Τι είναι τα βαρυτικά κύματα και τι σημαίνει η ανίχνευσή τους;

Τι είναι τα βαρυτικά κύματα και τι σημαίνει η ανίχνευσή τους; Facebook Twitter
0

Επειδή, προφανώς, το ευρύ κοινό δεν μπορεί να καταλάβει τη σημασία της ημέρας, να πούμε ότι οι επιστήμονες συγκρίνουν την ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων με την αποκρυπτογράφηση του DNA.

 

 

Βαρυτικό πεδίο είναι ο χώρος μέσα στον οποίο κάθε μάζα δέχεται μια δύναμη. Στον πλανήτη μας το βαρυτικό πεδίο έχει ως πηγή τη μάζα της Γης, η οποία ασκεί βαρυτική έλξη σε κάθε σώμα που εισέρχεται σε αυτό.

Ο χωροχρόνος είναι τετραδιάστατος: αποτελείται από το μήκος, το πλάτος, το ύψος και τον χρόνο. Σύμφωνα με τη θεωρία του Αϊνστάιν, ο χώρος δεν είναι μια περιοχή που στερείται κάθε ιδιότητας αλλά ένα ευλύγιστο μέσο που είναι σε θέση να κάμπτεται και να συστρέφεται. Ο τρόπος με τον οποίο γίνεται αυτό διαμορφώνει ένα βαρυτικό πεδίο.

 

Τα βαρυτικά κύματα είναι διαταραχές οι οποίες διαδίδονται στον χωροχρόνο. Όπως ένα σκάφος που πλέει σε μια ήρεμη θάλασσα προκαλεί «ρυτιδώσεις» στην επιφάνειά της, που διαχέονται σε ολοένα μεγαλύτερο μέρος της, έτσι και τα βαρυτικά κύματα είναι οι αντίστοιχες ρυτιδώσεις που προκαλούνται από την κίνηση των υλικών σωμάτων μέσα στο χωροχρονικό συνεχές.

 

Για παράδειγμα, ο λόγος που η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο είναι ότι η τεράστια μάζα του κάμπτει τον χώρο γύρω του. Δεν υπάρχει κάτι που «τραβάει» τους πλανήτες γύρω από τον ήλιο, πρόκειται απλώς για καμπύλωση του χώρου.

 

Οτιδήποτε με μάζα/ενέργεια μπορεί να δημιουργήσει βαρυτικά κύματα, όπως, για παράδειγμα, δύο άνθρωποι που χορεύουν ο ένας γύρω από τον άλλο. Όμως, οι διακυμάνσεις στον χωροχρόνο που θα προέκυπταν από αυτό θα ήταν πολύ ασθενείς και πρακτικά αδύνατον να ανιχνευτούν.

Τα βαρυτικά κύματα είναι πολύ σημαντικά γιατί μας δίνουν έναν καινούργιο τρόπο μελέτης του σύμπαντος. Όπως είπε ο διευθυντής του εργαστηρίου, David Reitze, «Είναι η πρώτη φορά που ακούμε το σύμπαν να μας "μιλά", καθώς αυτά τα κύματα δημιουργούν, εκτός από κίνηση, την οποία το ανθρώπινο μάτι αδυνατεί να αντιληφθεί, και ήχο. Ανοίγει ένα νέο πεδίο στην Αστρονομία, η "Βαρυτική Αστρονομία", που θα "ακούει" παρά θα "βλέπει" πράγματα άγνωστα έως τώρα, καθώς τα βαρυτικά κύματα, όπως ταξιδεύουν στο Σύμπαν, δεν εμποδίζονται από τίποτα. Τέλος, θα αποτελέσει το καλύτερο ίσως "παράθυρο" για τη μελέτη της προέλευσης του Σύμπαντος, αφού τα βαρυτικά κύματα υπήρχαν εξαρχής, πολύ πριν γεννηθεί το φως στον Κόσμο».

