Таталцлын долгионыг илрүүлэх (илрүүлэх) албан ёсны өдөр бол 2016 оны 2-р сарын 11. Яг тэр үед Вашингтонд болсон хэвлэлийн бага хурал дээр LIGO-ийн хамтын ажиллагааны удирдагчид судлаачдын баг хүн төрөлхтний түүхэнд анх удаа энэ үзэгдлийг бүртгэж чадсан гэж мэдэгдэв.
Агуу Эйнштейний зөгнөлүүд
Таталцлын долгион байдаг гэдгийг Альберт Эйнштейн өнгөрсөн зууны эхээр (1916) Харьцангуйн ерөнхий онолынхоо хүрээнд санал болгосон. Хамгийн бага бодит мэдээллээр ийм өргөн хүрээтэй дүгнэлт хийж чадсан алдарт физикчийн гайхалтай чадварыг зөвхөн гайхшруулж болно. Дараагийн зуунд батлагдсан бусад олон урьдчилан таамагласан физик үзэгдлүүдийн дунд (цаг хугацааны урсгалыг удаашруулах, таталцлын орон дахь цахилгаан соронзон цацрагийн чиглэлийг өөрчлөх гэх мэт) саяхан болтол энэ төрлийн туяа байгааг бодитоор илрүүлэх боломжгүй байсан. бие хоорондын долгионы харилцан үйлчлэл.
Таталцал хуурмаг зүйл мөн үү?
Ер нь Харьцангуйн онолын үүднээс авч үзвэл таталцлыг хүч гэж нэрлэж болохгүй. орон зай-цаг хугацааны тасралтгүй байдлын эвдрэл эсвэл муруйлт. Энэ постулатыг харуулах сайн жишээ бол сунгасан даавуу юм. Ийм гадаргуу дээр байрлуулсан асар том объектын жин дор хотгор үүсдэг. Бусад объектууд энэ гажигийн ойролцоо хөдөлж байхдаа "татагдан" байгаа мэт хөдөлгөөнийхөө чиглэлийг өөрчлөх болно. Объектын жин их байх тусам (муруйлтын диаметр, гүн их байх тусам "таталцлын хүч" өндөр байх болно. Даавуун дээгүүр хөдөлж байх үед "долгионууд" -ын харагдах байдлыг ажиглаж болно.
Үүнтэй төстэй зүйл сансар огторгуйд тохиолддог. Аливаа хурдан хөдөлж буй асар том биет нь орон зай, цаг хугацааны нягтын хэлбэлзлийн эх үүсвэр болдог. Их хэмжээний далайцтай таталцлын долгион нь маш том масстай биетүүд эсвэл асар их хурдатгалтай хөдөлж байх үед үүсдэг.
Физик шинж чанар
Орон зай-цаг хугацааны хэмжигдэхүүн дэх хэлбэлзэл нь таталцлын талбайн өөрчлөлтөөр илэрдэг. Энэ үзэгдлийг өөрөөр хэлбэл орон зай-цаг хугацааны долгион гэж нэрлэдэг. Таталцлын долгион нь тулгарсан бие, объектуудад нөлөөлж, тэдгээрийг шахаж, сунгадаг. Деформацийн хэмжээ нь маш бага - анхны хэмжээнээс 10 -21 орчим байна. Энэ үзэгдлийг илрүүлэх бүх бэрхшээл нь судлаачид зохих тоног төхөөрөмж ашиглан ийм өөрчлөлтийг хэрхэн хэмжиж, бүртгэж сурах шаардлагатай байсан юм. Таталцлын цацрагийн хүч нь маш бага байдаг - бүх нарны аймгийн хувьд энэ нь хэд хэдэн киловатт юм.
Таталцлын долгионы тархалтын хурд нь дамжуулагч орчны шинж чанараас бага зэрэг хамаардаг. Хэлбэлзлийн далайц нь эх үүсвэрээс холдох тусам аажмаар багасдаг боловч хэзээ ч тэг хүрдэггүй. Давтамж нь хэдэн арваас хэдэн зуун герц хүртэл хэлбэлздэг. Од хоорондын орчин дахь таталцлын долгионы хурд гэрлийн хурдтай ойртдог.
