Yerçekimi dalgaları açık! yerçekimi dalgası nedir

Yerçekimi Dalgaları - Sanatçının Görüntüsü

Yerçekimi dalgaları, uzay-zaman metriğinin kaynaktan kopan ve benzer dalgalar ("uzay-zaman dalgalanmaları" olarak adlandırılan) yayılan pertürbasyonlarıdır.

Genel görelilikte ve diğer birçok teoride modern teoriler yerçekimi yerçekimi dalgaları, değişken ivmeli büyük cisimlerin hareketiyle üretilir. Yerçekimi dalgaları uzayda ışık hızında serbestçe yayılır. Yerçekimi kuvvetlerinin göreceli zayıflığı nedeniyle (diğerlerine kıyasla), bu dalgaların kaydedilmesi zor olan çok küçük bir büyüklüğü vardır.

Polarize yerçekimi dalgası

Yerçekimi dalgaları, genel görelilik teorisi (GR) ve diğerleri tarafından tahmin edilir. İlk olarak Eylül 2015'te, muhtemelen ikisinin birleşmesinden ve dönen bir kütle daha oluşmasından kaynaklanan yerçekimi dalgalarını kaydeden iki ikiz dedektör tarafından doğrudan tespit edildiler. Varlıklarının dolaylı kanıtı 1970'lerden beri biliniyor - genel görelilik, yerçekimi dalgalarının emisyonu için enerji kaybı nedeniyle gözlemlerle çakışan yakın sistemlerin yakınsama oranını tahmin ediyor. Yerçekimi dalgalarının doğrudan kaydı ve bunların astrofiziksel süreçlerin parametrelerini belirlemek için kullanılması, modern fizik ve astronominin önemli bir görevidir.

Genel görelilik çerçevesinde, yerçekimi dalgaları, ışık hızında hareket eden (doğrusal bir yaklaşımda) uzay-zaman metriğinin bozulmasını temsil eden dalga tipi Einstein denklemlerinin çözümleri ile tanımlanır. Bu pertürbasyonun tezahürü, özellikle serbest düşen (yani herhangi bir kuvvetten etkilenmeyen) iki test kütlesi arasındaki mesafedeki periyodik bir değişiklik olmalıdır. Genlik H yerçekimi dalgası boyutsuz bir miktardır - mesafedeki göreli bir değişiklik. Astrofiziksel nesnelerden (örneğin, kompakt ikili sistemler) ve fenomenlerden (patlamalar, birleşmeler, kara delikler tarafından yakalanmalar, vb.) Kaynaklanan yerçekimi dalgalarının tahmin edilen maksimum genlikleri, ( H=10 −18 -10 −23). Zayıf (doğrusal) bir yerçekimi dalgası, genel görelilik kuramına göre, enerji ve momentum taşır, ışık hızında hareket eder, enine, dört kutupludur ve birbirine 45° açı yapan iki bağımsız bileşen tarafından tanımlanır. (iki polarizasyon yönüne sahiptir).

Çeşitli teoriler, yerçekimi dalgalarının yayılma hızını farklı şekillerde tahmin eder. Genel görelilikte ışık hızına eşittir (doğrusal bir yaklaşımla). Diğer yerçekimi teorilerinde, sonsuza kadar da dahil olmak üzere herhangi bir değeri alabilir. Yerçekimi dalgalarının ilk kayıt verilerine göre, dağılımlarının kütlesiz gravitonla uyumlu olduğu ortaya çıktı ve hızlarının ışık hızına eşit olduğu tahmin edildi.

Yerçekimi dalgalarının üretimi

İki nötron yıldızından oluşan bir sistem, uzay-zamanda dalgalanmalar yaratır

Asimetrik ivme ile hareket eden herhangi bir madde tarafından bir yerçekimi dalgası yayılır. Önemli bir genliğe sahip bir dalganın ortaya çıkması için, yayıcının son derece büyük bir kütlesi veya / ve büyük ivmeler gereklidir, yerçekimi dalgasının genliği doğrudan orantılıdır. ivmenin birinci türevi ve jeneratörün kütlesi, yani ~ . Bununla birlikte, bir nesne hızlandırılmış bir hızla hareket ediyorsa, bu, ona başka bir nesnenin yanından bir kuvvet etki ettiği anlamına gelir. Buna karşılık, bu diğer nesne (Newton'un 3. yasasına göre) ters eylemi yaşarken, şu ortaya çıkıyor: M 1 A 1 = − M 2 A 2 . İki nesnenin yerçekimi dalgalarını yalnızca çiftler halinde yaydığı ve girişimin bir sonucu olarak karşılıklı olarak neredeyse tamamen söndükleri ortaya çıktı. Bu nedenle, genel görelilik teorisindeki yerçekimi radyasyonu, çok kutupluluk açısından her zaman en az dört kutuplu radyasyon karakterine sahiptir. Ek olarak, göreli olmayan yayıcılar için radyasyon yoğunluğu ifadesi, yayıcının yerçekimi yarıçapı olan küçük bir parametre içerir, R- karakteristik boyutu, T- karakteristik hareket periyodu, Cışığın boşluktaki hızıdır.

Yerçekimi dalgalarının en güçlü kaynakları şunlardır:

çarpışma (dev kütleler, çok küçük ivmeler),
ikili bir kompakt nesne sisteminin yerçekimi çökmesi (oldukça büyük bir kütle ile devasa ivmeler). Özel ve en ilginç bir durum olarak - nötron yıldızlarının birleşmesi. Böyle bir sistemde yerçekimi dalgası parlaklığı, doğadaki mümkün olan en yüksek Planck parlaklığına yakındır.

İki cisimli bir sistem tarafından yayılan yerçekimi dalgaları

Dairesel yörüngelerde hareket eden iki cisim ortak merkez kitleler

Kütleleri olan yerçekimine bağlı iki cisim M 1 ve M 2 , göreli olmayan bir şekilde hareket ediyor ( v << C) belirli bir mesafedeki ortak kütle merkezlerinin etrafındaki dairesel yörüngelerde R periyot boyunca ortalama olarak aşağıdaki enerjinin yerçekimi dalgalarını yayarlar:

Sonuç olarak sistem enerji kaybeder ve bu da cisimlerin yakınsamasına, yani aralarındaki mesafenin azalmasına neden olur. Gövdelerin yaklaşma hızı:

Örneğin Güneş sistemi için, alt sistem ve en büyük yerçekimi radyasyonunu üretir. Bu radyasyonun gücü yaklaşık 5 kilovattır. Bu nedenle, güneş sisteminin yerçekimi radyasyonuna yılda kaybettiği enerji, cisimlerin karakteristik kinetik enerjisine kıyasla tamamen ihmal edilebilir düzeydedir.