Την προηγούμενη φορά που είχε γίνει μια ανάλογη ανακοίνωση από άλλη ερευνητική κοινοπραξία, το 2014, είχε διαψευσθεί. Τώρα, όμως, όπως τονίστηκε σε σχετική συνέντευξη Τύπου στην Ουάσινγκτον, η ανίχνευση είναι αξιόπιστη. «Επί μήνες κάναμε αναλύσεις και επανελέγχους ώστε να είμαστε σίγουροι ότι πρόκειται για τα βαρυτικά κύματα και τώρα είμαστε πεπεισμένοι» τόνισε ο κ. Reitze.

Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, πριν από 100 χρόνια, περιέγραψε στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας την ύπαρξη αυτών των κυμάτων, όμως δεν πίστευε πως θα μπορούσε να υπάρξει η τεχνολογική δυνατότητα για να ανιχνευθούν στην πραγματικότητα.

 

Τα κύματα που άκουσαν οι Αμερικανοί επιστήμονες του πειράματος LIGO προέρχονται από τη σύγκρουση και συγχώνευση δύο τεράστιων μαύρων τρυπών, με μάζα περίπου 30 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου, σε απόσταση 1,3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.

Η κοινοπραξία LIGO Scientific Collaboration, που συστάθηκε το 1997, περιλαμβάνει σήμερα περισσότερους από 1.000 φυσικούς και αστροφυσικούς από 83 πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα 15 χωρών.

 

Το Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων Μέσω Συμβολόμετρου Λέιζερ (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory - LIGO) αποτελείται από δύο πανομοιότυπους υπερευαίσθητους ανιχνευτές, κατασκευασμένους από ερευνητές του Caltech και του ΜΙΤ, με χρηματοδότηση του NSF. Είναι εγκατεστημένοι σε απόσταση περίπου 3.000 χιλιομέτρων μεταξύ τους, ο ένας στο Λίβινγκστον της Λουιζιάνα και ο άλλος στο Χάνφορντ της Ουάσινγκτον. Μετρώντας τη συμβολή των κυμάτων (των laser) που πηγαινοέρχονται στις σήραγγες, οι φυσικοί μπορούν να εξακριβώσουν αν οι αποστάσεις μίκρυναν ή μεγάλωσαν.

Το LIGO, μεταξύ 2002-2010, λειτούργησε χωρίς επιτυχία, ενώ έπειτα από μια αναβάθμιση κόστους 200 εκατ. δολαρίων, που βελτίωσε δραστικά τις δυνατότητές του, τέθηκε ξανά σε λειτουργία πέρσι τον Σεπτέμβριο ως Advanced LIGO.

 

Στη διεθνή επιστημονική κοινοπραξία LIGO συμμετέχει μια κορυφαία Ελληνίδα επιστήμων, η Βίκυ Καλογερά, καθηγήτρια Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου Northwestern του Σικάγο.

Τech & Science
0

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ

Από app της επιθυμίας σε app της ισχύος: το Grindr μπαίνει στον κόσμο του Τραμπ

Τech & Science / Από app της επιθυμίας σε app της ισχύος: το Grindr μπαίνει στον κόσμο του Τραμπ

Το Grindr δεν είναι πια μόνο μια εφαρμογή γνωριμιών: επενδύει σε λόμπινγκ, αποκτά δικό του μηχανισμό επιρροής στην Ουάσινγκτον και πλησιάζει όλο και περισσότερο έναν πολιτικό κόσμο που έχει ήδη επιστρέψει εχθρικός απέναντι στα LGBTQ+ δικαιώματα.
THE LIFO TEAM
Η Meta θα παρακολουθεί τους υπολογιστές των εργαζομένων της για να εκπαιδεύει AI agents

Τech & Science / Η Meta θα παρακολουθεί τους υπολογιστές των εργαζομένων της για να εκπαιδεύει AI agents

