Znanstveniki so blizu reševanja skrivnosti gravitacijskih valov

2024 Avtor: Malcolm Clapton | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 04:10

V sodobni fiziki je gravitacija ena glavnih skrivnosti. Komaj smo se naučili izmeriti njegove manifestacije v obliki gravitacije. Toda kaj je gravitacija, od kod prihaja, kako se prenaša - sodobna znanost še ne more nedvoumno odgovoriti.

Dejstvo je, da je gravitacija ena od štirih temeljnih interakcij – oblik prenosa energije – in hkrati najšibkejša od vseh. Toda glavni problem je drugje.

Znano je, da se tri najbolje raziskane interakcije prenašajo z delci. In če so za druge vrste interakcij ti delci znani in je njihov obstoj potrjen eksperimentalno (neposredno ali posredno, čeprav z velikimi predpostavkami), potem je za gravitacijo vse veliko bolj zapleteno.

Trenutno ni bilo mogoče potrditi samega dejstva prisotnosti ne le tako imenovanega gravitona (teoretičnega delca, ki je v nekaterih konceptih fizike odgovoren za prenos gravitacije in ustvarjanje gravitacijskih polj), ampak tudi takšne sledi gravitacije, ki bi omogočile določitev narave njenega prenosa (ali, recimo, transporta v prostor-čas).

Po isti teoriji, ki domneva prisotnost gravitonov, se izkaže, da je treba gravitacijo prenašati v obliki usmerjenih kvantiziranih (to je sestavljenih iz delcev ali "podobnih delcev" - energijskih paketov z določeno vrednostjo) valov - gravitacijskih sevanje. Ob rojstvu supernov bi se moral manifestirati v obliki ogromnih valov, ki izvirajo iz velikih vesoljskih objektov in dogodkov - črnih lukenj in kopic galaksij. Vendar jih še niso našli.

In 11. januarja 2016 je kozmolog Univerze v Arizoni Lawrence Krauss na svojem Twitterju zapisal: »Moje sume o odkritju LIGO so potrdili neodvisni viri. Ostati v stiku! Gravitacijske valove je mogoče zaznati!"

Observatorij gravitacijskih valov LIGO je eno najpomembnejših lokacij za preučevanje gravitacije in iskanje gravitacijskih valov. Postaje LIGO uporabljajo napredne laserske interferometre za zaznavanje gravitacijskih valov. Čeprav je Krauss že septembra 2015 namignil, da so na detektorju LIGO zaznali znake izmuzljivih gravitacijskih valov, uradne potrditve tega ni bilo. Malo pred tem so kompleks posodobili in tam začeli eksperiment Advanced LIGO, ki lahko vodi do zaznavanja gravitacijskih valov.

Medtem uradnih izjav opazovalnic ni bilo (pričakovano jih je vsaj februarja), zato strokovnjaki menijo, da je še prezgodaj za veselje in širitev govoric o nenavadno pomembnem odkritju. Poleg tega so se prejšnji sklepi, pridobljeni v okviru eksperimenta BICEP2, izkazali za napačne: signal dejansko niso povzročili gravitacijski valovi, temveč prah.

Zakaj je to potrebno in zakaj je tako pomembno? Vsaka teorija je začetek prakse. Brez kvantne fizike ne bi bilo GPS-a, satelitskih komunikacij, sodobnih tranzistorjev in kvantnih računalnikov (in tudi optičnih komunikacijskih linij). Delovna, popolna teorija, ki opisuje gravitacijo, bi lahko omogočila podrobnejšo študijo vesolja, njegovih zakonov, gibanja predmetov, črnih lukenj, temne energije in temne snovi. In povsem mogoče je ustvariti bistveno nove vrste gibanja v prostoru (ali celo v času). Do takrat nam niso na voljo ne kvantni skoki, ne črvine, ne nadsvetlobne hitrosti.