcarea și schimbarea culorilor - ca un timp deformat. Partea de jos: o formă de unde gravitaționale.
unde gravitaționale de la Big Bang
Cuvântul Kip Thorne. „În 1975, Leonid Grischuk, bunul meu prieten din România, a făcut o declarație senzațională. El a spus că în momentul Big Bang a existat o mulțime de unde gravitaționale, iar mecanismul de formare a acestora (anterior necunoscute) a fost că fluctuațiile cuantice (fluctuații aleatoare - ed.) Ale câmpului gravitațional în Big Bang-ul a fost în mod repetat, a consolidat expansiunea inițială a universului și astfel să devină primordială gravitațională valuri. Aceste valuri, în cazul în care pot găsi, ne poate spune ce sa întâmplat la momentul nașterii universului nostru ".
Dacă oamenii de știință găsesc undele gravitaționale originale, știm cum sa născut universul.
Oamenii dezlegat departe misterele universului. Încă înainte.
În anii următori, după cum sa îmbunătățit înțelegerea noastră a Big Bang-ului, a devenit evident că valul inițial ar trebui să fie puternic la lungimi de undă cu dimensiunea universului vizibil, care este cel mai lung în miliarde de ani lumină. Imaginați-vă cât de mult este. Și la lungimi de undă care se întind pe detectoarele LIGO (sute și mii de kilometri), valurile sunt susceptibile de a fi prea slab pentru a le recunoaște.
Echipa Jamie Bock a construit BICEP2 aparate. prin intermediul căruia sa găsit o urmă a undelor gravitaționale originale. Unitatea, situat la Polul Nord, prezentat aici în timpul amurg, că există doar de două ori pe an.
Este înconjurat de scuturi, protejând unitatea de radiația stratului de gheață din jur. În colțul din dreapta sus arată detectată în traseu CMB - model de polarizare. Liniile de câmp electric sunt orientate de-a lungul scurte lovituri ușoare.
Următoarea începere a Universului
La începutul anilor nouăzeci, cosmologii a dat seama că lungimea de undă gravitațională de miliarde de ani lumină ar fi lăsat un semn unic pe undele electromagnetice, umplând universul - așa-numitul fond de microunde cosmice, sau CMB. Aceasta a marcat începutul căutarea Sfântului Graal. La urma urmei, în cazul în care găsesc această cale și să deducă din ea proprietățile undelor gravitaționale primordiale, este posibil să se știe cum originea universului.
Acest lucru este destul de o descoperire uimitoare, dar există un punct controversat: traseul gasit echipa lui Jamie, ar fi putut fi cauzate nu de unde gravitaționale, și altceva.
În cazul în care, într-adevăr, a găsit o pistă de unde gravitaționale, care au apărut în Big Bang, aceasta înseamnă descoperirea cosmologică acestui nivel, ceea ce se întâmplă, probabil, o dată la cincizeci de ani. Acesta oferă o șansă de a atinge evenimentele care au avut loc după o miime de miliardime de o miime de miliardime miime de miliardime de secundă după nașterea universului.
Această descoperire confirmă teoria, care prevede că expansiunea universului la acel moment a fost extrem de rapid, în argoul de cosmologi - rapid inflaționist. Și aprozi într-o nouă eră în cosmologie.
unde gravitaționale și „Interstellar“
Ieri, la o conferință privind deschiderea undelor gravitaționale, Valery Mitrofanov, șeful oamenii de știință Moscova colaborare LIGO, care include oameni de știință din 8 MSU, a declarat că intriga filmului „Interstellar“, deși fantastic, dar nu atât de departe de realitate. Și toate pentru că a fost un consultant stiintific Kip Thorne. se Thorne așa cum spera el, el crede în viitorul misiunilor cu echipaj uman la gaura neagra. Lăsați-i să nu se întâmple la fel de repede cum ne-am dori, și totuși astăzi este mult mai real decât oricând înainte.
Nu prea îndepărtată zi, când oamenii părăsesc limitele galaxiei noastre.
Evenimentul a stârnit mintea a milioane de oameni. Ei bine-cunoscut, Mark Zuckerberg a scris: „Descoperirea undelor gravitaționale - cea mai mare descoperire în știința modernă. Albert Einstein - unul dintre eroii mei, așa că am luat descoperirea atât de aproape. Un secol în urmă, în cadrul teoriei generale a relativității (RTG), el a prezis existența undelor gravitaționale. Și pentru că ei sunt atât de mici, încât ei au găsit că este în căutarea ei în originile de evenimente, cum ar fi Big Bang, explodează stele și ciocniri gaura neagră. Atunci când oamenii de știință să analizeze datele, am deschis o perspectivă cu totul nou spațiu. Și poate că acest lucru va arunca lumină asupra originii universului, nașterea găurilor negre și a procesului de dezvoltare. Este foarte inspirat - gândiți-vă cât de multe vieți și efort a fost scos pentru a rupe vălul din misterul universului. Această descoperire a fost făcută posibilă datorită talentului de oameni de știință genial și ingineri, oameni de diferite naționalități, și cele mai noi tehnologii informatice care au apărut recent. Felicitări tuturor celor implicați. Einstein ar fi fost mândru de tine. "
Aceasta este întrebarea. Și o persoană care este pur și simplu interesat de știință. Vă puteți imagina ce o furtună de emoții măturat oamenii de știință care au contribuit la descoperirea. Se pare că am asistat la o nouă eră, prietenii mei. Este uimitor.
P.S. Îți place? Aboneaza-te la newsletter-ul nostru la orizont. O dată pe săptămână, vă trimitem o scrisoare informativă și vom da reduceri la mitul cărții.