Bir ikili sistemin yerçekimsel çöküşü

Herhangi bir ikili yıldız, bileşenleri ortak bir kütle merkezi etrafında döndüğünde enerji kaybeder (varsayıldığı gibi - yerçekimi dalgalarının yayılması nedeniyle) ve sonunda birleşir. Ancak sıradan, kompakt olmayan ikili yıldızlar için bu süreç çok uzun zaman alır, şimdiki zamandan çok daha fazla. İkili kompakt sistem bir çift nötron yıldızından, karadelikten veya her ikisinin birleşiminden oluşuyorsa, birleşme birkaç milyon yılda gerçekleşebilir. İlk olarak, nesneler birbirine yaklaşır ve dönme süreleri azalır. Sonra son aşamada bir çarpışma ve asimetrik bir yerçekimi çökmesi olur. Bu süreç bir saniyenin kesri kadar sürer ve bu süre zarfında, bazı tahminlere göre sistemin kütlesinin %50'sinden fazlasını oluşturan yerçekimi radyasyonuna enerji kaybedilir.

Yerçekimi dalgaları için Einstein denklemlerinin temel kesin çözümleri

Bondi - Pirani - Robinson'un vücut dalgaları

Bu dalgalar, formun bir metriği ile tanımlanır. Bir değişken ve bir fonksiyon eklersek, GR denklemlerinden denklemi elde ederiz.

Metrik alma

, -fonksiyonları şeklindedir, aynı denklemi sağlar.

Rosen metriği

nerede tatmin

Perez metriği

nerede

Einstein-Rosen Silindirik Dalgalar

Silindirik koordinatlarda, bu tür dalgalar forma sahiptir ve yerine getirilir.

Yerçekimi dalgalarının kaydı

Yerçekimi dalgalarının kaydı, ikincisinin zayıflığı (metrikte küçük bozulma) nedeniyle oldukça karmaşıktır. Kayıtları için araçlar yerçekimi dalgası dedektörleridir. Yerçekimi dalgalarını tespit etme girişimleri 1960'ların sonlarından beri yapılmıştır. Algılanabilir genlikteki yerçekimi dalgaları, bir ikilinin çökmesi sırasında üretilir. Benzer olaylar yaklaşık on yılda bir çevrede gerçekleşir.

Öte yandan, genel görelilik, yerçekimi dalgalarının emisyonu için enerji kaybı nedeniyle ikili yıldızların karşılıklı dönüşünün hızlanmasını öngörür ve bu etki, bilinen birkaç ikili kompakt nesne sisteminde (özellikle pulsarlar) güvenilir bir şekilde kaydedilmiştir. kompakt refakatçilerle). 1993 yılında, ilk çift pulsar PSR B1913+16'yı keşfeden Russell Hulse ve Joseph Taylor Jr. Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü. Bu sistemde gözlemlenen dönme ivmesi, yerçekimi dalgalarının emisyonu için genel göreliliğin tahminleriyle tamamen örtüşmektedir. Aynı fenomen birkaç başka durumda kaydedildi: pulsarlar için PSR J0737-3039, PSR J0437-4715, SDSS J065133.338+284423.37 (genellikle J0651 olarak kısaltılır) ve ikili RX J0806 sistemi. Örneğin, iki pulsarın ilk çift yıldızı PSR J0737-3039'un A ve B iki bileşeni arasındaki mesafe, yerçekimi dalgalarının enerji kaybı nedeniyle günde yaklaşık 2,5 inç (6,35 cm) azalır ve bu, genel görelilik Tüm bu veriler, yerçekimi dalgalarının varlığının dolaylı olarak doğrulanması olarak yorumlanıyor.

Tahminlere göre, kütleçekimsel teleskoplar ve antenler için yerçekimi dalgalarının en güçlü ve en sık görülen kaynakları, yakın galaksilerdeki ikili sistemlerin çökmesiyle ilişkili felaketlerdir. Yakın gelecekte, gelişmiş yerçekimi algılayıcılarının her yıl bu tür birkaç olayı kaydederek civardaki metriği 10 −21 -10 −23 oranında bozacak olması bekleniyor. Yakın ikili tipteki periyodik kaynaklardan gelen yerçekimi dalgalarının kozmik ustaların radyasyonu üzerindeki etkisini tespit etmeyi mümkün kılan optik-metrik parametrik rezonans sinyalinin ilk gözlemleri, Rus Radyo Astronomi Gözlemevinde elde edilmiş olabilir. Bilimler Akademisi, Pushchino.

Evreni dolduran yerçekimi dalgalarının arka planını tespit etmenin bir başka olasılığı, uzak pulsarların yüksek hassasiyetli zamanlamasıdır - karakteristik olarak Dünya ile pulsar arasındaki boşluktan geçen yerçekimi dalgalarının etkisi altında değişen darbelerinin varış zamanının analizi. 2013'teki tahminlere göre, evrenimizdeki birden fazla kaynaktan gelen arka plan dalgalarını tespit edebilmek için zamanlama doğruluğunun yaklaşık bir büyüklük sırası artırılması gerekiyor ve bu görev on yıl bitmeden çözülebilir.

Modern kavramlara göre Evrenimiz, sonraki ilk anlarda ortaya çıkan kalıntı yerçekimi dalgalarıyla doludur. Kayıtları, Evrenin doğumunun başlangıcındaki süreçler hakkında bilgi sağlayacaktır. 17 Mart 2014 Moskova saatiyle 20:00'de Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nde, BICEP 2 projesi üzerinde çalışan Amerikalı bir grup araştırmacı, SPK'nın kutuplaşmasıyla erken Evren'de sıfır olmayan tensör pertürbasyonlarının tespit edildiğini duyurdu. bu aynı zamanda bu kalıntı yerçekimi dalgalarının keşfidir. Ancak, katkısı olduğu ortaya çıktığı için, bu sonuca neredeyse anında itiraz edildi. Yazarlardan biri olan J. M. Kovats ( Kovac J.M.), "BICEP2 deneyinin verilerinin yorumlanması ve kapsamı ile deneye katılanlar ve bilim muhabirlerinin biraz aceleci davrandığını" kabul etti.

