Naon gelombang gravitasi?

Tanggal resmi lawang (beungeut) gelombang gravitasi nu dianggap Pébruari 11 2016. Hal ieu lajeng dilaksanakeun di Washington dina konferensi pers, pamingpin kolaborasi LIGO, éta diumumkeun yen tim peneliti hasil pikeun kahiji kalina dina sajarah umat manusa nepi ngalereskeun fenomena ieu.

The prophecies tina Einstein hébat

Kanyataan yén gelombang gravitasi aya, malah di awal abad panungtungan (1916) ngusulkeun Albert Einstein ngarumuskeun dina kerangka Umum rélativitas (GR). Hiji hijina bisa Marvel di abilities akalna tina fisikawan kawentar, anu éta bisa nyieun misalna conclusions jauh-ngahontal sareng minimum data nu sabenerna. Diantara loba fénomena fisika lianna diprediksi yen kapanggih konfirmasi dina abad salajengna (slowing handap petikan waktu, parobahan radiasi éléktromagnétik dina arah widang gravitasi, jsb) Ampir ngadeteksi ayana jenis ieu interaksi gelombang awak, nepi ka ayeuna ieu teu mungkin.

Graviti - ilusi?

Sacara umum, di lampu tina téori rélativitas graviti boro gaya. Ieu konsekuensi tina perturbation atanapi curvature tina spasi-waktos continuum. Hiji conto alus keur ngagambarkeun dalil ieu bisa jadi stretched salembar lawon. Dina beurat disimpen dina tempat beungeut hiji objek bulk kabentuk reses a. objék séjén ojah deukeut anomali ieu bakal ngarobah lintasan gerak maranéhanana, jadi eta nu "narik". Jeung gede beurat objek (panjang diameter na curvature jero), nu gede nu "gaya tarik". Nalika eta ngalir ngaliwatan lawon, Anjeun bisa lalajo mecenghulna divergent "ripples".

Hal sarupa ieu lumangsung dina spasi dunya. Sagala masalah solid pindah gancang nyaéta sumber fluctuations dina dénsitas rohang jeung waktu. Hiji gelombang gravitasi ku amplitudo signifikan, awak kabentuk kalawan beurat pisan ageung atanapi nalika nyetir kalayan accelerations hébat.

spésifikasi fisik

Fluctuations dina spasi-waktos métrik manifest diri salaku parobahan dina médan gravitasi. fenomena ieu disebut oge ripples spasi-waktu. gelombang gravitasi mangaruhan awak sarta objék encountered, squeezing tur manjang aranjeunna. Jumlah galur pisan leutik - nu urutan 10 ^-21 tina ukuran aslina. Sakabeh kasusah tina beungeut fenomena ieu téh yén peneliti kapaksa diajar kumaha carana ngukur sarta ngarékam parobahan ieu ngagunakeun parabot luyu. Kakawasaan radiasi gravitasi oge pisan low - pikeun sistim tatasurya sakabéh, éta sababaraha kilowatts.

Laju rambatan gelombang gravitasi rada gumantung kana sipat tina médium ngalakonan. Amplitudo osilasi kalayan jarak ti sumber nurun laun tapi pernah ngahontal enol. frékuénsi perenahna di rentang ti sababaraha puluhan nepi ka ratusan hertz. Laju gelombang gravitasi di sedeng interstellar ngadeukeutan laju cahaya.

bukti henteu langsung

Pikeun kahiji kalina hiji konfirmasi teoritis ngeunaan ayana gelombang gravitasi junun meunang astronom Amérika Joseph Mekarwangi sarta Russell Hulse asisten di 1974. Diajar Alam Semesta via teleskop observatorium Arecibo (Puérto Riko), peneliti manggihan pulsar PSR B1913 + 16 ngalambangkeun sistem biner béntang neutron nu muterkeun sabudeureun pusat umum massa di hiji laju sudut nu tetep (bisi jarang). Unggal jaman perlakuan sataun nyaeta 3,75 jam mimitina, diréduksi jadi 70 mdet. nilai Ieu konsisten jeung conclusions tina persamaan GTR yen ngaramalkeun kanaékan kecepatan rotasi sistem ieu alatan pamakéan énérgi pikeun generasi gelombang gravitasi. Engké deui ganda pulsars na dwarfs bodas sareng kabiasaan sarupa ieu kapanggih. Radio astronomi D. Mekarwangi sarta R. Hulse Hadiah Nobel widang Fisika pikeun kapanggihna kemungkinan anyar diajar widang gravitasi dileler dina taun 1993.

Maok gelombang gravitasi

Pernyataan mimiti detecting gelombang gravitasi nampi ti Universitas Maryland élmuwan Dzhozefa Vebera (AS) dina 1969. Pikeun tujuan ieu anjeunna dipaké dina dua anteneu gravitasi desain sorangan, dipisahkeun ku jarak dua kilometer. The detektor resonant éta hiji Geter-papisah sapotong silinder-suku hade aluminium, dilengkepan transducers piezoelectric sensitip. Amplitudo sahiji fluctuations Weber disangka dibereskeun kabukti leuwih ti hiji juta kali leuwih luhur ti harepan. Usaha ku peneliti séjén migunakeun alat sarupa ngulang "ayaan" tina fisikawan Amérika hasil positif teu yielded. Saatos sababaraha taun gawe Weber di wewengkon ieu geus dipikawanoh bangkrut, tapi masihan impetus kana ngembangkeun "booming gravitasi" kanggo nelepon di wewengkon ieu ulikan loba ahli. Ku jalan kitu, Dzhozef Veber dugi pupusna éta pasti nyandak gelombang gravitasi.

