Forskare är nära att lösa mysteriet med gravitationsvågor

2024 Författare: Malcolm Clapton | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 04:11

I modern fysik är gravitationen ett av huvudmysterierna. Vi har knappt lärt oss hur man mäter dess manifestationer i form av gravitation. Men vad är gravitation, var kommer den ifrån, hur överförs den - den moderna vetenskapen kan ännu inte entydigt svara.

Faktum är att gravitationen är en av fyra grundläggande interaktioner – former av energiöverföring – och samtidigt den svagaste av alla. Men huvudproblemet ligger någon annanstans.

De tre bäst studerade interaktionerna är kända för att transporteras av partiklar. Och om dessa partiklar är kända för andra typer av interaktioner, och deras existens bekräftas experimentellt (direkt eller indirekt, om än med stora antaganden), så är allt mycket mer komplicerat för gravitationen.

För närvarande har det inte varit möjligt att bekräfta själva faktumet av närvaron av inte bara den så kallade gravitonen (en teoretisk partikel som är ansvarig i vissa fysikbegrepp för överföring av gravitation och skapandet av gravitationsfält), utan också sådana spår av gravitation som skulle göra det möjligt att bestämma arten av dess överföring (eller, låt oss säga, transport i rum-tid).

Enligt samma teori, som antar närvaron av gravitoner, visar det sig att gravitationen ska överföras i form av riktade kvantiserade (det vill säga bestående av partiklar eller "liknande partiklar" - energipaket med ett visst värde) vågor - gravitationsvågor strålning. Det bör manifestera sig i form av kolossala vågor som kommer från alla stora rymdobjekt och händelser - svarta hål och galaxhopar, vid födelsen av supernovor. De har dock ännu inte hittats.

Och den 11 januari 2016 skrev University of Arizona kosmolog Lawrence Krauss på sin Twitter: "Mina misstankar om upptäckten av LIGO bekräftades av oberoende källor. Hålla kontakten! Gravitationsvågor kan upptäckas!"

LIGO Gravitational Wave Observatory är en av de viktigaste platserna för att studera gravitation och söka efter gravitationsvågor. LIGO-stationer använder avancerade laserinterferometrar för att upptäcka gravitationsvågor. Även om Krauss redan i september 2015 antydde att tecken på svårfångade gravitationsvågor upptäcktes på LIGO-detektorn, fanns det ingen officiell bekräftelse på detta. Strax innan detta moderniserades komplexet och där lanserades det avancerade LIGO-experimentet, vilket kan leda till upptäckt av gravitationsvågor.

Under tiden fanns det inga officiella uttalanden från observatorierna (de väntas åtminstone i februari), så experter anser att det är för tidigt att glädjas och sprida rykten om en ovanligt viktig upptäckt. Dessutom visade sig de tidigare slutsatserna som erhållits inom ramen för BICEP2-experimentet vara felaktiga: signalen orsakades faktiskt inte av gravitationsvågor utan av damm.

Varför behövs det och varför är det så viktigt? Vilken teori som helst är början på praktiken. Utan kvantfysik skulle det inte finnas någon GPS, satellitkommunikation, moderna transistorer och kvantdatorer (och optiska kommunikationslinjer också). En fungerande, komplett teori som beskriver gravitationen skulle kunna möjliggöra en mer detaljerad studie av universum, dess lagar, föremåls rörelser, svarta hål, mörk energi och mörk materia. Och det är fullt möjligt att skapa fundamentalt nya typer av rörelse i rummet (eller till och med i tiden). Tills dess är varken kvanthopp, maskhål eller superluminala hastigheter tillgängliga för oss.