Varlığın deneysel teyidi

Kaydedilen ilk yerçekimi dalgası sinyali. Solda, sağda Livingston'da (L1) Hanford'daki (H1) dedektörden gelen veriler. Zaman, 14 Eylül 2015 09:50:45 UTC'den itibaren sayılır. Sinyali görselleştirmek için, dedektörlerin yüksek hassasiyet aralığı dışındaki büyük dalgalanmaları bastırmak için 35-350 Hz bant genişliğine sahip bir frekans filtresi tarafından filtrelendi; bant geçiren filtreler ayrıca kurulumların kendi gürültülerini bastırmak için kullanıldı. Üst sıra: dedektörlerdeki h voltajları. GW150914 önce L1'e ulaştı ve 6 9 +0 5 −0 4 ms sonra H1'e ulaştı; görsel karşılaştırma için, H1'den gelen veriler ters çevrilmiş ve zaman kaydırmalı (dedektörlerin göreli yönelimini hesaba katmak için) L1 çiziminde gösterilir. İkinci sıra: aynı bant geçiren filtreden geçen yerçekimi dalgası sinyalinden h voltajları 35-350 Hz. Kesintisiz çizgi, 99,9 eşleşmesi ile iki bağımsız kod tarafından elde edilen GW150914 sinyalinin incelenmesi temelinde bulunan parametrelerle uyumlu parametrelere sahip bir sistem için sayısal göreliliğin sonucudur. Gri kalın çizgiler, dedektör verilerinden iki farklı yöntemle elde edilen dalga formunun %90 güven aralıklarıdır. Koyu gri çizgi, karadelik birleşmelerinden beklenen sinyalleri modeller, açık gri çizgi astrofiziksel modelleri kullanmaz, ancak sinyali sinüzoidal-gauss dalgacıklarının doğrusal bir kombinasyonu olarak temsil eder. Rekonstrüksiyonlar %94 oranında örtüşüyor. Üçüncü sıra: Dedektörlerin filtrelenmiş sinyalinden sayısal görelilik sinyalinin filtrelenmiş öngörüsünün çıkarılmasından sonra kalan hatalar. Alt sıra: zaman içinde sinyalin baskın frekansındaki artışı gösteren voltaj frekans haritası gösterimi.

11 Şubat 2016, LIGO ve VIRGO işbirlikleri tarafından. Maksimum genliği yaklaşık 10 −21 olan iki kara deliğin birleşme sinyali, 14 Eylül 2015 09:51 UTC'de Hanford ve Livingston'da 7 milisaniye arayla maksimum sinyal bölgesinde iki LIGO dedektörü tarafından tespit edildi. genlik (0.2 saniye) kombine sinyal-gürültü oranı 24:1 idi. Sinyal, GW150914 olarak adlandırıldı. Sinyalin şekli, 36 ve 29 güneş kütlesi kütlelerine sahip iki kara deliğin birleşmesi için genel göreliliğin öngörüsüne uyuyor; Ortaya çıkan kara delik, 62 güneş kütlesi kütlesine ve bir dönüş parametresine sahip olmalıdır. A= 0.67. Kaynağa olan uzaklık yaklaşık 1,3 milyar, birleşmede saniyenin onda birinde yayılan enerji yaklaşık 3 güneş kütlesine eşdeğer.

Hikaye

"Yerçekimi dalgası" teriminin tarihçesi, bu dalgalar için teorik ve deneysel araştırma ve bunların diğer yöntemlerle erişilemeyen fenomenleri incelemek için kullanımları.

1900 - Lorentz, yerçekiminin "... ışık hızından daha yüksek olmayan bir hızda ilerleyebileceğini" öne sürdü;
1905 - Poincare yerçekimi dalgası (onde gravifique) terimini ilk kez ortaya attı. Niteliksel düzeyde Poincaré, Laplace'ın köklü itirazlarını kaldırdı ve yerçekimi dalgalarıyla ilgili Newton'un genel kabul görmüş yerçekimi yasalarına ilişkin düzeltmelerin iptal ettiğini, bu nedenle yerçekimi dalgalarının varlığı varsayımının gözlemlerle çelişmediğini gösterdi;
1916 - Einstein, GR çerçevesinde, mekanik bir sistemin enerjiyi yerçekimi dalgalarına aktaracağını ve kabaca konuşursak, sabit yıldızlara göre herhangi bir dönüşün er ya da geç durması gerektiğini, ancak tabii ki normal koşullar altında enerji kayıpları olduğunu gösterdi. düzen önemsizdir ve pratik olarak ölçülemez (Bu çalışmada, hala yanlışlıkla küresel simetriyi sürekli koruyan mekanik bir sistemin yerçekimi dalgaları yayabileceğine inanmaktadır);
1918 - Einstein yerçekimi dalgalarının radyasyonunun bir sıra etkisi olduğu ortaya çıkan ve böylece önceki çalışmasındaki hatayı düzelttiği dört kutuplu bir formül türetmiştir (katsayıda bir hata vardı, dalga enerjisi 2 kat daha azdır);
1923 - Eddington - yerçekimi dalgalarının fiziksel gerçekliğini sorguladı "... düşünce hızında ... yayıldı." 1934'te The Theory of Relativity adlı monografisinin Rusça çevirisini hazırlarken Eddington, dönen bir çubukla enerji kayıplarını hesaplamanın iki varyantını içeren bölümler de dahil olmak üzere birkaç bölüm ekledi, ancak genel göreliliğin yaklaşık hesaplamaları için kullanılan yöntemlerin onun kitabında yer aldığını kaydetti. görüş, yerçekimine bağlı sistemler için geçerli değildir, bu nedenle şüpheler devam etmektedir;
1937 - Einstein, Rosen ile birlikte yerçekimi alanının kesin denklemlerinin silindirik dalga çözümlerini araştırdı. Bu çalışmalar sırasında, yerçekimi dalgalarının GR denklemlerinin yaklaşık çözümlerinin bir ürünü olabileceğine dair şüpheleri vardı (Einstein ve Rosen'in "Yerçekimi dalgaları var mı?" makalesinin gözden geçirilmesiyle ilgili bilinen bir yazışma var). Daha sonra, mantıkta bir hata buldu, makalenin temel düzeltmelerle son hali, Franklin Enstitüsü Dergisi'nde yayınlandı;
1957 - Herman Bondy ve Richard Feynman, genel görelilikte yerçekimi dalgalarının fiziksel sonuçlarının varlığını doğruladıkları bir "boncuklu baston" düşünce deneyi önerdiler;
1962 - Vladislav Pustovoit ve Mikhail Gertsenshtein, uzun dalga boylu yerçekimi dalgalarını tespit etmek için interferometre kullanmanın ilkelerini açıkladılar;
1964 - Philip Peters ve John Matthew, ikili sistemler tarafından yayılan yerçekimi dalgalarını teorik olarak tanımladılar;
1969 - Yerçekimi dalgası astronomisinin kurucusu Joseph Weber, yerçekimi dalgalarının bir rezonans detektörü - mekanik bir yerçekimi anteni kullanarak tespit edildiğini bildirdi. Bu raporlar, bu yöndeki çalışmaların hızla artmasına neden oluyor, özellikle LIGO projesinin kurucularından Rene Weiss, o dönemde deneylere başladı. Bugüne kadar (2015), hiç kimse bu olayların güvenilir bir teyidini elde edemedi;
1978 - Yusuf Taylor pulsar PSR B1913+16'nın ikili sisteminde yerçekimi radyasyonunun tespit edildiğini bildirdi. Joseph Taylor ve Russell Hulse'nin araştırması hak etti Nobel Ödülü 1993 için fizikte. 2015'in başında, bu tür en az 8 sistem için, yerçekimi dalgalarının emisyonu nedeniyle süredeki azalma da dahil olmak üzere, Kepler sonrası üç parametre ölçüldü;
2002 - Sergey Kopeikin ve Edward Fomalont, Jüpiter'in yerçekimi alanındaki dinamik ışık sapma ölçümlerini, genel göreliliğin belirli bir varsayımsal uzantıları sınıfı için yerçekimi hızının tahmin edilmesine izin veren ekstra uzun bir taban çizgisine sahip radyo dalgası interferometri kullanarak yaptılar - ışık hızı %20'yi geçmemelidir (bu yorum genel olarak kabul edilmemektedir);
2006 - Martha Burgay'ın uluslararası ekibi (Parks Gözlemevi, Avustralya), genel göreliliğin çok daha doğru bir şekilde doğrulandığını ve iki atarca PSR J0737-3039A/B sistemindeki yerçekimi dalgası radyasyonunun büyüklüğünün buna karşılık geldiğini bildirdi;
2014 - Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'ndeki (BICEP) gökbilimciler, CMB dalgalanmalarının ölçümlerinde ilkel yerçekimi dalgalarının tespit edildiğini bildirdi. Şu anda (2016), tespit edilen dalgalanmaların kalıntı kökenli olmadığı düşünülüyor, ancak Galaksideki toz radyasyonu ile açıklanıyor;
2016 - LIGO uluslararası ekibi GW150914 yerçekimi dalgalarının geçiş olayının tespit edildiğini duyurdu. İlk kez, süper yüksek bağıl hızlara sahip süper güçlü yerçekimi alanlarında etkileşen büyük cisimlerin doğrudan gözlemlenmesi (< 1,2 × R s , v/c >0.5), genel göreliliğin doğruluğunu birkaç yüksek dereceli Newton sonrası terimin doğruluğu ile doğrulamayı mümkün kıldı. Yerçekimi dalgalarının ölçülen dağılımı, önceki dağılım ölçümleriyle ve varsayımsal graviton kütlesinin üst sınırıyla çelişmez (< 1,2 × 10 −22 эВ), если он в некотором гипотетическом расширении ОТО будет существовать.

