A gravitációs hullámok a téridő görbületének hullámai, amelyek a térben terjednek.
Keresztirányú hullámok, amelyek a Világegyetemben bekövetkező erőszakos ütközések által kibocsátott fénysebességgel haladnak.
A gyakorlatban rendkívül nehéz közvetlenül kimutatni a gravitációs hullámok jelenlétét, mert a téridő megnyúlása és összenyomódása nagyon kicsi.
Az ős gravitációs hullámok azok, amelyek az Univerzum eredetét eredményezték, amint azt az ősrobbanás elmélete kifejtette.
Két fekete lyuk összeolvadása és a gravitációs hullámok terjedése
Gravitációs hullámok és Einstein
Volt Albert Einstein (1879-1955), aki a gravitációs hullámok létezését javasolta az általános relativitáselméletben.
1915-ben Einstein arra a következtetésre jutott, hogy a gravitáció a téridő deformációja volt.
A fizikus kidolgozta az elméleti alapokat, de nem tudta bizonyítani a gravitációs hullámok létezését. Mindössze 100 évvel később a tudományos közösség ünnepelte a hullámok elfogását.
2017. évi fizikai Nobel-díj
2017. október 3-án Rainer Weiss (MIT), Barry Barish és Kip Thorne (Caltech) kutatókat fizikai Nobel-díjjal tüntették ki. Először 2015 szeptemberében észlelték a gravitációs hullámokat.
A hatvanas évek végén kezdődött mű elismerése volt.
A tudósok úgy vélik, hogy a gravitációs hullámok megragadása lehetővé teszi számunkra, hogy új módon megfigyeljük az univerzumot, szélesebb körű megértést adva a körülöttünk lévő világról.
Rainer Weiss, Kip Thorne és Barry Barish, a 2017-es fizikai Nobel-díjasok
Hullámérzékelés 2015-ben
A gravitációs hullámokat először az Egyesült Államokban 2015. szeptember 14-én, pontosan 06:50:45 (Brazília idő szerint) észlelték.
Hogy történt?
A sokktól keletkeztek fekete lyukak 36 és 29 naptömeggel (36 Msol és 29 Msol), és 1,3 milliárd fényév távolságban következtek be.
Ahogy elveszítik energiájukat, a fekete lyukak közelebb kerülnek, ami gyorsabban forog.
Ez a folyamatos mozgás, egymás körül, ütközést okoz nekik, ami gravitációs hullámokat eredményez.
A hullámérzékelést David Reitze projektigazgató néhány hónappal később, 2016 februárjában jelentette be.
Ugyanebben az évben, 2016 júniusában ismét gravitációs hullámokat észleltek.
Ezúttal a fekete lyukak a Nap tömegének 14, illetve 8-szorosa voltak (14 Msol és 8 Msol), és 1,4 milliárd távolságra következtek be fényévek.
Itt hallgathatja a gravitációs hullámok hangját:
LIGO - Gravitációs Hullám Obszervatórium
A bizonyítás a Ligo detektor projektnek köszönhető - Lézerinterferométer gravitációs hullám obszervatórium (Gravitációs hullámok obszervatóriuma lézerinterferometriával).
A projekt során két interferométert építettek az Egyesült Államokban, egymástól mintegy 3000 kilométerre: az egyiket a louisianai Livingstonban, a másikat a washingtoni Hanfordban.
A rendszert két merőleges, 4 kilométer hosszú kar alkotja. Rendelkezik olyan eszközökkel is, amelyek kiküszöbölik a különböző hullámforrások, például a földrengések zaját.
Az interferométer egy fényforrásból (lézer), az egyes karok végén lévő tükörből, a fénysugarat kettéosztó tükörből és egy fotodetektorból áll.
A LIGO működése 2002-re nyúlik vissza. 2010 és 2015 között működését megszakították egy frissítési folyamat miatt, amely úgy tűnik, hogy működött, tekintve, hogy a nagy tudományos eredmény abban az évben történt.
LIGO - Detektor Livingstonban, Louisiana
Detektorok szerte a világon
Az Egyesült Államokban meglévő detektorok mellett még egy tucat van elterjedve 9 országban.
Brazíliában a Mário Schenberg gravitációs hullámérzékelővel rendelkezünk az USP Physics Institute-tól. Építésének kezdete 2000-re nyúlik vissza, és az úgynevezett projekt eredménye graviton.
A projekt kutatói az INPE (Országos Űrkutatási Intézet), a Cefetsp (a Szövetségi Központ) munkatársai São Paulo Technológiai Oktatás, ITA (Repüléstechnikai Intézet) és Uniban (Egyetem Bandeirante).
Időutazás
A hullámok bizonyítása kétségtelenül egyedülálló pillanat volt az e század tudósai számára. Ez megnyitotta az utat a gravitációs csillagászat új tanulmányai előtt.
Talán ez a bizonyíték lehetővé teheti az időutazást, mint a filmben "Vissza a jövőbe".
Olvassa el:
- Relativitás-elmélet
- Ősrobbanás elmélet
- hullámok
