Na, jūs turite pakankamai laiko galvoti apie LIGO gravitacijos bangų atradimą, suprasti, kas tai yra, ir padaryti sau įdomias išvadas. Šio atradimo reikšmė sukrėtė pasaulį, todėl jums bus įdomu sužinoti apie mažiau žinomas jo puses. Pavyzdžiui…
Gravitacijos bangos neturėtų būti naudingos
Tai dažnas klausimas, kylantis gavus naują mokslinį atradimą: ar gali būti gravitacinės bangos? Ar galite ant jų plaukti? Ar apskritai galite padaryti ką nors naudingo su jais? Pavyzdžiui, pastatykite antigravitacinę mašiną. Arba metmenų diską. Visos šios idėjos yra savaip nuostabios, tačiau jose nėra užfiksuotas pagrindinis dalykas. Mes netiriame gravitacinių bangų, kad galėtume ką nors padaryti. Mes tiriame gravitacines bangas, nes norime suprasti gravitacines bangas.
Richardas Feynmanas tai labai gerai išdėstė:
"Fizika yra kaip seksas: žinoma, tai gali duoti tam tikrų praktinių rezultatų, bet ne todėl mes tai darome".
Akivaizdu, kad sunku numatyti naujų technologijų, kurios galėtų atnešti savo naudą iš šio atradimo, atsiradimą. Paimkime, pavyzdžiui, lazerį. Kai ji buvo sukurta 1960 m., Daugelis manė, kad ji nebus praktiškai pritaikoma. Žinoma, jie klydo. Šiandien lazerių yra visur.
Reklaminis vaizdo įrašas:
LIGO aptikimas neįrodo gravitacinių bangų egzistavimo
Bet pradėkime nuo „įrodymo“esmės. Mokslas niekada neįrodo kažko tiesos - jis paprasčiausiai to negali padaryti. Mokslas kuria modelius. Jei šie modeliai atitinka tikrus duomenis, puiku - bet tai nepatvirtina modelio. Ir atvirkščiai, jei radote duomenų, kurie neatitinka jūsų modelio, tai gali reikšti, kad modelis yra klaidingas. Taigi žodžio „įrodymas“vartoti nereikia.
Toliau. LIGO neįrodė gravitacinių bangų egzistavimo. Bet šis projektas pirmasis surinko įrodymus, patvirtinančius gravitacinių bangų modelį. Ar geriau? Nr. Problema išlieka. Grįžkime į praeitį. 1993 m. Russellas Hulse'as ir Josephas Tayloras, jaunesnysis, gavo Nobelio fizikos premiją už tai, kad rado dvejetainį pulsarą su kintamu orbitos periodu. Pagal bendrą Einšteino reliatyvumo teoriją šie pulsarai turėtų skleisti gravitacines bangas ir sumažinti orbitos periodą, kaip tiksliai nustatė Hulse'as ir Tayloras. Galime sakyti, kad jie pirmieji gavo įtikinamus gravitacinių bangų egzistavimo įrodymus.
Bet ar LIGO neaptiko bangų, o ne tik ieškojo jų egzistavimo įrodymų? Galite taip sakyti, bet viskas priklauso nuo to, kas laikoma „tiesioginiu matavimu“. Gravitacinės bangos niekas nematė. LIGO stebėjo, kaip veidrodžiai juda, apsiginklavę gravitacinių bangų koncepcija. Nesupraskite manęs neteisingai, atradimas tikrai rimtas.
LIGO nebūtų aptikęs šio signalo be „Advanced LIGO“
Pažangus LIGO padidino detektorių jautrumą. Kadangi gravitacinės bangos signalo stiprumas silpnėja nuvažiavus atstumą, jautresnis detektorius leis „pamatyti“visatą toliau. Daug toliau.
Be „Advanced LIGO“gravitacijos įvykis (kaip ir neutroninių žvaigždžių susidūrimas) būtų reikalingas daug arčiau Žemės. Jei šie įvykiai yra reti, tai užtruks ilgai. Padidindama žiūrėjimo atstumą, LIGO padidina tikimybę aptikti būsimus įvykius.
Daug investuota į LIGO
JAV nacionalinis mokslo fondas nuo aštuntojo dešimtmečio investavo į gravitacinių bangų paiešką. Nuo tada ji investavo apie 1,1 mlrd. Tai dideli pinigai, padalinti per gana ilgą laiką. Žinoma, visi norėtų grąžinti anksčiau laiko, tačiau ne visada taip pasiseka. Mokslas žino, kaip ilgai laukti, ištverti, nematyti pažangos (nors progresas ir yra). Ar šio projekto vertė yra milijardas dolerių? Visiškai. Tačiau 2015 metais JAV kariuomenė išleido 600 milijardų dolerių, todėl atsižvelgiant į tai, atrodo, kad investuoti į LIGO yra nesąmonė.
Planuojama gravitacinių bangų detektorių išsiųsti į kosmosą
Tiksliai. Kosmoso detektoriuje nebus erzinančio triukšmo ant žemės. Taip pat bus vakuumas. Erdvės gravitacijos observatorija taip pat bus gana didelė, nes veidrodžiai turės būti išdėstyti skirtingose vietose. Su tuo bus susijusi daug techninių sunkumų, bet mes pabandysime.
Tai yra „eLISA“programos tikslas. Programa paleido dvi „LISA Pathfinder“bandymo mases. Ši misija patikrins, kaip tiksliai galima išdėstyti dvi mases - tai būtinas žingsnis kuriant kosminę gravitacijos observatoriją.
Žemo dažnio gravitacines bangas galima išmatuoti radijo teleskopu
Pulsarai yra tarsi visatos laikrodis. Pulsaro laikas (laikas) matuojamas radijo teleskopais (kuriuose vietoj matomos šviesos naudojamos radijo bangos). Kaip juos būtų galima naudoti kaip gravitacinių bangų detektorius? Pavyzdžiui, pažvelkite į pulsaro signalus skirtingose vietose. Kai žemo dažnio gravitacinė banga praeina per pulsarus, pasikeičia jų pačių laikas. Atsižvelgdami į pulsarų laiko ir vietos pokyčius, iš esmės galite sukurti milžinišką LIGO versiją kosmose (didžiausią). Tai vadinama pulsaro laiko tinklelio masyvais, ir jie yra visiškai realūs.
Galbūt LIGO džiaugiasi pranešusi apie gravitacinės bangos atradimą dar prieš tai radijo teleskopams.