11 Şubat Perşembe günü, uluslararası proje LIGO Scientific Collaboration'dan bir grup bilim insanı, 1916'da Albert Einstein tarafından varlığı tahmin edilen başarılı olduklarını açıkladılar. Araştırmacılara göre, 14 Eylül 2015'te, Güneş kütlesinin 29 ve 36 katı kütleye sahip iki kara deliğin çarpışmasının neden olduğu bir yerçekimi dalgasını kaydettiler ve ardından büyük bir kara deliğe dönüştüler. . Onlara göre, bu sözde 1.3 milyar yıl önce galaksimizden 410 Megaparsek uzaklıkta gerçekleşti.

LIGA.net yerçekimi dalgaları ve büyük ölçekli bir keşif hakkında ayrıntılı olarak konuştu Bohdan Hnatyk, Ukraynalı bilim adamı, astrofizikçi, Fizik ve Matematik Bilimleri Doktoru, Kiev Astronomik Gözlemevi'nin Önde Gelen Araştırmacısı Ulusal Üniversite Adını 2001'den 2004'e kadar gözlemevini yöneten Taras Şevçenko'dan almıştır.

teori sade dil

Fizik, cisimler arasındaki etkileşimi inceler. Vücutlar arasında dört tür etkileşim olduğu tespit edilmiştir: hepimizin hissettiği elektromanyetik, güçlü ve zayıf nükleer etkileşim ve yerçekimi etkileşimi. Yerçekimi etkileşimi nedeniyle gezegenler Güneş'in etrafında döner, cisimlerin ağırlığı olur ve yere düşer. İnsanoğlu sürekli yerçekimi etkileşimi ile karşı karşıyadır.

1916'da, 100 yıl önce, Albert Einstein, Newton'un yerçekimi kuramını geliştiren, matematiksel olarak doğru hale getiren bir yerçekimi kuramı geliştirdi: fiziğin tüm gereksinimlerini karşılamaya başladı, yerçekiminin çok yüksek bir hızda yayıldığı gerçeğini hesaba katmaya başladı. , ancak sonlu hız. Bu, Einstein'ın bugün gözlemlediğimiz tüm fizik fenomenlerine karşılık gelen bir yerçekimi teorisi oluşturduğu için haklı olarak en iddialı başarılarından biridir.

Bu teori aynı zamanda varlığını önerdi yerçekimi dalgaları. Bu tahminin temeli, kütleçekimsel dalgaların, iki büyük cismin birleşmesi nedeniyle oluşan yerçekimsel etkileşimin bir sonucu olarak ortaya çıkmasıydı.

yerçekimi dalgası nedir

Karmaşık dil bu, uzay-zaman metriğinin uyarılmasıdır. Fiziksel ve Matematiksel Bilimler Doktoru LIGA.net'e "Uzayın belirli bir esnekliği olduğunu ve içinden dalgaların geçebileceğini varsayalım. Bu, suya bir çakıl taşı attığımızda dalgaların oradan dağılmasına benziyor."

Bilim adamları, Evren'de böyle bir dalgalanmanın meydana geldiğini ve bir yerçekimi dalgasının her yöne yayıldığını deneysel olarak kanıtlamayı başardılar. “İlk kez, bir ikili sistemin bu kadar feci bir evrimi fenomeni, astrofiziksel bir yöntemle, iki nesne bir araya geldiğinde kaydedildi ve bu birleşme, daha sonra uzayda yayılan çok yoğun bir yerçekimi enerjisi salınımına yol açtı. yerçekimi dalgalarının şekli, ”diye açıkladı bilim adamı.

Neye benziyor (fotoğraf - EPA)

Bu yerçekimi dalgaları çok zayıftır ve uzay-zamanda salınabilmeleri için, çok büyük ve kütleli cisimlerin etkileşimi gereklidir, böylece yerçekimi alan kuvveti oluşum yerinde büyüktür. Ancak, zayıflıklarına rağmen, gözlemci belirli bir süre sonra (etkileşime olan mesafenin sinyalin hızına bölünmesine eşittir) bu yerçekimi dalgasını kaydedecektir.

Bir örnek verelim: Dünya Güneş'in üzerine düşerse, o zaman bir yerçekimi etkileşimi meydana gelir: yerçekimi enerjisi açığa çıkar, yerçekimsel küresel simetrik bir dalga oluşur ve gözlemci bunu kaydedebilir. Gnatyk, "Burada, benzer, ancak astrofizik açısından benzersiz bir fenomen meydana geldi: iki büyük cisim - iki kara delik - çarpıştı" dedi.

teoriye geri dön

Bir kara delik, Einstein'ın genel görelilik teorisinin bir başka tahminidir; bu, çok büyük bir kütleye sahip olan ancak bu kütle küçük bir hacimde yoğunlaşmış bir cismin, kapanana kadar etrafındaki alanı önemli ölçüde bozabileceğini sağlar. Yani, bu cismin kütlesinin kritik bir konsantrasyonuna ulaşıldığında - cismin boyutunun sözde yerçekimi yarıçapından daha az olacağı, o zaman uzayın bu cismin etrafında kapanacağı ve topolojisinin olacağı varsayılmıştır. Öyle ki ondan gelen hiçbir sinyal kapalı alan dışına yayılamaz.

