Einstein a avut dreptate. Din nou. Pe data de 11 februarie 2016 cercetători de la Caltech, MIT şi LIGO Scientific Collaboration au susţinut o conferinţă de presă la Clubul presei naţionale (National Press Club) din Washington, D.C., în cadrul căreia au anunţat detectarea undelor gravitaţionale, una dintre predicţiile teoriei generale a relativităţii. Vestea era anticipată de mai multe zile, iar această realizare ştiinţifică se consideră că va deschide o nouă eră în fizică, oferind noi posibilităţi de cercetare a cosmosului. Pe de altă parte, această descoperire va duce cu certitudine la obţinerea unui premiu Nobel în viitorul apropiat.
Principalele afirmaţii din cadrul conferinţei de presă:
David Reitze, director executiva al LIGO:
:: „Am detectat undele gravitaţionale. Am reuşit!".
:: „Două găuri negre aflate în coliziune au produs undele gravitaţionale"
:: „Semnalul a fost detectat pe 14 septembrie 2015"
:: „Este exact ce teoria lui Einstein a prezis cu privire la coliziunea a două găuri negre"
:: „Este foarte incitant viitorul. Ce am făcut seamănă cu prima folosire a telescopului de către Galileo"
:: „Găurile negre au mase de 30 de ori mai mari decât ale Soarelui. Acestea sunt la 1,3 miliarde ani-lumină depărtare"
:: „Detecţia este dovada faptului că sistemele de găuri negre există. Fiecare gaură neagră are un diametru de circa 150 km. Fiecare gaură neagră a fost accelerată până la jumătate din viteza luminii. La această viteză a avut loc coliziunea. Este incredibil..."
:: „Urmează să "vedem" lucruri despre care nici măcar nu ştim că există"
Înregistrarea anunţului detectării undelor gravitaţionale:
Gabriela González, Louisiana State University, vorbind în numele proiectului LIGO:
:: „Detectoarele LIGO au braţe de 4 km. Semnalul poate fi văzut doar atunci când este mai puternic decât zgomotul detectorului. Semnalul a fost identificat pentru prima oară cu detectorul Livingston al LIGO. Acelaşi semnal a fost văzut 7 milisecunde mai târziu cu detectorul Hanford al LIGO. Această întârziere a fost generată de faptul că undele gravitaţionale călătoreau sub un anumit unghi faţă de cele două detectoare"
:: „Semnalul a venit dinspre Norii lui Magallan, galaxiile-satelit ale Căii Lactee. Dar avându-şi originea la 1,3 miliarde ani-lumină, vorbim de un loc mult mai departe decât Norii lui Magellan"
:: „Este doar un început. Acum putea „asculta" Universul".
Kip Thorne, cofondator al LIGO şi cercetătorul care a inspirat filmul "Interstellar":
"Am văzut spaţiu-timpul ca suprafaţa unui ocean calm până acum. Acum îl vedem ca pe o furtună!"
"Furtuna, adică acestă coliziune a găurilor negre, a durat doar 20 de milisecunde. În aceste interval scurt a generat o putere de 50 de ori mai mare decât a tuturor stelelor din Univers, puse împreună. Este vorba despre echivalentul transformării în energie pură a trei stele de dimensiunea Soarelui".
Sunetul celor două găuri negre aflate în coliziune:
credit: discovermagazine.com
Descoperirea undelor gravitaționale a fost publicată în revista Physical Review Letters. Articolul poate fi citit integral, gratuit.
#####
Conform teoriei generale a relativității, creată de Albert Einstein, undele gravitaţionale reprezintă ondulaţii produse continuului spaţiu-timp de corpuri masive aflate în accelerare. Conform relativităţii generale, gravitaţia se manifestă prin curbarea structurii spaţiu-timpului de către corpurile masive.
Albert Einstein
credit: National Geographic Image Collec/Alamy
În plus, se întâmplă şi altceva atunci când câmpul gravitaţional variază, ca în cazul în care două obiecte masive orbitează unul în jurul celuilalt. Mişcarea obiectelor masive prin spaţiu-timp perturbă „ţesătura" (structura) acestuia, generând un semnal care se propagă ca o perturbaţie a structurii spaţiu-timpului: undele gravitaţionale.
Când Einstein şi-a publicat teoria generală a relativităţii în 1915 s-a schimbat fundamental modul în care vedem Universul. Teoria a arătat că masa face ca spaţiu-timpul să se curbeze, cu o serie de consecinţe uimitoare. Una dintre ele, confirmată în 1919 de fizicianul Arthur Eddington pe timpul unei eclipse de Soare - traiectoria luminii, în apropierea unui corp masiv cu este Soarele, este curbată (în fapt aşa apare, căci lumina (fotonii) se deplasează în linie dreaptă (pe linia geodezică) în spaţiu-timpul curbat).
Unde gravitaţionale
Ce este LIGO?
Undele gravitaţionale au fost observate cu ajutorul LIGO (Observatorul cu Interferometre Laser pentru Unde Gravitaţionale). LIGO constă din două perechi de interferometre în formă de L, cu lungimea de 4 km, în care fascicule de raze laser măsoară diferenţa dintre lungimile celor două „picioare” induse de o undă gravitaţională. Deplasările aşteptate ale oglinzilor sunt mai mici decât dimensiunea unui nucleu atomic şi pot fi măsurate numai prin eliminarea atentă a efectelor perturbaţiilor seismice, termice şi electronice. LIGO şi-a început activitatea în august 2002. Pe lângă obiectivul principal: observarea undelor gravitaţionale, experimentul este util pentru stabilirea de limite superioare ale frecvenţei posibilelor surse de astfel de unde, cum ar fi supernovele care explodează şi coliziunile sau fuziunile de obiecte compacte cum sunt stelele neutronice şi găurile negre. Lui LIGO i s-a alăturat un alt detector interferometric, GEO 600, în noiembrie 2005 şi un al treilea, VIRGO, în mai 2007.
LIGO
LIGO a fost proiectat şi construit de cercetători de la MIT şi Caltech (de aici şi participarea unor reprezentanţi ai acestor instituţii la conferinţa de presă) şi a fost finanţat de Fundaţia Naţională pentru Ştiinţă (National Science Foundation).
Cum funcţionează LIGO?
AICI un alt link către un videoclip care explică pe scurt, într-un minut şi jumătate, cum funcţionează LIGO şi cum se detectează undele gravitaţionale.
Ce sunt undele gravitaţionale?
Undele gravitaţionale mai fuseseră „descoperite" şi în anul 2014
Oamenii de ştiinţă de la Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics din Statele Unite au anunţat în martie 2014 ceea ce ei credeau că reprezintă detectarea indirectă a undelor gravitaţionale în radiaţia generată după Big Bang. Descoperirea anunţată de către cercetătorii implicaţi în experimentul BICEP (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarisation) a stârnit un interes deosebit în rândul comunităţii ştiinţifice. Din păcate până la urmă s-a dovedit că descoperirea a avut la bază unele erori de interpretare, ne fiind, aşadar, o descoperire reală a undelor gravitaţionale. În fapt, semnalele interpretate de cercetători ca fiind dovezi ale undelor gravitaţionale puteau fi explicate prin interferenţe ale prafului cosmic, care au viciat măsurătorile efectuate.
Citiţi şi:
:: Undele gravitaţionale
