Gravitacijski valovi so valovi v ukrivljenosti vesolja-časa, ki se širijo po vesolju.
So prečni valovi, ki potujejo s hitrostjo svetlobe, ki jo oddajajo siloviti trki, ki se zgodijo v vesolju.
V praksi je izjemno težko neposredno zaznati prisotnost gravitacijskih valov, ker je raztezanje in stiskanje vesolja zelo majhno.
Prvotni gravitacijski valovi so tisti, ki so povzročili izvor Vesolja, kot je razloženo v teoriji velikega poka.
Fuzija dveh črnih lukenj in širjenje gravitacijskih valov
Gravitacijski valovi in Einstein
Je bilo Albert Einstein (1879-1955), ki je predlagal obstoj gravitacijskih valov v teoriji splošne relativnosti.
Leta 1915 je Einstein ugotovil, da gravitacija šlo je za deformacijo vesolja-časa.
Fizik je razvil teoretično osnovo, vendar ni uspel dokazati obstoja gravitacijskih valov. Samo 100 let kasneje je znanstvena skupnost praznovala zajem valov.
2017 Nobelova nagrada za fiziko
3. oktobra 2017 so raziskovalci Rainer Weiss (MIT), Barry Barish in Kip Thorne (Caltech) prejeli Nobelovo nagrado za fiziko. Prvič so gravitacijske valove zaznali septembra 2015.
To je bilo priznanje dela, ki se je začelo konec šestdesetih let.
Znanstveniki verjamejo, da nam bo zajemanje gravitacijskih valov omogočilo, da vesolje opazujemo na nov način, kar bo omogočilo širše razumevanje sveta okoli nas.
Rainer Weiss, Kip Thorne in Barry Barish, dobitniki Nobelove nagrade za fiziko za leto 2017
Zaznavanje valov v letu 2015
Gravitacijski valovi so bili prvič zaznani v ZDA 14. septembra 2015 točno ob 06:50:45 (brasilijski čas).
Kako se je to zgodilo?
Nastali so iz šoka črne luknje s 36 in 29 sončnimi masami (36 Msolov oziroma 29 Msolov) in se je zgodil na razdalji 1,3 milijarde svetlobnih let.
Ko izgubljajo energijo, se črne luknje približujejo, zaradi česar se hitreje vrtijo.
Zaradi tega neprekinjenega gibanja med seboj trčita, kar povzroči gravitacijske valove.
Napoved zaznavanja valov je David Reitze, direktor projekta, objavil nekaj mesecev kasneje, februarja 2016.
Istega leta, junija 2016, so bili ponovno zaznani gravitacijski valovi.
Tokrat so bile črne luknje 14 oziroma 8-krat večje od mase Sonca (14 Msol in 8 Msol) in so se pojavile na razdalji 1,4 milijarde svetlobna leta.
Tukaj poslušajte zvok gravitacijskih valov:
LIGO - Observatorij gravitacijskih valov
Dokaz je bil omogočen s pomočjo projekta detektorja Ligo - Laser Interferometer Gravitacijski val Observatorij (Observatorij gravitacijskih valov z lasersko interferometrijo).
V projektu sta bila v ZDA zgrajena dva interferometra, oddaljena približno 3000 kilometrov: eden v Livingstonu v Louisiani in drugi v Hanfordu v Washingtonu.
Sistem tvorita dva pravokotna kraka, dolga 4 kilometra. Ima tudi naprave, ki odpravljajo hrup iz različnih valovnih virov, kot so potresi.
Interferometer je sestavljen iz svetlobnega vira (laser), ogledala na koncu vsake roke, ogledala, ki deli svetlobni žarek na dva dela, in fotodetektorja.
Delovanje LIGO sega v leto 2002. Med letoma 2010 in 2015 je bilo njegovo delovanje prekinjeno zaradi posodobitve, ki je, kot kaže, delovalo, saj je bil velik znanstveni dosežek tisto leto.
LIGO - detektor v Livingstonu v državi Louisiana
Detektorji po vsem svetu
Poleg obstoječih detektorjev v ZDA obstaja še ducat razširjenih v 9 državah.
V Braziliji imamo detektor gravitacijskega vala Mário Schenberg s fizičnega inštituta USP. Začetek njegove gradnje sega v leto 2000 in je rezultat imenovanega projekta graviton.
V projektu sodelujejo raziskovalci iz INPE (Nacionalni inštitut za vesoljske raziskave) in iz Cefetsp (Zvezni center za Tehnološkega izobraževanja v Sao Paulu), ITA (Tehnološki inštitut za aeronavtiko) in Uniban (Univerza Bandeirante).
Potovanje skozi čas
Dokaz valov je bil nedvomno edinstven trenutek za znanstvenike tega stoletja. To je odprlo pot novim študijam gravitacijske astronomije.
Morda lahko ta dokaz omogoči potovanje skozi čas, kot v filmu "Nazaj v prihodnosti".
Preberite tudi:
- Teorija relativnosti
- Teorija velikega poka
- valovi