Ngaronjatkeun parabot panarimaan

Dina élmuwan 70an Bill Feyrbank (AS) geus ngembangkeun hiji rarancang anteneu gravitasi-gelombang, tiis ku hélium cair, jeung pamakéan SQUIDs - magnetometer supersensitive. Aya wanoh téhnologi henteu diwenangkeun ningali nu manggihan produk anjeun, sadar dina "logam".

Numutkeun prinsip ieu dijieun Auriga nu detektor gravitasi di lenyarskoy Nasional Laboratorium (Padova, Italia). Dasar struktur aluminium-magnésium silinder sarta panjang 3 méter sarta diaméter 0,6 m. The Unit panarima beurat 2.3 ton anu ditunda dina terasing, tiis kana chamber enol vakum deukeut mutlak. Pikeun fiksasi na ngocok detecting nu resonator kilogram bantu sarta sistem ukur dumasar kana komputer. sensitipitas nyatakeun sahiji alat 10 ^-20.

interferometers

Dasar fungsi tina interferometric gravitasi detéktor gelombang dilebetkeun prinsip anu sarua nu dipaké di interférométer Michelson. Dipancarkeun ku sumber sinar laser dibagi jadi dua aliran. Saatos sababaraha reflections jeung perjalanan dina aliran taktak Alat anu dibawa bareng deui, sarta final gambar gangguan hakim geus kapangaruhan lamun kursus sinar wae gangguan (misalna sahiji gelombang gravitasi). alat-alat sapertos anu dijieun di loba nagara:

• Geo 600 (Hannover, Jerman). Panjang torowongan vakum 600 méter.
• Tama (Japan) kalawan taktak dina 300 m.
• VIRGO (Pisa, Italia) - a gabungan proyék Franco-Italia, diwangun dina 2007 ku tilu-kilométer torowongan panjang.
• LIGO (united states, Basisir Pasifik), anjog ka moro pikeun gelombang gravitasi taun 2002.

Panungtungan patut tempo di leuwih jéntré.

LIGO Advanced

proyék ieu digagas ku ilmuwan di Massachusetts jeung California Institut Téknologi. Ngawengku dua observatorium dipisahkeun ku 3 sarébu. Km, Louisiana jeung Washington (Kota Livingston na Hanford) kalawan tilu interferometers identik. Panjang torowongan vakum jejeg geus 4 sarébu. Méter. Ieu panggedéna ka tanggal struktur nu sarupa geus aya. Dugi 2011, loba usaha pikeun ngadeteksi gelombang gravitasi teu yielded hasil nanaon. A Ngaronjatkeun penting (Advanced LIGO) ngaronjat kepekaan pakakas dina rentang 300-500 Hz leuwih ti lima kali, sarta di wewengkon low-frékuénsi (nepi ka 60 Hz) nyaéta ampir hiji urutan gedena PPN, ngahontal nilai sapertos coveted 10 ^-21. proyék nu diropéa dimimitian dina bulan Séptember 2015, sarta usaha ti leuwih ti sarébu karyawan kolaborasi nu geus diganjar ku hasil.

gelombang gravitasi nu kapanggih

September 14, 2015 maju detéktor LIGO di 7 mdet interval dirékam turun ka gelombang gravitasi planet urang urang ti acara pangbadagna anu lumangsung dina fringes tina semesta observasi - a ngahiji dua liang hideung badag kalawan beurat ti 29 sarta 36 kali leuwih gede dibandingkeun massa tatasurya. Salila sidang, anu lumangsung leuwih ti 1.3 Ga ka tukang, dina hitungan detik ka radiasi gelombang gravitasi eta spent ngeunaan tilu beurat surya zat. Mimiti frékuénsi dibereskeun gelombang gravitasi di 35 Hz, sarta nilai puncak maksimum tingkat nu ngahontal dina 250 Hz.

Hasilna diala anu sababaraha kali subjected kana nguji jeung perlakuan komprehensif, taliti neukteuk off tafsir alternatif tina data. Tungtungna, dina 11 Pebruari taun ka tukang dina beungeut langsung tina fenomena diprediksi ku Einstein, éta diumumkeun ka masarakat dunya.

Kanyataan illustrating karya Titanic peneliti: amplitudo sahiji panangan osilasi tina ukuran nu mangrupa 10 ^-19 m - nilai ieu saloba kali leuwih leutik batan diaméter hiji atom, sabaraha manehna boga kirang jeruk.

prospek masa depan

kapanggihna ieu sakali deui confirms yén téori rélativitas umum - henteu ngan sakumpulan Rumusna abstrak, sarta tampilan lengkep anyar dina hakekat gelombang gravitasi sarta graviti sakabéhna.

Dina studi salajengna, ilmuwan gaduh amoy tinggi dina proyék Elsa: kreasi a interférométer ngorbit buta jeung taktak ngeunaan 5 juta km, sanggup detecting malah perturbations minor tina widang gravitasi. Revitalisasi karya arah ieu bisa ngabejaan pisan ngeunaan hambalan dasar tina ngembangkeun alam semesta, prosés, observasi yen dina pita tradisional hese atawa teu mungkin. Teu aya ragu liang nu hideung, gelombang gravitasi, anu bakal dibenerkeun di hareup, loba ngobrol ngeunaan alam.

Pikeun ulikan ngeunaan radiasi gravitasi relic, bisa ngobrol ngeunaan moments mimiti dunya urang sanggeus Big Bang, ngabutuhkeun instrumen spasi leuwih sénsitip. ), но его реализация, по заверениям специалистов, возможна не ранее, чем через 30-40 лет. proyék ieu aya (Big Bang panitén), tapi pelaksanaan na, anu assurances para ahli, éta mungkin moal saméméhna ti 30-40 taun.