"Yani bir kara delik, basit kelimelerle, uzay-zamanı kendi etrafında kapatacak kadar ağır olan devasa bir nesnedir" diyor bilim adamı.

Ve ona göre biz bu nesneye herhangi bir sinyal gönderebiliriz ama o bize gönderemez. Yani hiçbir sinyal kara deliğin ötesine geçemez.

Bir kara delik, olağan fizik yasalarına göre yaşar, ancak güçlü yerçekiminin bir sonucu olarak, tek bir maddi cisim, hatta bir foton bile bu kritik yüzeyin ötesine geçemez. Sıradan yıldızların evrimi sırasında bir çökme meydana geldiğinde kara delikler oluşur. merkezi çekirdek ve yıldızın maddesinin bir kısmı çökerek bir kara deliğe dönüşür ve yıldızın diğer kısmı bir süpernova kabuğu şeklinde fırlatılarak bir süpernovanın sözde "parıltısına" dönüşür.

Yerçekimi dalgasını nasıl gördük?

Bir örnek alalım. Suyun yüzeyinde iki şamandıramız olduğunda ve su sakinken aralarındaki mesafe sabittir. Bir dalga geldiğinde bu şamandıraları kaydırır ve şamandıralar arasındaki mesafe değişir. Dalga geçti - ve şamandıralar önceki konumlarına geri döndü ve aralarındaki mesafe eski haline geldi.

Yerçekimi dalgası uzay-zamanda benzer bir şekilde yayılır: yolda karşılaşan cisimleri ve nesneleri sıkıştırır ve gerer. "Bir dalganın yolu üzerinde belirli bir cisimle karşılaşıldığında eksenleri boyunca deforme olur ve geçtikten sonra eski şekline döner. Yerçekimi dalgasının etkisi altında tüm cisimler deforme olur, ancak bu deformasyonlar çok önemsiz,” diyor Hnatyk.

Bilim adamları tarafından kaydedilen dalga geçtiğinde, uzaydaki cisimlerin göreli boyutu 1 çarpı 10 üzeri eksi 21. kuvvet değerinde değişti. Örneğin, bir metre cetveli alırsanız, o kadar küçüldü ki, boyutu 10 ile eksi 21. derece çarpıldı. Bu çok küçük bir miktar. Ve sorun, bilim insanlarının bu mesafeyi nasıl ölçeceklerini öğrenmeleri gerektiğiydi. Geleneksel yöntemler, 1'den 10'a kadar bir milyonun 9'uncu kuvveti düzeyinde bir doğruluk verdi, ancak burada çok daha yüksek bir doğruluk gerekiyor. Bunu yapmak için sözde yerçekimi antenleri (yerçekimi dalgalarının dedektörleri) oluşturuldu.

LIGO gözlemevi (fotoğraf - EPA)

Yerçekimi dalgalarını kaydeden anten şu şekilde inşa edilmiştir: "L" harfi şeklinde düzenlenmiş, ancak aynı kollara ve dik açılara sahip, yaklaşık 4 kilometre uzunluğunda iki tüp vardır. Yerçekimi dalgası sistemin üzerine düştüğünde antenin kanatlarını deforme eder, ancak yönüne bağlı olarak birini daha fazla, diğerini daha az deforme eder. Ve sonra bir yol farkı vardır, sinyalin girişim deseni değişir - toplam pozitif veya negatif genlik vardır.

"Yani, yerçekimi dalgasının geçişi, dalganın iki şamandıra arasından geçmesine benzer: Dalganın geçişi sırasında ve sonrasında aralarındaki mesafeyi ölçseydik, mesafenin değişeceğini görürdük ve sonra yine aynı,” dedi Gnatyk.

Aynı zamanda interferometrenin her biri yaklaşık 4 km uzunluğundaki iki kanadının mesafesindeki bağıl değişimi de ölçer. Ve yalnızca çok hassas teknolojiler ve sistemler, yerçekimi dalgasının neden olduğu kanatların böylesine mikroskobik bir yer değiştirmesini ölçebilir.

Evrenin kenarında: dalga nereden geldi?

Bilim adamları sinyali, Amerika Birleşik Devletleri'nde iki eyalette bulunan iki dedektör kullanarak kaydetti: Louisiana ve Washington, yaklaşık 3 bin kilometre uzaklıkta. Bilim adamları bu sinyalin nereden ve hangi mesafeden geldiğini tahmin edebildiler. Tahminler, sinyalin 410 Megaparseklik bir mesafeden geldiğini gösteriyor. Bir megaparsek, ışığın üç milyon yılda kat ettiği mesafedir.

Hayal etmeyi kolaylaştırmak için: Merkezinde süper kütleli bir kara delik bulunan bize en yakın aktif galaksi, bizimkinden dört Megaparsek uzaklıktaki Erboğa A'dır, Andromeda Bulutsusu ise 0,7 Megaparsek uzaklıktadır. Bilim adamı, "Yani yerçekimi dalgası sinyalinin geldiği mesafe o kadar büyük ki, sinyal yaklaşık 1,3 milyar yıl boyunca Dünya'ya gitti. Bunlar, Evrenimizin ufkunun yaklaşık% 10'una ulaşan kozmolojik mesafeler" dedi.

Bu mesafede, uzak bir galakside iki kara delik birleşti. Bu delikler bir yandan nispeten küçük boyuttaydı ve diğer yandan sinyalin büyük genliği bunların çok ağır olduğunu gösteriyor. Kütlelerinin sırasıyla 36 ve 29 güneş kütlesi olduğu tespit edildi. Bildiğiniz gibi Güneş'in kütlesi, kilogramın 2 çarpı 10 üzeri 30'uncu kuvvetine eşit bir değerdir. Birleşmeden sonra bu iki cisim birleşti ve şimdi onların yerine 62 güneş kütlesine eşit kütleye sahip tek bir kara delik oluştu. Aynı zamanda, Güneş'in yaklaşık üç kütlesi yerçekimi dalgası enerjisi şeklinde sıçradı.

Keşfi kim ve ne zaman yaptı?

Uluslararası LIGO projesinden bilim adamları, 14 Eylül 2015'te bir yerçekimi dalgasını tespit etmeyi başardılar. LIGO (Lazer İnterferometri Yerçekimi Gözlemevi) başta ABD, İtalya, Japonya olmak üzere bu çalışmalarda alanında ileri düzeyde olan belli bir mali ve bilimsel katkı sağlamış bir dizi devletin yer aldığı uluslararası bir projedir.