Нөхцөл байдлын нотлох баримт
Таталцлын долгион байдгийг онолын хувьд анхны баталгааг Америкийн одон орон судлаач Жозеф Тейлор болон түүний туслах Рассел Хулс нар 1974 онд гаргажээ. Аресибо ажиглалтын төвийн (Пуэрто-Рико) радио телескоп ашиглан орчлон ертөнцийн өргөн уудам байдлыг судлан судлаачид PSR B1913+16 пульсарыг нээсэн бөгөөд энэ нь нийтлэг массын төвийг тойрон тогтмол өнцгийн хурдаар эргэлддэг нейтрон оддын хоёртын систем юм. тохиолдол). Жил бүр 3.75 цаг байсан эргэлтийн хугацаа 70 мс-ээр багасдаг. Энэ утга нь таталцлын долгион үүсгэхэд зарцуулсан энергийн улмаас ийм системийн эргэлтийн хурд нэмэгдэхийг урьдчилан таамагласан харьцангуйн ерөнхий тэгшитгэлийн дүгнэлттэй бүрэн нийцэж байна. Дараа нь ижил төстэй зан авиртай хэд хэдэн давхар пульсар, цагаан одой олдсон. Радио одон орон судлаач Д.Тэйлор, Р.Хулс нар таталцлын талбайг судлах шинэ боломжуудыг нээснийхээ төлөө 1993 онд Физикийн салбарт Нобелийн шагнал хүртжээ.
Таталцлын долгионоос зугтах
Таталцлын долгионыг илрүүлэх тухай анхны мэдэгдлийг 1969 онд Мэрилэндийн их сургуулийн эрдэмтэн Жозеф Вебер (АНУ) гаргажээ. Эдгээр зорилгын үүднээс тэрээр хоёр километрийн зайд тусгаарлагдсан өөрийн загварын хоёр таталцлын антеныг ашигласан. Резонансын детектор нь мэдрэгчтэй пьезоэлектрик мэдрэгчээр тоноглогдсон, чичиргээ сайн тусгаарласан хоёр метрийн хатуу хөнгөн цагаан цилиндр байв. Веберийн тэмдэглэсэн хэлбэлзлийн далайц нь хүлээгдэж буй хэмжээнээс сая дахин их байсан. Бусад эрдэмтдийн ижил төстэй төхөөрөмж ашиглан Америкийн физикчийн "амжилт" -ыг давтах гэсэн оролдлого эерэг үр дүнд хүрээгүй. Хэдэн жилийн дараа Веберийн энэ чиглэлээр хийсэн ажил нь боломжгүй гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн боловч "таталцлын тэсрэлт" -ийг хөгжүүлэхэд түлхэц өгсөн нь энэ чиглэлээр олон мэргэжилтнүүдийг татсан юм. Дашрамд хэлэхэд Жозеф Вебер өөрөө амьдралынхаа эцэс хүртэл таталцлын долгион хүлээн авсан гэдэгт итгэлтэй байсан.
Хүлээн авах төхөөрөмжийг сайжруулах
70-аад онд эрдэмтэн Билл Фэйрбанк (АНУ) SQUIDS - хэт мэдрэмтгий соронзон хэмжигч ашиглан хөргөсөн таталцлын долгионы антенны загварыг боловсруулсан. Тухайн үед бий болсон технологи нь зохион бүтээгчид өөрийн бүтээгдэхүүнээ "металл" -аар хийсэн байхыг харах боломжийг олгосонгүй.
Үндэсний Легнар лабораторийн (Итали, Падуа) Аурига гравитацийн детекторыг энэ зарчмаар бүтээжээ. Энэхүү загвар нь 3 метр урт, 0,6 м диаметртэй хөнгөн цагаан магнийн цилиндр дээр суурилж, 2,3 тонн жинтэй хүлээн авах төхөөрөмжийг үнэмлэхүй тэг хүртэл хөргөсөн тусгаарлагдсан вакуум камерт түдгэлзүүлсэн байна. Цочролыг бүртгэх, илрүүлэхийн тулд туслах килограмм резонатор ба компьютерт суурилсан хэмжих цогцолборыг ашигладаг. Тоног төхөөрөмжийн мэдрэмтгий байдал нь 10-20 байна.
Интерферометр
Таталцлын долгионы хөндлөнгийн детекторуудын ажиллагаа нь Мишельсоны интерферометрийн ажилладаг зарчим дээр суурилдаг. Эх үүсвэрээс ялгарах лазер туяа нь хоёр урсгалд хуваагдана. Төхөөрөмжийн гарны дагуу олон удаа тусгаж, эргэлдсэний дараа урсгалыг дахин нэгтгэж, эцсийн үр дүнд үндэслэн аливаа эвдрэл (жишээлбэл, таталцлын долгион) цацрагийн урсгалд нөлөөлсөн эсэхийг дүгнэнэ. Үүнтэй төстэй тоног төхөөрөмжийг олон оронд бүтээсэн:
- GEO 600 (Ганновер, Герман). Вакум хонгилын урт нь 600 метр юм.
- TAMA (Япон) 300 м-ийн мөртэй.
- VIRGO (Пиза, Итали) нь 2007 онд хэрэгжиж эхэлсэн Франц-Италийн хамтарсан төсөл бөгөөд гурван км туннелтэй.
