ОФИЦИАЛНО Е: Засечени са гравитационни вълни, Айнщайн е бил прав

LIGO/Aurore Simonnet/Sonoma State University

След 100 години търсене международен екип от физици потвърди съществуването на Айнщайн гравитационни вълни , отбелязвайки едно от най-големите астрофизични открития на миналия век. Това е огромна сделка, защото не само подобрява нашето разбиране за това как работи Вселената, но също така отваря изцяло нов начин за изучаването ѝ.

The гравитационна вълна Сигналът беше открит от физици от LIGO на 14 септември миналата година и историческото съобщение беше направено на пресконференция тази сутрин. Експерти вече твърдят, че откритието е ashoo-in за Нобелова награда

Гравитационните вълни са толкова вълнуващи, защото бяха последното голямо предсказание на Айнщайн общата теория на относителността това трябваше да бъде потвърдено и откриването им ще ни помогне да разберем как Вселената е оформена от масата.

„Гравитационните вълни са подобни на звуковите вълни, които пътуват през космоса със скоростта на светлината“, каза изследователят на гравитацията Дейвид Блеър , от Университета на Западна Австралия. „Досега човечеството беше глухо за Вселената. Изведнъж знаем как да слушаме. Вселената каза думата и ние разбрахме.

Какво означава това за нас? Само помислете за всички пробиви, дошли благодарение на откриването на рентгеновите лъчи и радиовълните - сега, когато можем да откриваме гравитационни вълни, ще имаме изцяло нов начин да виждаме и изучаваме Вселената.

Но нека се върнем за секунда тук и да обясним какво всъщност представляват гравитационните вълни. Според теорията на Айнщайн тъканта на пространство-времето може да се изкриви от нещо масивно във Вселената. Когато се случат катаклизмични събития, като напр черни дупки сливане или експлодиране на звезди, тези криви могат да се разпръснат другаде като гравитационни вълни, точно както ако някой беше пуснал камък в езеро.

Докато тези вълнички стигнат до нас на Земята, те са мъничък (около една милиардна от диаметъра на атома), поради което учените са се борили толкова много години, за да ги намерят.

Но благодарение на LIGO - лазерната интерферометърна обсерватория за гравитационни вълни - най-накрая успяхме да ги открием. Лабораторията LIGO работи, като подскача лазери напред-назад в две 4-километрови тръби, което позволява на физиците да измерват невероятно малки промени в пространство-времето.

Един 14 септември 2015 г. те забелязаха сравнително голяма промяна в тяхната лаборатория в Ливингстън в Луизиана, което бихте нарекли пробив в системата. След това, 7 милисекунди по-късно, те откриха същото проблясване с тяхната лаборатория в Ханфорд, Вашингтон, на 4000 км, което предполага, че е причинено от гравитационна вълна, преминаваща през Земята.

През следващите месеци изследователите стриктно изучават този сигнал, за да видят дали може да е причинен от нещо друго. Но огромното заключение е, че проблясъкът е причинен от гравитационни вълни - откритието има статистическа значимост от 5,1 сигма, което означава, че има само 1 на 6 милиона шанс резултатът да е случайност.

Всъщност сигналът почти идеално съвпада с това, което учените прогнозираха, че ще изглеждат гравитационните вълни, въз основа на теорията на Айнщайн.Можете да видите сигнала по-долу, с насложените прогнози:

ВРЪЗКА

И така, откъде идва тази гравитационна вълна? Физиците успяха да проследят сигнала до сливането на две черни дупки преди около 1,3 милиарда години.

Това събитие - което само по себе си е голяма работа, тъй като никой никога не е забелязвал двоичен файл Черна дупка сливането преди - беше толкова масивно, че значително изкриви тъканта на пространство-времето, създавайки вълни, които се разпространиха из Вселената... най-накрая достигнаха до нас миналата година.

„Откриването на тази гравитационна вълна предполага, че сливащите се черни дупки са по-тежки и по-многобройни, отколкото много изследователи вярваха преди“, каза изследователят на LIGO Ерик Трейн , от университета Монаш в Австралия. 'Това е добър знак за откриване на големи популации от далечни черни дупки... Ще бъде интригуващо да видим какви други източници на гравитационни вълни има там, чакащи да бъдат открити.

Но това е само началото на това, на което могат да ни научат гравитационните вълни - няколко други обсерватории и детектори за гравитационни вълни са планирани да бъдат пуснати онлайн през следващите пет години и те ще ни позволят да откриваме по-чувствително гравитационното излъчване.

Точно както в момента можем да слушаме радиовълни, за да разберем какво се е случило в историята на нашата Вселена, сега имаме способността да направим същото с гравитационните вълни. И най-вълнуващото е, че не можем дори да започнем да прогнозираме точно сега до какво може да доведе това.

Изследването е било публикуван в Писма за физически преглед .

Можете да видите актуализации на живо от пресконференцията по-долу:

10 сутринта ET: Добре, обратното броене официално започна! Има половин час преди пресконференцията да започне и 15 минути, докато имаме достъп до нея. Тук, в Сидни, е 2 сутринта, така че предварително се извиняваме за всякакви правописни грешки по време на този поток на живо – никога не позволявайте на лоша часова зона да попречи на физиката!