Profesörler Rainer Weiss ve Kip Thorne (fotoğraf - EPA)

Aşağıdaki resim kaydedildi: yerçekimi dalgasının gezegenimizden ve bu kurulumdan gerçek geçişinin bir sonucu olarak yerçekimi detektörünün kanatlarında bir yer değiştirme oldu. Bu o zaman rapor edilmedi, çünkü sinyalin işlenmesi, "temizlenmesi", genliğinin bulunması ve kontrol edilmesi gerekiyordu. Bu standart prosedür: itibaren gerçek keşif, açılışın duyurulmasından önce - sağlam temelli bir başvurunun yapılması birkaç ay sürer. Hnatyk, "Kimse itibarını bozmak istemez. Bunların tümü, yayınlanmadan önce kimsenin onlar hakkında bilgisi olmadığı, yalnızca söylentiler olduğu gizli verilerdir."

Hikaye

Yerçekimi dalgaları geçen yüzyılın 70'lerinden beri incelenmektedir. Bu süre zarfında, bir dizi dedektör oluşturuldu ve bir dizi temel araştırma. 80'lerde Amerikalı bilim adamı Joseph Weber, ilk yerçekimi antenini, bir yerçekimi dalgasının geçişini kaydetmesi gereken piezo sensörlerle donatılmış, birkaç metre büyüklüğünde bir alüminyum silindir şeklinde inşa etti.

Bu aletin hassasiyeti, mevcut dedektörlerden milyon kat daha kötüydü. Ve elbette, o sırada dalgayı gerçekten düzeltemedi, ancak Weber bunu yaptığını söylese de: basın bunun hakkında yazdı ve bir "yerçekimi patlaması" meydana geldi - dünya hemen yerçekimi antenleri inşa etmeye başladı. Weber, diğer bilim adamlarını yerçekimi dalgalarını incelemeye ve bu fenomen üzerinde deneylerini sürdürmeye teşvik ederek dedektörlerin hassasiyetini bir milyon kat artırmayı mümkün kıldı.

Bununla birlikte, yerçekimi dalgaları olgusu, bilim adamlarının çift pulsarı keşfettiği geçen yüzyılda kaydedildi. Astronomik gözlemlerle kanıtlanan yerçekimi dalgalarının var olduğu gerçeğinin dolaylı bir kaydıydı. Pulsar, 1974 yılında Arecibo Gözlemevi radyo teleskopu ile gözlem yaparken Russell Hulse ve Joseph Taylor tarafından keşfedildi. Bilim adamlarına 1993 yılında "yerçekimi çalışmasında yeni fırsatlar sunan yeni bir pulsar türü keşfettikleri için" Nobel Ödülü verildi.

Dünyada ve Ukrayna'da araştırma

İtalya'da Virgo adlı benzer bir proje tamamlanmak üzere. Japonya da bir yıl içinde benzer bir dedektör fırlatmayı planlıyor, Hindistan da böyle bir deney hazırlıyor. Yani dünyanın birçok yerinde buna benzer dedektörler var ama henüz o hassasiyet moduna ulaşmış değiller ki sabit yerçekimi dalgalarından bahsedelim.

"Ukrayna resmi olarak LIGO'nun bir üyesi değildir ve ayrıca İtalyan ve Japon projelerine katılmamaktadır. Bu tür temel alanlar arasında Ukrayna artık LHC projesine (LHC - Büyük Hadron Çarpıştırıcısı) ve CERN'e katılmaktadır" (resmi olarak yapacağız) sadece giriş ücretini ödedikten sonra üye olun) ", - Fizik ve Matematik Bilimleri Doktoru Bogdan Gnatyk, LIGA.net'e verdiği demeçte.

Ona göre, 2015'ten beri Ukrayna, modern bir çok teleskop inşa eden uluslararası işbirliği CTA'nın (MChT-Cherenkov Telescope Array) tam üyesidir. TeV geniş gama aralığı (1014 eV'ye kadar foton enerjileri ile). "Bu tür fotonların ana kaynakları, tam olarak yerçekimi radyasyonu ilk olarak LIGO dedektörü tarafından kaydedilen süper kütleli kara deliklerin çevresidir. Bu nedenle, astronomide yeni pencerelerin açılması - yerçekimi dalgası ve çoklu TeV yeni elektromanyetik alan bize gelecekte çok daha fazla keşif vaat ediyor” diye ekliyor bilim adamı.

Sırada ne var ve yeni bilgiler insanlara nasıl yardımcı olacak? Bilim adamları aynı fikirde değil. Bazıları bunun evrenin mekanizmalarını anlamada sadece bir başka adım olduğunu söylüyor. Diğerleri bunu zaman ve uzayda hareket etmek için yeni teknolojilere doğru ilk adımlar olarak görüyor. Öyle ya da böyle, bu keşif bir kez daha ne kadar az şey anladığımızı ve öğrenilecek ne kadar çok şeyin kaldığını kanıtladı.

16 ülkeden bir grup bilim insanı ilk kez pratikte yerçekimi dalgalarının varlığının kanıtını aldı. Bunda, 1,3 milyar yıl önce birleşen iki kara delik onlara yardım etti. Bu süreçte, Dünya'nın jöle gibi sallanmasına neden olan bir enerji salınımı oldu. "Fontanka" sunulan kanıtları anlamaya çalıştı.

Kaynak: LIGO

Washington'daki bir basın toplantısında "Bir yerçekimi dalgası tespit ettik" dedi. Yönetici müdür Lazer İnterferometrik Yerçekimi Dalgası Gözlemevi LIGO David Reites. Sözleri bir alkış tufanına neden oldu. Yine de, temel bilimin evrensel ölçekteki keşiflerden memnun olması pek sık rastlanan bir durum değildir.

Keşif gerçekten gezegenin ötesine geçiyor. Bilim adamlarının tespit etmeyi başardığı dalgalanmaların kaynağı, yıldızlı gökyüzünün güney kesiminde bir yerde bulunuyor. Dalga, uydu galaksiler olan Macellan Bulutlarından geldi. Samanyolu. Farklı olasılıklara sahip kaynağın olası konumu aşağıdaki haritada işaretlenmiştir.

Bilim adamları, yaklaşık 1,3 milyar yıl önce, iki kara deliğin birbirinin etkisi altına girip birbirine yaklaşmaya başlamasıyla orada fantastik olayların geliştiğine inanıyor. "Kara deliklerin" yakınlardaki her şeyi çeken uzay nesneleri için geleneksel bir isim olduğunu hatırlayın. Çekim gücü o kadar büyüktür ki ışık bile onlardan kaçamaz. Bu nedenle, parlak yıldızların ve aydınlattıkları nesnelerin arka planında, "kara delikler" tamamen karanlık görünür.

