Nos, elég ideje volt arra, hogy elgondolkodjon a LIGO gravitációs hullámok felfedezésén, megértse, mi ez, és érdekes következtetéseket vonjon le magának. Ennek a felfedezésnek a jelentősége sokkolta a világot, ezért érdekelni fogja a kevésbé ismert oldalainak megismerését. Például…
A gravitációs hullámok nem lehetnek hasznosak
Ez egy gyakori kérdés, amely egy új tudományos felfedezéssel áll elő: lehetnek-e ott gravitációs hullámok? Tudsz úszni rajtuk? Általánosságban tudna velük csinálni valami hasznosat? Például építsen anti-gravitációs gépet. Vagy lánchajtás. Mindezek az elképzelések a maguk módján csodálatosak, de nem ragadják meg a fő szempontot. Nem tanulmányozunk gravitációs hullámokat, hogy bármit is tegyünk. A gravitációs hullámokat tanulmányozzuk, mert meg akarjuk érteni a gravitációs hullámokat.
Richard Feynman nagyon jól fogalmazott:
"A fizika olyan, mint a szex: természetesen gyakorlati eredményeket hozhat, de nem ezért csináljuk."
Nyilvánvaló, hogy nehéz megjósolni az olyan új technológiák megjelenését, amelyek megdönthetnék a felfedezést. Vegyünk például egy lézert. Amikor 1960-ban létrehozták, sokan azt gondolták, hogy ennek nincs gyakorlati haszna. Természetesen tévedtek. Ma mindenhol vannak lézerek.
Promóciós videó:
A LIGO detektálás nem bizonyítja a gravitációs hullámok létezését
De kezdjük a "bizonyítás" lényegével. A tudomány soha nem bizonyítja valaminek az igazságát - egyszerűen nem tudja megtenni. A tudomány modelleket épít. Ha ezek a modellek megfelelnek a valós adatoknak, akkor rendben van - de ez nem érvényesíti a modellt. Ezzel szemben, ha olyan adatokat talál, amelyek nincsenek összhangban a modelljével, ez azt jelezheti, hogy a modell hibás. Tehát a "bizonyítás" szót nem kell használni.
Messzebb. A LIGO nem bizonyította a gravitációs hullámok létezését. De ez a projekt volt az első, amely bizonyítékokat gyűjtött a gravitációs hullám modell alátámasztására. Ez jobb? Nem. A probléma továbbra is fennáll. Térjünk vissza a múltba. 1993-ban Russell Hulse és ifjabb Joseph Taylor megkapta a fizikai Nobel-díjat, mert felfedezték egy változó orbitális periódusú bináris pulzárt. Einstein általános relativitáselmélete szerint ezeknek a pulzusoknak gravitációs hullámokat kell kibocsátaniuk, és csökkenteniük kell a keringési periódust, ahogyan Hulse és Taylor pontosan felfedezték. Elmondhatjuk, hogy elsőként kaptak meggyőző bizonyítékokat a gravitációs hullámok létezéséről.
De a LIGO nem észlelte a hullámokat, ahelyett, hogy csak a létezésük bizonyítékát kereste volna? Mondhatod, de minden attól függ, hogy mi tekinthető "közvetlen mérésnek". Senki sem látott gravitációs hullámot. A LIGO a gravitációs hullámok fogalmával felvértezve figyelte a tükrök mozgását. Félreértés ne essék, a felfedezés valóban komoly.
A LIGO nem találta volna meg ezt a jelet az Advanced LIGO nélkül
Az Advanced LIGO növelte az érzékelők érzékenységét. Mivel a gravitációs hullám jelerőssége gyengül a megtett távolság miatt, egy érzékenyebb detektor lehetővé teszi, hogy tovább "lássa" az univerzumot. Sokkal messzebb.
Haladó LIGO nélkül a gravitációs eseményre (például a neutroncsillagok ütközésére) sokkal közelebb lenne szükség a Földhöz. Ha ezek az események ritkák, akkor sok időbe telik. A megfigyelési távolság növelésével a LIGO növeli a jövőbeni események észlelésének esélyét.
Sokat fektettek a LIGO-ba
Az amerikai Nemzeti Tudományos Alapítvány a hetvenes évek óta fektet be a gravitációs hullámok felkutatásába. Azóta mintegy 1,1 milliárd dollárt fektetett be. Ez egy csomó pénz, elég hosszú időre elosztva. Természetesen mindenki szeretne korán visszaadni, de ez nem mindig sikerül így. A tudomány tudja, hogyan kell sokáig várni, kibírni, nem látni a fejlődést (bár van előrelépés). Ez a projekt milliárd dollárt ér? Teljesen. 2015-ben azonban az amerikai hadsereg 600 milliárd dollárt költött, ezért ennek fényében nonszensznek tűnik a LIGO-ba történő befektetés.
Tervek szerint gravitációs hullámérzékelőt küldenek az űrbe
Pontosan. Az űrben található detektor nem lesz zavaró zaj a földön. És lesz vákuum is. Az űrgravitációs megfigyelőközpont is elég nagy lesz, mivel a tükröket különböző helyeken kell elhelyezni. Nagyon sok technikai nehézség fog társulni ehhez, de megpróbáljuk.
Ez az eLISA program célja. A program két LISA Pathfinder teszttömeget indított el. Ez a konkrét küldetés azt próbálja ki, hogy két tömeg pontosan hogyan helyezhető el - ez egy szükséges lépés egy űralapú gravitációs megfigyelőközpont kiépítése felé.
Az alacsony frekvenciájú gravitációs hullámok rádióteleszkóppal mérhetők
A pulzerek olyanok, mint az univerzum órája. A pulzár időzítését (időzítését) rádióteleszkópokkal mérik (amelyek a látható fény helyett rádióhullámokat használnak). Hogyan lehetne gravitációs hullámdetektorként használni? Például nézze meg a pulzárjeleket különböző helyeken. Amikor egy alacsony frekvenciájú gravitációs hullám áthalad a pulzárokon, a saját időzítésük megváltozik. A pulzárok idejének és helyének változásai alapján lényegében a LIGO óriási változatát hozhatja létre az űrben (a legnagyobb). Ezeket pulzár időrács tömbnek nevezzük, és teljesen valósak.
Talán a LIGO örül, hogy a gravitációs hullám felfedezéséről már a rádióteleszkópok előtt beszámolt.