Podręczniki trzeba napisać od nowa

  Naukowcom udało się po raz pierwszy bezpośrednio zmierzyć fale grawitacyjne. Dzięki detektorom LIGO wykryli delikatne zaburzenia czasoprzestrzeni, przemieszczające się z prędkością światła.
grawitacjaPotwierdzenie istnienia fal grawitacyjnych – przewidzianych przez Alberta Einsteina w 1916 r. – to odkrycie zasługujące na Nobla. Udało się to zespołowi badaczy – w tym także Polakom – biorącym udział w międzynarodowym eksperymencie LIGO. Fale grawitacyjne wykryli 14 września 2015 r.,  ale poinformowali o tym dopiero teraz, po sprawdzeniu wszystkich danych. Odkrycie fal grawitacyjnych wywołało poruszenie w świecie naukowym, a już wkrótce wywoła rewolucję w astronomii. Rozwój tej dziedziny może doprowadzić do napisania od nowa podręczników astronomii, a na rynek wprowadzić wyrafinowane nowinki technologiczne. Spokojnie można też mówić o Nagrodzie Nobla dla odkrywców.
Równo sto lat temu ich istnienie przewidywał Albert Einstein w swojej ogólnej teorii względności. Teraz amerykańscy naukowcy przedstawili dowody, że fale grawita- cyjne faktycznie przemierzają wszechświat, a do tego można je zaobserwować i zmierzyć. Znawcy tłumaczą nam, czym one są.
11 lutego świat obiegła wiadomość o istnieniu „zmarszczek czasoprzestrzeni”, czyli fal grawitacyjnych, które są wynikiem połączenia i eksplozji czarnych dziur 1,3 mld świetlnych od nas.
– Fale grawitacyjne są konsekwencją teorii względności, Einsteina. Wynika z niej, że ruch obiektów obdarzonych masą jest źródłem rozchodzących się w przestrzeni fal grawitacyjnych (lub inaczej, choć nie mniej abstrakcyjnie, zaburzeń czasoprzestrzennych).
Jak to sobie wyobrazić?
fale grawity– No właśnie tu jest problem. Bardzo niedoskonała analogia to powstające na powierzchni wody kręgi, gdy wrzuci się do niej kamień. W przypadku fal grawitacyjnych zamiast wody jest przestrzeń, a zamiast kamienia poruszające się obiekty. Czym większa masa i czym szybszy ruch, tym łatwiej zmarszczki przestrzeni powinny być zauważalne – jest to zjawisko bardzo subtelne.
Karol Wójcicki, astronom porównuje wydarzenia astronomiczne do burzy.
– Fale grawitacyjne byłyby słabym, delikatnym powiewem, wygenerowanym przez nią, gdy jest jeszcze bardzo daleko od nas – mówi.
Co oznacza odkrycie?
To bardzo ważne odkrycie, dające wiele nowych możliwości w badaniu Kosmosu i czasoprzestrzeni.
– To może wydawać się nieznaczące, ale to, że dzisiaj doświadczyliśmy po raz pierwszy fal grawitacyjnych, sprawia, że będziemy mogli postrzegać Kosmos w zupełnie inny sposób. Te fale grawitacyjne wygenerowało niezwykle gwałtowne zjawisko: połączenie się dwóch masywnych czarnych dziur w odległości ok. 1,3 mld lat świetlnych od Ziemi – podsumowuje Wójcicki.
Z bardzo gwałtownego zjawiska, czyli Wielkiego Wybuchu, powstał Kosmos.
– Obserwatoria grawitacyjne, np. takie jak LIGO (Laserowe Obserwatorium Interferometryczne Fal Grawitacyjnych, gdzie odkryto fale grawitacyjne), otworzą oczy na inne wielkie katastrofy, i to nie tylko te które będą, ale także te które były. Już prawie słychać zgrzyt przekręcanego klucza w drzwiach. Już za chwilę się otworzą. Najpierw przez wąską szparę, a później coraz wyraźniej i coraz śmielej będziemy obserwowali wszechświat przez nieznane dotychczas okulary – opowiada.
Te fale możemy sobie wyobrazić jako zmarszczki czasoprzestrzeni dlatego, że zgonie z teorią Einsteina grawitacja ma charakter geometryczny i może być opisana jako krzywizna czasoprzestrzeni – dodaje prof. dr hab. Piotr Jaranowski z Wydziału Fizyki Uniwersytetu w Białymstoku, który brał udział w odkryciu.
Według naukowca to przełomowe odkrycie może zrewolucjonizować świat nauki.
– Fale grawitacyjne mają ogromne znaczenie dla rozwoju naszego rozumienia wszechświata. Powstała nowa dziedzina astronomii, którą nazywa się astronomią fal grawitacyjnych. Chodzi o to, że do tej pory astronomowie dysponowali informacjami, które docierają do ziemskich urządzeń za pomocą promieniowania elektromagnetycznego. Natomiast promieniowanie grawitacyjne jest zupełnie innym rodzajem promieniowania, które dostarcza informacji takich, których za pomocą innych metod nie da się otrzymać – wyjaśnia prof. Jaranowski.
W odkryciu fal grawitacyjnych brało udział ok. 1300 uczonych z całego świata, w tym 9 Polaków.
– Wkład Polaków był dość istotny. Liderem polskiej grupy był prof. Andrzej Królak z Instytutu Matematycznego PAN, który wraz ze mną był autorem metod statystycznych za pomocą których ten sygnał był wykrywalny w szumie detektora – mówi naukowiec.
Czy za odkrycie należy się Nagroda Nobla?
– Jest to całkiem prawdopodobne, dlatego że to odkrycie jest początkiem. Wierzymy, że po tym odkryciu nastąpią kolejne. Detektory fal grawitacyjnych zaczną wykrywać wiele różnych sygnałów, pochodzących od różnych bardzo ciekawych obiektów w kosmosie. I może tak na prawdę za kilka lat podręczniki astronomii trzeba będzie napisać od nowa – opowiada prof. Jaranowski.
Efektu działania fal nie zobaczymy gołym okiem, trzeba do tego bardzo czułych detektorów. Do ich budowy wykorzystano bardzo wyrafinowane technologie. Naukowiec nie ma wątpliwości, że szybko znajdą one zastosowanie poza nauką.
Ponadto dopiero rozpoczynamy badania nad falami grawitacyjnymi, a kolejne odkrycia mogą mieć praktyczne zastosowania. Podobnie było z falami elektromagnetycznymi.
– Jesteśmy u progu badań falami grawitacyjnymi i kto wie, czy następne pokolenia nie znajdą dla nich jakiś praktycznych zastosowań – mówi naukowiec.