10.04 сутринта ET: докато чакаме,Открийте повечеза това, което говорят слуховете, ще бъде обявено днес - което е първото ясно, недвусмислено доказателство, че гравитационните вълни съществуват (нещо, което Айнщайн предсказа преди 100 години). Можете също да гледате това интервю с физика Лорънс Краус, който първи пусна слуховете.

10.14 сутринта ET: Започваме, момчета. Физиката, каквато я познаваме, може да се промени завинаги...

10.23 сутринта ET: Нека всички да се разсеем от играта на чакане сгледайки това музикално резюмеот последното неуспешно търсене на гравитационни вълни, настроени на мелодията на „Кръговрата на живота“. Да се ​​надяваме, че този път ни очакват по-добри новини!

10.31 сутринта ET: Франс Кордова, директорът на Националната научна фондация ни приветства със съобщението.

10.35 сутринта ET: „Дами и господа, открихме гравитационни вълни. Успяхме!' ЕЕЕЕЕЕ!!!!!!! Това е момчета!!! Всъщност плача.

10.36 сутринта ET: Този сигнал беше видян на 14 септември миналата година и беше резултат от две черни дупки, които се сблъскаха и сляха преди около 1,3 милиарда години.

10.36 сутринта ET: Повече подробности идват бързо, но точно сега нека бъдем ясни – гравитационните вълни са засечени и това е на път да отвори прозорец към Вселената, какъвто никога досега не сме имали. Това също ще промени нашето разбиране за това как работи Вселената. И НАЙ-НАКРАЯ доказва, че Айнщайн е прав!

10.37 сутринта ET: Гледаме видео на двете черни дупки, които се въртят една около друга и в крайна сметка се сливат, задействайки гравитационните вълни. Това е първият път, когато е наблюдавано сливане на двоична черна дупка.

10.38 сутринта ET: Черните дупки бяха около 30 пъти по-големи от масата на Слънцето и се ускориха до половината от скоростта на светлината, когато се разбиха една в друга, само за да ви дадат представа колко голям е бил сблъсъкът!

10.39 сутринта ET: Добре, сега виждаме симулация на гравитационните вълни, произлизащи от сливането на черна дупка, и след това се разпространяват към Земята, където много, много постепенно карат Земята да се клати като желе.

10.40 сутринта ET: Не се паникьосвайте, Земята всъщност не се движи по никакъв очевиден начин. Говорим за малки, малки промени, които само LIGO може да улови. „Опитваме се да измерим нещата една хилядна от диаметъра на протона“, каза Дейвид Райце, изпълнителен директор на LIGO.

10.41 сутринта ET: Reitze го сравнява с опит за измерване на разстоянието между Слънцето и най-близката му звезда - LIGO е в състояние да го измери до нивото на ширината на човешки косъм. Впечатляващо!

10.42 сутринта ET: „Това беше научна лунна снимка… и ние я направихме, кацнахме върху нея Луната .' ДА!

10.43 сутринта ET: Добре, така че сега получаваме повече информация от говорителя на LIGO Габриела Гонзалес за самото откритие. Също така скоро ще ви предоставим малко повече информация какво означава всичко това.

10.44 сутринта ET: Екипът на LIGO успя да измери малката гравитационна вълна, като използва две лаборатории едновременно - една в Ливингстън, Луизиана, и една в Ханфорд, Вашингтон. Вълните са толкова малки, че ако видите малкото изкривяване само в една лаборатория, няма да можете да повярвате, че са истински, обяснява Гонзалес.

10.45 сутринта ET: Ето го димящото оръжие. Това са сигналите, уловени първо от лабораторията в Ливингстън и 7 милисекунди по-късно от Ханфорд през септември 2015 г.

Промените, които забелязаха, бяха само много малка част от диаметъра на протона, но удивителното е, че те почти ТОЧНО съвпадат с прогнозите, направени от учените за това как биха изглеждали гравитационните вълни (покрити по-долу).

10.46 сутринта ET: Мерната единица тук е деформация - което означава деформация в пространство-времето, което е доста невероятно да се мисли само по себе си.

10.47 сутринта ET: Гравитационните вълни, които забелязахме, са възникнали на повече от 1 милиард светлинни години, „когато многоклетъчният живот тук на Земята едва започва да се разпространява“, както обяснява Гонзалес.

10.50 сутринта ET: Добре, уау. Сега ни пускат истинския звук, произведен от гравитационната вълна! Това е невероятно. Ние СЛУШАМЕ ГРАВИТАЦИОННИТЕ ВЪЛНИ. Какъв е този живот?!

10.50 сутринта ET: С новите обсерватории, които ще бъдат пуснати онлайн през следващата година, ще можем по-добре да картографираме и проследяваме откъде идват гравитационните вълни.