Η Meta εγκαθιστά νέο εσωτερικό εργαλείο που καταγράφει κινήσεις του ποντικιού, κλικ, πληκτρολογήσεις και ορισμένα screenshots από εφαρμογές εργασίας, ώστε να χρησιμοποιεί αυτά τα δεδομένα στην εκπαίδευση AI agents
THE LIFO TEAM
Ο πλανήτης θα μισήσει τους άρχοντες του ΑΙ για τις αλλαγές που θα'ρθουν

Τech & Science / Ο πλανήτης θα μισήσει τους άρχοντες του ΑΙ για τον πλούτο τους και τις αλλαγές που θα 'ρθουν

Σημάδι της εξαιρετικής ζωτικότητας του αμερικανικού καπιταλισμού, η τεχνητή νοημοσύνη -με επικεφαλής τους νέους της κυρίους SpaceX, Anthropic και OpenAI- θα μπορούσε να γίνει ο επόμενος μαύρος κύκνος της παγκόσμιας οικονομίας, γράφει ο Arnaud Leparmentier της Le Monde σε μια βαρυσήμαντη στήλη του.
THE LIFO TEAM
Ο Μπραντ Πιτ δεν πλακώθηκε με τον Τομ Κρουζ. Το YouTube ανοίγει μέτωπο με τα deepfakes

Τech & Science / Ο Μπραντ Πιτ δεν πλακώθηκε με τον Τομ Κρουζ: Το YouTube ανοίγει μέτωπο με τα deepfakes

Μετά το κύμα από όλο και πιο πειστικά ψεύτικα βίντεο με διάσημους, το YouTube επεκτείνει στο Χόλιγουντ το εργαλείο εντοπισμού deepfakes, δίνοντας σε δημόσια πρόσωπα τη δυνατότητα να εντοπίζουν AI βίντεο με το πρόσωπό τους και να ζητούν την αφαίρεσή τους.
THE LIFO TEAM
ΑΣΤΡΟΝΑΥΤΕΣ ΔΙΑΣΤΗΜΑ ΒΑΡΥΤΗΤΑ

Τech & Science / Έρευνα: Ο εγκέφαλος των αστροναυτών στο Διάστημα εξακολουθεί να λειτουργεί σαν να υπάρχει βαρύτητα

Ερευνητές που συνεργάστηκαν με 11 αστροναύτες ανακάλυψαν ότι ακόμη και σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας, ο εγκέφαλος συνεχίζει να λειτουργεί σαν να υπάρχει βαρύτητα
THE LIFO TEAM
Η τεχνητή νοημοσύνη ξαναγράφει την ιστορία ενός ύστερου έργου του Ελ Γκρέκο

Πολιτισμός / Η τεχνητή νοημοσύνη ξαναγράφει την ιστορία ενός ύστερου έργου του Ελ Γκρέκο

Η «Βάπτιση του Χριστού» θεωρούνταν επί χρόνια έργο του Ελ Γκρέκο και του εργαστηρίου του. Τώρα, μια νέα ανάλυση με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης υποστηρίζει ότι ο ίδιος ο ζωγράφος μπορεί να είχε πολύ μεγαλύτερη συμμετοχή απ’ όσο πιστεύαμε.
THE LIFO TEAM
ΝΕΑΤΕΡΝΤΑΛ ΒΡΕΦΟΣ ΧΟΜΟ ΣΑΠΙΕΝΣ

Τech & Science / Ανακαλύφθηκε βρέφος Νεάντερταλ 50.000 ετών με χαρακτηριστικά παιδιού ενός έτους

Τα νέα ευρήματα προσθέτουν ένα ακόμη κομμάτι στο παζλ της ζωής των Νεάντερταλ και δείχνουν ότι οι διαφορές με τους σύγχρονους ανθρώπους ξεκινούσαν πολύ νωρίτερα απ’ ό,τι πιστευόταν
THE LIFO TEAM