•••••••••••••

Czym są fale grawitacyjne?
Zdaniem Einsteina grawitacja jest zakrzywieniem czasoprzestrzenią, a fale grawitacyjne to wibracja czasoprzestrzeni, wywołana jakąś kosmiczną katastrofą. Mówiąc prościej, grawitacja nie jest tajemniczą siłą, tak jak to widział Newton, ale samym zakrzywieniem czasoprzestrzeni, które oddziałuje na wszystkie obiekty. Kiedy w kosmosie dochodzi do gwałtownych zdarzeń, np. zderzenia dwóch czarnych dziur, czasoprzestrzeń zaczyna wibrować. Ta wibracja jest właśnie falą grawitacyjną.
Czym jest czasoprzestrzeń?
Einstein założył, że wszechświat to coś w rodzaju wielkiego naciągniętego płótna lub siatki składającej się z trzech znanych człowiekowi wymiarów, które mogą ulegać odkształceniu lub załamaniu. Na tę siatkę oddziałuje czwarty składnik: czas. Całość tego układu nazywa się czasoprzestrzenią.
Czym jest ogólna teoria względności?
Ogólna teoria względności to inaczej nowa teoria grawitacji. Zakłada ona, że grawitacja jest zakrzywieniem czasoprzestrzeni, a nie siłą jak to sugerował Newton (o czym wspominaliśmy, ale dla utrwalenia…).

Related News

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

COPYRIGHT 2014 ZYCIE PUBLISHING SERVICES. ALL RIGHTS RESERVED.