10.51 сутринта ET: „Това е само началото, ние открихме гравитационни вълни от сливането на черни дупки. Беше много дълъг път, но това е само началото. Това е първият от многото, които ще се появят… сега, когато знаем, че съществуват двоични черни дупки, ще започнем да слушаме Вселената.“

10.56 сутринта ET: Физикът Райнер Вайс ни дава повече подробности за откритието и чувствителността на лабораторията LIGO. Абсолютно умопомрачително е, че LIGO успя да улови такива малки промени с такава невероятна точност.

10.57 сутринта ET: И така, как работи LIGO? По принцип физиците изстрелват светлина от лазери в две L-образни тръби и тази светлина се отразява напред-назад от набор от огледала. Всякакви малки вълнички в пространство-времето ще причинят леки промени във времето в тази лазерна светлина и детекторите LIGO са в състояние да уловят това.

10.59 сутринта ET: Оооо, Вайс се рови в теоретичните физици. Горя!

11.01 сутринта ET: О, човече, страхотно е да видиш как всички участващи учени се прегръщат и аплодират. Това е толкова огромен ден и е свързан с толкова много упорита работа от толкова много изследователи.

11.04 сутринта ET: Откриването на гравитационните вълни ще бъде публикувано днес в Писма за физически преглед, с още документи предстоят.

11.06 сутринта ET: Добре, сега виждаме симулация на това как гравитационните вълни всъщност произлизат от сливането на две черни дупки. Общата изходна мощност на гравитационните вълни по време на краткия сблъсък на тези черни дупки беше 50 пъти по-голяма от цялата мощност, излъчена от всички звезди във Вселената, взети заедно. Уау

11.07 сутринта ET: Тъй като сблъсъкът беше толкова кратък, освободената енергия не беше толкова много, просто еквивалентът на вземането на три слънца и тяхното унищожаване, NBD.

11.07 сутринта ET: Сега ще можем да се опитаме да открием гравитационни вълни от много други астрономически събития. „LIGO отвори нов прозорец към Вселената“, казва Кип Торн, съосновател на LIGO.

11.08 сутринта ET: Това, което е наистина вълнуващо в това, е, че ни дава изцяло нов начин да видим Вселената - точно като откриването на радиовълните. „Мисля, че можем да сме сигурни, че ще видим големи изненади – може би дори по-големи изненади през прозореца на гравитационните вълни, отколкото през радиото и рентгеновите прозорци“, каза Торн.

11.10 сутринта ET: „Уау, Айнщайн щеше да грее точно сега, нали?“ ДА, Кордова, той би го направил!

11.13 сутринта ET: Добре, докато изказваме официалните ви благодарности, ще се потопим в току-що публикувания документ, за да ви предоставим още подробности по-горе.

11.15 сутринта ET: Време е за въпроси!

11.16 сутринта ET: Дали изследователите смятат, че резултатът е твърде добър, за да е истина? Абсолютно. Ето защо им отне толкова време, за да направят съобщението след откриването на сигнала през септември.

11.22 сутринта ET: Добър въпрос: Очакваме ли да видим много повече гравитационни вълни или сме имали късмет и сме забелязали събитие, което се случва веднъж на десетилетие? Кратък отговор: Да! Физиците трябва да могат да видят още няколко сигнала тази година и те ще могат да увеличат чувствителността на интерферометрите, за да се надяваме да получат повече показания.

11.29 сутринта ET: Няколко страхотни въпроса за това какво ще се случи след това. Едно вълнуващо развитие е стартирането на LISA - Проектът за космическа антена за лазерен интерферометър - който е космическа обсерватория за гравитационни вълни. Това е важно, защото LISA ще може да слуша сигнали от гравитационни вълни без никакъв фонов шум от Земята.

11:30 сутринта ET: Очевидно около 90 000 от нас гледат този поток на живо. По дяволите, да, наука!

11.31 сутринта ET: Друг забавен факт, на който Кип Торн е бил научен консултант Междузвезден . И така, кой се вълнува за Интерстелар 2?

11.32 сутринта ET: Тук разглеждаме много въпроси, защото се споделят много подробности. Но огромното послание, което трябва да знаете е, че това е само началото. Интерферометрите ще станат по-чувствителни и ще могат да улавят по-ниски честоти, което означава, че ще можем много по-добре да разбираме тези гравитационни вълни в бъдеще.

11.33 сутринта ET: Хубав въпрос: Какво означава това за нас тук на Земята? Това води ли ни по-нататък в науката за пътуването във времето? „Това ни носи много по-дълбоко разбиране за това как се държи пространство-времето, когато е изключително изкривено“, казва Торн. „Не мисля, че това ще ни доближи до възможността да пътуваме във времето. Иска ми се да беше, но това е друга посока. По дяволите, съжалявам момчета.

11.37 сутринта ET: Добре, уебкастът приключва. С всичките актуализации не сме имали възможността да ви кажем колко сме поразени, щастливи и развълнувани от тази новина. Науката винаги е страхотна, но това е едно от най-големите неща, които се случиха, откакто Energyeffic стартира за първи път преди осем години, и писането на това сега е просто умопомрачително (и това не е само говоренето рано сутрин). Благодарим на всички, че гледате и се вълнувате с нас. Нямаше да се справим без вас.

Пресконференцията се предава на живо тук:

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.