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

Η γενιά της πανδημίας ψάχνει την πρώτη της δουλειά στην εποχή της AI

Τech & Science / Η γενιά της πανδημίας ψάχνει την πρώτη της δουλειά στην εποχή της AI

Η γενιά που τελείωσε το σχολείο μέσα από οθόνες ψάχνει τώρα την πρώτη της δουλειά σε μια αγορά που αλλάζει από την τεχνητή νοημοσύνη. Στην Ελλάδα της επισφάλειας, των χαμηλών μισθών και της καθυστερημένης ανεξαρτησίας, το πρώτο σκαλοπάτι της καριέρας μοιάζει πιο αβέβαιο από ποτέ
THE LIFO TEAM
Οι εκδότες μηνύουν τη Meta για τα βιβλία που «τάισαν» την τεχνητή νοημοσύνη της

Τech & Science / Οι εκδότες μηνύουν τη Meta για τα βιβλία που χρησιμοποιήθηκαν από την τεχνητή νοημοσύνη της

Πέντε μεγάλοι εκδοτικοί οίκοι και ο συγγραφέας Σκοτ Τάροου κατέθεσαν αγωγή κατά της Meta και του Μαρκ Ζάκερμπεργκ, υποστηρίζοντας ότι εκατομμύρια βιβλία και επιστημονικά άρθρα χρησιμοποιήθηκαν χωρίς άδεια για την εκπαίδευση του Llama
THE LIFO TEAM
ΠΑΝΔΗΜΙΑ ΠΟΥ ΣΥΜΦΩΝΙΑ

Τech & Science / Ο κόσμος «απροετοίμαστος» για την επόμενη πανδημία καθώς οι χώρες δεν συμφωνούν σε δεδομένα και εμβόλια

Η διεθνής συνθήκη του ΠΟΥ για τις πανδημίες παραμένει ανολοκλήρωτη, με τον γενικό διευθυντή του ΠΟΥ να τονίζει ότι η επόμενη πανδημία είναι «ζήτημα χρόνου και όχι πιθανότητας»
THE LIFO TEAM
ΣΠΕΡΜΑ ΚΑΡΚΙΝΟΣ ΧΗΜΕΙΟΘΕΡΑΠΕΙΑ

Τech & Science / Επιστημονικό ορόσημο: Άνδρας απέκτησε σπέρμα από ιστό που είχε καταψυχθεί όταν ήταν παιδί

Αν και συχνά σώζουν ζωές σε παιδιά με καρκίνο ή άλλες σοβαρές ασθένειες, θεραπείες όπως η χημειοθεραπεία και η ακτινοθεραπεία μπορούν να προκαλέσουν μόνιμη υπογονιμότητα
THE LIFO TEAM
Το chatbot σου δεν λέει την αλήθεια. Απλώς τη μαντεύει.

Τech & Science / Τa chatbot δεν λένε την αλήθεια. Απλώς τη μαντεύουν.

Στο νέο της βιβλίο Prophecy, η φιλόσοφος Carissa Véliz υποστηρίζει ότι η παραγωγική τεχνητή νοημοσύνη δεν είναι μηχανή γνώσης αλλά μηχανή πρόβλεψης. Από τους αρχαίους μάντεις μέχρι τα chatbots της Big Tech, το βιβλίο εξετάζει πώς η εμμονή με το μέλλον μπορεί να μας κάνει λιγότερο ασφαλείς, λιγότερο ελεύθερους και πιο ίδιους μεταξύ μας.
THE LIFO TEAM
Μια καλόγρια απέναντι στην Palantir: όταν ο όρκος φτώχειας συναντά τη Wall Street

Τech & Science / Μια καλόγρια απέναντι στην Palantir

Μια καθολική μοναχή χρησιμοποιεί τις μετοχές ως εργαλείο πίεσης απέναντι σε μερικές από τις πιο ισχυρές εταιρείες του κόσμου. Μετά τη Citigroup και τη Microsoft, η Σούζαν Φρανσουά βάζει στο στόχαστρο την Palantir και ζητά να της απαντήσει πώς αυτή επηρεάζει τα ανθρώπινα δικαιώματα.
THE LIFO TEAM