Ve böylece salyangoz boyunca hareket eden bu tür iki nesne birbirini çekmeye başladı. Böylece yerçekimi alanında pertürbasyonlar yarattılar ve yerçekimi dalgaları hareketlerinden uzaklaşmaya başladı. İşlem mantıklı bir şekilde sona erdi: bir uzay nesnesine katılarak. Görsel olarak, herkesin bir biyoloji ders kitabından aşina olduğu hücre bölünmesinin ters yönde başlaması gibi görünüyor.

LIGO araştırmacıları, evrendeki tüm yıldızların enerjisinin 50 katı olan bir enerji salınımının olduğu kritik bir anı, iki "kara deliğin" bire nihai bağlantısından bir milisaniye önce işaret ediyor.

Kaynak: LIGO

Bir tür "dokuzuncu dalga" Evrende yürüdü ve Dünya'ya doğru yuvarlandı. Dalga gezegene çarptı ve yerçekimi alanını etkiledi. Anlaşılır olması için bilim adamları, etkinin jöle ile bir şeye dokunduğunuzda ve sallanmaya başladığında olana benzer olduğunu açıkladılar. Bununla birlikte, bu tür sarsıntılar gezegen için tehlikeli değildir ve aşırı duyarlı cihazlar dışında hiçbir şey tarafından kaydedilmemiştir. Aynı zamanda, LIGO'nun kurucu ortağı Rainer Weiss, bir dalganın yerçekimi alanından tam olarak nasıl geçtiğini açıkça gösterdi.

Dalga Dünya'ya ulaştığında, yerçekimi dalgalarını araştırmak için deneysel araştırmalar zaten çeyrek asırdır sürüyordu. Yerçekimi dalgalarının varlığının teorik olasılığından birkaç teoride bahsedildiği söylenmelidir. Örneğin, Einstein'ın genel görelilik kuramına göre, bir yerçekimi dalgasının yayılma hızı, doğrusal bir yaklaşımla ışık hızına eşittir.

Bununla birlikte, bir yerçekimi dalgasını tespit etmenin çok zor olması nedeniyle, teorilerden herhangi birini deneysel olarak çürütmek veya doğrulamak imkansızdı. Bu fenomenin büyüklüğünü anlamak için, bir kişinin içinde olduğunu bilmesi gerekir. Güneş Sistemi Yerçekimi dalgalarının en güçlü kaynakları aslında Güneş ve Jüpiter'dir. Ve bu dalgaların gücü, bu cisimlerin kinetik enerjisi olan 5 kilovat ile karşılaştırıldığında önemsizdir.

Bununla birlikte, 14 Eylül 2015'te, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki iki yerçekimi dalgası gözlemevi, daha sonra bilim adamları tarafından yerçekimi dalgaları olarak tanımlanan dalgalanmaları hemen kaydetmeyi başardı. İlk olarak, salınımlar Washington, Hanford şehrinde ve 7 milisaniye sonra Livingston, Louisiana'da kaydedildi. Tüm verileri yeniden kontrol etmek altı ay daha sürdü. Bundan sonra, bilim adamları yerçekimi dalgasını nasıl yakalamayı başardıklarını anlatabildiler.

Ölçüm için bir lazer interferometre kullanıldı. İşinin özü, lazer ışınını yoğunluk bakımından farklılık gösteren ikiye ayırmaktır. Her biri daha sonra aynaya ulaşır, burada yansıtılır ve sisteme geri döner ve oradan özel bir fotodedektöre gönderilir. Sistemin çalışma prensibi aşağıdaki videoda gösterilmiştir.

Kaynak: LIGO

Aynalar, lazerden önemli bir mesafeye yerleştirilmiştir ve harici titreşimlerden izole edilmiştir. Yerçekimi dalgası Dünya'nın içinden geçtiğinde şekli değişir ve dolayısıyla aynaların radyasyon kaynağından uzaklığı değişir. Sonuç olarak, lazer ışınını aynadan yansıttıktan sonra, ışının fotodetektöre ulaşması için az ya da çok mesafeye ihtiyacı vardır. Lazerin fotodetektör üzerindeki insidansındaki mikroskobik fark, tam olarak yerçekimi dalgasını belirleme yöntemidir.

Daha fazla netlik için, bilim adamları yerçekimi dalgasının genliğini renklerle kodladılar. Louisiana Üniversitesi'nden LIGO sözcüsü Gabriela Gonzalez de yerçekimi dalgasının insan kulağının algılayabileceği aralıkta olduğunu söyledi. "Kelimenin tam anlamıyla yerçekimi dalgasını duyabiliyoruz, evreni duyabiliyoruz. Ancak, bu dalga o kadar kısa ki, Gonzalez sadece "gümleme" gibi bir ses duyacağımızı açıkladı.

Fontanka okuyucuları, yaklaşık 1,3 milyar yıl önce çok çok uzak bir galaksideki iki "kara deliğin" birbirine bağlanması sonucu ortaya çıkan yerçekimi dalgasını da dinlemeye davet ediliyor.

Teorik fizikçi Michio Kaku, 2004 tarihli Einstein's Cosmos adlı kitabında "Son zamanlarda, yerçekimi dalgalarının doğrudan gözlemlenmesiyle ilgili bir dizi uzun vadeli deney bilim camiasında büyük ilgi uyandırdı" diye yazmıştı. - LIGO (Lazer Yerçekimi Dalgası İnterferometresi) projesi, büyük olasılıkla derin uzayda iki kara deliğin çarpışmasından kaynaklanan yerçekimi dalgalarını "gören" ilk proje olabilir. LIGO, bir fizikçinin rüyasının gerçekleşmesi, yerçekimi dalgalarını ölçmek için yeterli güce sahip ilk tesis."

Kaku'nun tahmini doğru çıktı: Perşembe günü, LIGO gözlemevinden bir grup uluslararası bilim insanı yerçekimi dalgalarının keşfini duyurdu.

Yerçekimi dalgaları, ivme ile hareket eden büyük nesnelerden (kara delikler gibi) "kaçan" uzay-zamandaki dalgalanmalardır. Başka bir deyişle, yerçekimi dalgaları, uzay-zamanın yayılan bir pertürbasyonu, mutlak boşluğun devam eden bir deformasyonudur.

Karadelik, uzay-zamanda yerçekimi o kadar güçlüdür ki, ışık hızında hareket eden nesneler bile (ışığın kendisi dahil) oradan ayrılamaz. Bir kara deliği dünyanın geri kalanından ayıran sınıra olay ufku denir: olay ufkunun içinde olan her şey, bir dış gözlemcinin gözünden gizlenir.

Erin Ryan Erin Ryan tarafından internette yayınlanan pastanın fotoğrafı.

