Oamenii de știință sunt aproape de a rezolva misterul undelor gravitaționale

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 04:09

În fizica modernă, gravitația este unul dintre principalele mistere. Abia am învățat cum să-i măsurăm manifestările sub formă de gravitație. Dar ce este gravitația, de unde vine, cum se transmite - știința modernă nu este încă capabilă să răspundă fără echivoc.

Faptul este că gravitația este una dintre cele patru interacțiuni fundamentale - forme de transfer de energie - și, în același timp, cea mai slabă dintre toate. Dar principala problemă este în altă parte.

Se știe că cele trei interacțiuni cel mai bine studiate sunt transportate de particule. Și dacă pentru alte tipuri de interacțiuni aceste particule sunt cunoscute, iar existența lor este confirmată experimental (direct sau indirect, deși cu presupuneri mari), atunci pentru gravitație totul este mult mai complicat.

În prezent, nu a fost posibil să se confirme însuși faptul prezenței nu numai a așa-numitului graviton (o particulă teoretică responsabilă în unele concepte ale fizicii de transmiterea gravitației și crearea câmpurilor gravitaționale), ci și astfel de urme de gravitație care să permită determinarea naturii transmiterii sale (sau, să spunem, transportului în spațiu-timp).

Conform aceleiași teorii, care presupune prezența gravitonilor, rezultă că gravitația ar trebui transmisă sub formă de unde cuantificate direcționate (adică formate din particule sau „particule asemănătoare” - pachete de energie cu o anumită valoare) unde - gravitaționale. radiatii. Ar trebui să se manifeste sub formă de valuri colosale care emană de la orice obiecte și evenimente spațiale mari - găuri negre și grupuri de galaxii, la nașterea supernovelor. Cu toate acestea, ele nu au fost încă găsite.

Și pe 11 ianuarie 2016, cosmologul de la Universitatea din Arizona Lawrence Krauss a scris pe Twitter: „Suspectele mele cu privire la descoperirea LIGO au fost confirmate de surse independente. Ține legătura! Undele gravitaționale pot fi detectate!”

Observatorul LIGO Gravitational Wave este unul dintre cele mai importante site-uri pentru studiul gravitației și căutarea undelor gravitaționale. Stațiile LIGO folosesc interferometre laser avansate pentru a detecta undele gravitaționale. Deși Krauss a sugerat încă din septembrie 2015 că au fost detectate semne ale undelor gravitaționale evazive pe detectorul LIGO, nu a existat o confirmare oficială în acest sens. Cu puțin timp înainte de aceasta, complexul a fost modernizat, iar acolo a fost lansat experimentul Advanced LIGO, care poate duce la detectarea undelor gravitaționale.

Între timp, nu au existat declarații oficiale de la observatoare (sunt așteptate cel puțin în februarie), așa că experții consideră că este prea devreme să ne bucurăm și să răspândească zvonuri despre o descoperire neobișnuit de importantă. Mai mult, concluziile anterioare obținute în cadrul experimentului BICEP2 s-au dovedit a fi eronate: semnalul a fost de fapt cauzat nu de unde gravitaționale, ci de praf.

De ce este necesar și de ce este atât de important? Orice teorie este începutul practicii. Fără fizica cuantică nu ar exista GPS, comunicații prin satelit, tranzistoare moderne și computere cuantice (și, de asemenea, linii optice de comunicație). O teorie funcțională, completă, care descrie gravitația, ar putea permite un studiu mai detaliat al Universului, legile acestuia, mișcările obiectelor, găurile negre, energia întunecată și materia întunecată. Și este foarte posibil să se creeze tipuri fundamental noi de mișcare în spațiu (sau chiar în timp). Până atunci, nici salturile cuantice, nici găurile de vierme, nici vitezele superluminale nu ne sunt disponibile.