Ilmuwan bersiap untuk mengumumkan keberadaan gelombang gravitasi
Bukti keberadaan gelombang gravitasi yang diramalkan teori relativitas umum (GR) Albert Einstein ini bakal dipaparkan ilmuwan Amerika Kamis depan. Gelombang ini, menurut microblogging dari ahli kosmologi Arizona State University Lawrence Krauss, ditemukan oleh detektor yang ditingkatkan dari observatorium LIGO. Kami meminta Pavel IVANOV, seorang peneliti terkemuka di Departemen Astrofisika Teoretis dari Pusat Astrospace Institut Fisik Lebedev, untuk menjelaskan kepada pembaca MK pentingnya gelombang gravitasi.
Jadi darimana semuanya dimulai? Jika dalam pengertian global, maka tentu saja dengan teori relativitas umum Albert Einstein yang meramalkan bahwa benda kosmik yang terbang dengan percepatan yang berubah menciptakan gangguan ruang-waktu - gelombang gravitasi. Secara tidak langsung, keberadaannya telah dibuktikan sebagai hasil dari konvergensi sistem tertutup dari bintang-bintang biner - mereka kehilangan energi karena radiasi gelombang gravitasi. Tetapi sampai saat ini tidak mungkin untuk mendaftarkan gelombang itu sendiri karena besarnya yang kecil.
Dan sekarang ada bukti bahwa detektor LIGO, perangkat paling sensitif hingga saat ini dan secara khusus dibuat untuk memperbaiki gelombang gravitasi, berhasil. Dia mencatat distorsi ruang angkasa setelah mengamati penggabungan dua lubang hitam masif dengan massa 29 dan 36 massa matahari. Setelah penggabungan, massa benda itu 62 kali massa matahari.
Foto: ru.wikipedia.org
Informasi ini sebenarnya tidak bocor dari LIGO. Pada pertengahan Januari, ahli teori Universitas Arizona Lawrence Krauss melaporkan sensasi tersebut di Twitter. Tetapi komunitas ilmiah secara serius mulai berbicara tentang penemuan gelombang gravitasi hanya setelah fisikawan teoretis Clifforth Burjess dan situs web jurnal Science mengumumkan tentang konferensi mendatang pada 11 Februari.
Jadi, apa yang kita harapkan dari pembukaan? Saya bertanya pada Ivanov
Video promosi:
- Bukti adanya gelombang gravitasi akan membuka jendela baru menuju alam semesta bagi umat manusia. Kami akan menerima alat tambahan untuk mempelajarinya ke semua rentang gelombang elektromagnetik yang telah kami miliki: dari gelombang radio hingga radiasi gamma. Jika kita mencatat gelombang gravitasi dengan andal, kita dapat belajar banyak tentang lubang hitam, bintang neutron, bagaimana mereka bergabung, bagaimana mereka berevolusi, dan sebagainya. Nah, tentang Semesta itu sendiri, tentunya …
Setelah apa pencarian gelombang gravitasi dimulai?
“Kami tahu bahwa banyak benda yang kehilangan energi memancarkan gelombang gravitasi. Sebuah pulsar ganda ditemukan, yaitu dua bintang neutron yang mengorbit relatif satu sama lain. Ketika kami mengukur orbit pulsar, kami menemukan bahwa pulsar menjadi lebih kecil justru karena radiasi gelombang gravitasi. Hanya untuk pulsar ini, untuk penemuan efek radiasi, ilmuwan diberi Hadiah Nobel!
Mengapa begitu sulit untuk mendeteksi gelombang gravitasi?
- Sangat lemah: ketika melintas, panjang instrumen pengamat bergeser 10 hingga -23 kali lipat! Para ilmuwan membutuhkan dana dan upaya yang sangat besar untuk mempelajari cara mengukur sinyal yang lemah tersebut. Dan kami belum mengatakan bahwa mereka ditemukan … Ada beberapa instalasi eksperimental di dunia dengan bantuan spesialis yang ingin mengetahui perpindahannya. Salah satunya adalah LIGO, interferometer laser multi kilometer.
“Jadi, dengan bantuan gelombang gravitasi, Anda bisa mempelajari dinamika lubang hitam dengan lebih baik. Apa bedanya dengan gelombang elektromagnetik?
- Dengan bantuan radiasi elektromagnetik, studi menjadi lebih sulit - ada banyak ketidakpastian, seseorang harus selalu memperhitungkan dinamika gas …
Jika keberadaan gelombang gravitasi terbukti, siapakah calon penerima Nobel?
- Jika hadiah diberikan, kemungkinan besar, bukan untuk ahli teori, tetapi kepada mereka yang berurusan dengan instrumen. Meskipun para ilmuwan kami juga memberikan kontribusi besar pada teori gelombang gravitasi. Di zaman Soviet, orang seperti itu, tentu saja, adalah Yakov Zeldovich dan perwakilan sekolahnya, sekarang pengarahannya dipimpin oleh Anggota yang Sesuai dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Vladimir Braginsky. Dari kolega asing, ia berkolaborasi dalam masalah ini dengan Kip Thorn.
Apakah Kip Thorne adalah konsultan untuk film Interstellar, yang menampilkan lubang cacing - terowongan ruang-waktu yang sangat populer?
- Saya mengerti petunjuk Anda. Tapi tidak, wormhole memiliki status yang sama sekali berbeda, baik teoretis maupun observasional. Ini jauh lebih fantastis daripada gelombang gravitasi, yang keberadaannya tidak diragukan lagi.
Tapi, seperti yang kita pahami dari film, lubang cacing (atau "lubang cacing") justru disebabkan oleh gelombang gravitasi …
“Tidak, gelombang ini tidak akan pernah bisa membentuk lubang cacing. Dalam kerangka teori yang ada, umumnya tidak mungkin untuk membuatnya, mereka harus ada pada awalnya, dari awal perluasan Alam Semesta. Dan, untuk mendukungnya, agar tidak runtuh, Anda membutuhkan zat dengan sifat tidak biasa, yang memiliki kerapatan energi negatif. Secara umum, lubang cacing adalah objek hipotetis, teori tidak melarangnya, tetapi sejauh ini tidak ada pemahaman tentang apa yang seharusnya mereka terdiri.
Natalia Vedeneeva
