Alimlər qravitasiya dalğalarının sirrini açmağa yaxındırlar

2024 Müəllif: Malcolm Clapton | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 03:47

Müasir fizikada cazibə əsas sirrlərdən biridir. Biz onun təzahürlərini cazibə qüvvəsi şəklində ölçməyi çətinliklə öyrənmişik. Bəs cazibə nədir, haradan gəlir, necə ötürülür - müasir elm hələ birmənalı cavab verə bilmir.

Fakt budur ki, cazibə qüvvəsi dörd əsas qarşılıqlı təsirdən biridir - enerji ötürülməsi formaları - və eyni zamanda ən zəifidir. Amma əsas problem başqa yerdədir.

Ən yaxşı öyrənilmiş üç qarşılıqlı əlaqənin hissəciklər tərəfindən daşındığı məlumdur. Əgər digər qarşılıqlı təsir növləri üçün bu hissəciklər məlumdursa və onların mövcudluğu eksperimental olaraq (birbaşa və ya dolayı yolla, böyük fərziyyələrlə də olsa) təsdiqlənirsə, cazibə qüvvəsi üçün hər şey daha mürəkkəbdir.

Hazırda təkcə qravitonun (fizikanın bəzi konsepsiyalarında cazibə qüvvəsinin ötürülməsi və qravitasiya sahələrinin yaradılması üçün məsul olan nəzəri hissəcik) deyil, həm də mövcudluğu faktını təsdiqləmək mümkün olmayıb. onun ötürülməsinin xarakterini müəyyən etməyə imkan verən cazibə izləri (və ya, deyək ki, məkan-zamanda daşınması).

Qravitonların mövcudluğunu fərz edən eyni nəzəriyyəyə görə, belə çıxır ki, cazibə qüvvəsi yönəldilmiş kvantlaşdırılmış (yəni hissəciklərdən və ya "bənzər hissəciklərdən" - müəyyən dəyərə malik enerji paketlərindən ibarət) dalğalar - qravitasiya şəklində ötürülməlidir. radiasiya. O, fövqəlnovaların doğulması zamanı hər hansı böyük kosmik obyektlərdən və hadisələrdən - qara dəliklərdən və qalaktika qruplarından çıxan nəhəng dalğalar şəklində özünü göstərməlidir. Lakin onlar hələ də tapılmayıb.

Və 2016-cı il yanvarın 11-də Arizona Universitetinin kosmoloqu Lourens Krauss öz Twitter səhifəsində yazıb: “LIGO-nun kəşfi ilə bağlı şübhələrim müstəqil mənbələr tərəfindən təsdiqləndi. Əlaqədə qal! Qravitasiya dalğaları aşkar edilə bilər!"

LIGO Qravitasiya Dalğaları Rəsədxanası cazibə qüvvəsini öyrənmək və qravitasiya dalğalarını axtarmaq üçün ən vacib yerlərdən biridir. LIGO stansiyaları qravitasiya dalğalarını aşkar etmək üçün qabaqcıl lazer interferometrlərindən istifadə edir. Krauss 2015-ci ilin sentyabrında LIGO detektorunda qeyri-mümkün qravitasiya dalğalarının əlamətlərinin aşkar edildiyinə işarə etsə də, bunun rəsmi təsdiqi yox idi. Bundan bir qədər əvvəl kompleks modernləşdirilib və orada qravitasiya dalğalarının aşkarlanmasına səbəb ola biləcək Advanced LIGO təcrübəsi işə salınıb.

Bu arada, rəsədxanalardan heç bir rəsmi açıqlama verilməyib (ən azı fevralda gözlənilir), ona görə də ekspertlər qeyri-adi əhəmiyyətli kəşflə bağlı sevinmək və şayiələr yaymaq üçün hələ tez olduğunu düşünürlər. Üstəlik, BICEP2 təcrübəsi çərçivəsində əldə edilən əvvəlki nəticələr səhv oldu: siqnal əslində cazibə dalğalarından deyil, tozdan qaynaqlanırdı.

Niyə lazımdır və niyə bu qədər vacibdir? İstənilən nəzəriyyə təcrübənin başlanğıcıdır. Kvant fizikası olmasaydı, GPS, peyk rabitəsi, müasir tranzistorlar və kvant kompüterləri (və optik rabitə xətləri də) olmazdı. Cazibə qüvvəsini təsvir edən işlək, tam nəzəriyyə Kainatı, onun qanunlarını, cisimlərin hərəkətini, qara dəlikləri, qaranlıq enerjini və qaranlıq maddəni daha ətraflı öyrənməyə imkan verə bilər. Kosmosda (və ya hətta zamanda) prinsipial olaraq yeni hərəkət növləri yaratmaq tamamilə mümkündür. O vaxta qədər nə kvant atlamaları, nə soxulcan dəlikləri, nə də superluminal sürətlər bizim üçün mövcud deyil.