Bilim adamları yerçekimi dalgalarını yarım asır önce yakalamaya başladılar: o zaman Amerikalı fizikçi Joseph Weber Einstein'ın genel görelilik teorisiyle (GR) ilgilenmeye başladı, izinli izin aldı ve yerçekimi dalgalarını incelemeye başladı. Weber, yerçekimi dalgalarını algılayan ilk cihazı icat etti ve kısa süre sonra "yerçekimi dalgalarının sesini" kaydettiğini iddia etti. Ancak bilim camiası onun mesajını yalanladı.

Ancak, birçok bilim adamının "dalga avcısına" dönüşmesi Joseph Weber sayesinde oldu. Bugün Weber, yerçekimi dalgası astronomisinin bilimsel yönünün babası olarak kabul ediliyor.

"Bu, yerçekimsel astronomide yeni bir çağın başlangıcı"

Bilim adamlarının yerçekimi dalgalarını kaydettiği LIGO gözlemevi, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki üç lazer tesisinden oluşuyor: ikisi Washington eyaletinde ve biri Louisiana'da bulunuyor. Michio Kaku, lazer dedektörlerin işleyişini şu şekilde açıklıyor: "Lazer ışını, daha sonra birbirine dik olacak şekilde iki ayrı ışına bölünür. Sonra aynadan yansıtılarak yeniden bağlanırlar. Bir yerçekimi dalgası bir interferometreden (ölçüm aleti) geçerse, yol uzunlukları iki lazer ışınları tedirgin olacak ve bu onların girişim modeline yansıyacaktır. Lazer sistemi tarafından kaydedilen sinyalin rastgele olmadığından emin olmak için dedektörler yerleştirilmelidir. farklı noktalar Toprak.

Sadece gezegenimizden çok daha büyük olan dev bir yerçekimi dalgasının etkisi altında tüm dedektörler aynı anda çalışacaktır.

Şimdi LIGO işbirliği, 36 ve 29 güneş kütlesine sahip ikili bir karadelik sisteminin 62 güneş kütlesine sahip bir nesnede birleşmesinden kaynaklanan yerçekimsel radyasyonu tespit etti. Moskova Devlet Üniversitesi Fizik Fakültesi'nde profesör olan Sergey Vyatchanin, "Bu, yerçekimi dalgalarının eyleminin ilk doğrudan (doğrudan olması çok önemlidir!) ölçümüdür" dedi. Gazeta.Ru. - Yani, iki kara deliğin birleşmesinin astrofiziksel felaketinden bir sinyal alındı. Ve bu sinyal tanımlanır - bu da çok önemlidir! Bunun iki kara delikten kaynaklandığı açıktır. Ve bu başlangıç yeni Çağ Evren hakkında sadece optik, X-ışını, elektromanyetik ve nötrino kaynakları aracılığıyla değil, aynı zamanda yerçekimi dalgaları aracılığıyla da bilgi edinilmesini sağlayacak yerçekimi astronomisi.

Kara deliklerin yüzde 90'ının varsayımsal nesneler olmaktan çıktığını söyleyebiliriz. Bazı şüpheler devam ediyor, ancak yine de, yakalanan sinyal, iki kara deliğin birleşmesine ilişkin sayısız simülasyonun genel görelilik kuramına göre öngördüğü şeye acı verici bir şekilde uyuyor.

Bu, kara deliklerin var olduğuna dair güçlü bir argümandır. Böyle bir sinyal için henüz başka bir açıklama yok. Bu nedenle kara deliklerin var olduğu varsayılmaktadır.”

"Einstein çok mutlu olur"

Yerçekimi dalgaları, genel görelilik teorisinin bir parçası olarak (bu arada, kara deliklerin varlığı konusunda şüpheci olan) Albert Einstein tarafından tahmin edildi. Genel görelilikte, zaman üç uzamsal boyuta eklenir ve dünya dört boyutlu olur. Fiziği alt üst eden bir teoriye göre yerçekimi, uzay-zamanın kütlenin etkisi altında bükülmesinin bir sonucudur.

Einstein, ivme ile hareket eden herhangi bir maddenin uzay-zamanda bir bozulma - bir yerçekimi dalgası - yarattığını kanıtladı. Bu pertürbasyon ne kadar büyükse, nesnenin ivmesi ve kütlesi o kadar yüksektir.

Yerçekimi kuvvetlerinin diğer temel etkileşimlere kıyasla zayıf olması nedeniyle, bu dalgaların kaydedilmesi zor olan çok küçük bir büyüklüğe sahip olması gerekir.

Genel göreliliği beşeri bilimlere açıklarken, fizikçiler onlardan genellikle üzerine büyük topların indirildiği gerilmiş bir lastik levha hayal etmelerini ister. Toplar kauçuğu iter ve uzay-zamanı temsil eden gerilmiş tabaka deforme olur. Genel göreliliğe göre tüm evren, her gezegenin, her yıldızın ve her galaksinin üzerinde ezikler bıraktığı kauçuktur. Dünyamız, ağır bir topun uzay-zamanı "delip geçmesi" sonucu oluşan bir huninin konisinin etrafında yuvarlanan küçük bir top gibi Güneş'in etrafında döner.

BİLDİRİ/Reuters

Ağır top Güneş'tir

Einstein'ın teorisinin ana doğrulaması olan yerçekimi dalgalarının keşfinin fizikte Nobel Ödülü'nü alması muhtemeldir. LIGO işbirliği sözcüsü Gabriella Gonzalez, "Einstein çok mutlu olur" dedi.

Bilim adamlarına göre, keşfin pratik uygulanabilirliği hakkında konuşmak için henüz çok erken. "Her ne kadar Heinrich Hertz (varlığını kanıtlayan bir Alman fizikçi) elektromanyetik dalgalar. - "Gazeta.Ru") ne olacağını düşünebilirdi cep telefonu? HAYIR! Moskova Devlet Üniversitesi Fizik Fakültesi profesörü Valery Mitrofanov, "Şu anda hiçbir şey hayal edemiyoruz" dedi. M.V. Lomonosov. - "Yıldızlararası" filmi bana rehberlik ediyor. Eleştirilir, evet ama vahşi bir adam bile sihirli bir halı hayal edebilir. Ve uçan halı bir uçağa dönüştü ve hepsi bu. Ve burada zaten çok karmaşık bir şey hayal etmek gerekiyor. Interstellar'da anlardan biri, bir kişinin bir dünyadan diğerine seyahat edebilmesiyle ilgilidir. Eğer öyleyse, bir insanın bir dünyadan diğerine seyahat edebileceğine, birçok evren olabileceğine - herhangi bir şey olabileceğine inanıyor musunuz? hayır diyemem Çünkü bir fizikçi böyle bir soruya “hayır” diye cevap veremez! Ancak bazı koruma yasalarıyla çelişiyorsa! Bilinen fizik yasalarıyla çelişmeyen seçenekler vardır. Yani, dünyalar arasında seyahat olabilir!