- 2002 оноос хойш таталцлын долгионыг хайж байгаа LIGO (АНУ, Номхон далайн эрэг).
Сүүлийнх нь илүү нарийвчлан авч үзэх нь зүйтэй юм.
LIGO Advanced
Уг төслийг Массачусетс болон Калифорнийн Технологийн хүрээлэнгийн эрдэмтдийн санаачилгаар бүтээжээ. Үүнд гурван мянган км-ийн зайтай, Вашингтон болон Вашингтон (Ливингстон, Ханфорд хотууд) гурван ижил интерферометр бүхий хоёр ажиглалтын төв багтдаг. Перпендикуляр вакуум хонгилын урт нь 4 мянган метр юм. Эдгээр нь одоогоор ажиллаж байгаа хамгийн том ийм байгууламжууд юм. 2011 он хүртэл таталцлын долгионыг илрүүлэх олон оролдлого ямар ч үр дүнд хүрээгүй. Гүйцэтгэсэн томоохон шинэчлэл (Advanced LIGO) нь 300-500 Гц-ийн мужид тоног төхөөрөмжийн мэдрэмжийг тав дахин, бага давтамжийн бүсэд (60 Гц хүртэл) бараг дарааллаар нэмэгдүүлж, Хүссэн үнэ цэнэ 10-21. Шинэчлэгдсэн төсөл нь 2015 оны 9-р сард хэрэгжиж эхэлсэн бөгөөд хамтын ажиллагааны мянга гаруй ажилтны хүчин чармайлт үр дүнд хүрсэн.
Таталцлын долгион илэрсэн
2015 оны 9-р сарын 14-нд 7 мс-ийн интервалтай дэвшилтэт LIGO детекторууд ажиглагдаж болох ертөнцийн захад болсон хамгийн том үйл явдал болох 29 ба 36 удаа масстай хоёр том хар нүх нийлсэнээс манай гаригт хүрэх таталцлын долгионыг бүртгэжээ. нарны массаас их. 1.3 тэрбум гаруй жилийн өмнө болсон энэ үйл явцын үеэр таталцлын долгион ялгаруулж, нарны 3 орчим массыг секундын хэдхэн минутын дотор зарцуулсан байна. Таталцлын долгионы бүртгэгдсэн анхны давтамж нь 35 Гц, хамгийн дээд оргил утга нь 250 Гц хүрчээ.
Хүлээн авсан үр дүнг дахин дахин иж бүрэн баталгаажуулалт, боловсруулалтанд хамруулж, олж авсан мэдээллийн өөр тайлбарыг сайтар арилгасан. Эцэст нь Эйнштейний таамаглаж байсан үзэгдлийн шууд бүртгэлийг өнгөрсөн жил дэлхийн хамтын нийгэмлэгт зарлав.
Судлаачдын титаник ажлыг харуулсан баримт: интерферометрийн гарны хэмжээсийн хэлбэлзлийн далайц нь 10-19 м байв - энэ утга нь атомын диаметрээс хэд дахин бага, учир нь атом өөрөө атомын диаметрээс бага байдаг. жүрж.
Ирээдүйн хэтийн төлөв
Энэхүү нээлт нь Харьцангуйн ерөнхий онол бол зүгээр нэг хийсвэр томьёоны багц биш, харин таталцлын долгионы мөн чанар, таталцлын хүчний талаарх цоо шинэ ойлголт гэдгийг дахин нэг удаа баталж байна.
Цаашдын судалгаагаар эрдэмтэд ELSA төсөлд их найдаж байна: таталцлын талбайн бага зэргийн эвдрэлийг илрүүлэх чадвартай, 5 сая км орчим гартай аварга том тойрог замын интерферометр бүтээх. Энэ чиглэлийн ажлыг идэвхжүүлснээр орчлон ертөнцийн хөгжлийн үндсэн үе шатууд, уламжлалт мужид ажиглахад хэцүү эсвэл боломжгүй үйл явцын талаар олон шинэ зүйлийг хэлж чадна. Ирээдүйд таталцлын долгион нь илрэх хар нүхнүүд мөн чанарынхаа талаар ихийг өгүүлнэ гэдэгт эргэлзэхгүй байна.
Их тэсрэлтээс хойшхи манай ертөнцийн анхны мөчүүдийг хэлж чадах сансрын богино долгионы арын цацрагийг судлахын тулд илүү мэдрэмтгий сансрын багажууд шаардлагатай болно. Ийм төсөл байдаг ( Их тэсрэлтийн ажиглагч), гэхдээ шинжээчдийн үзэж байгаагаар үүнийг 30-40 жилийн дараа хэрэгжүүлэх боломжтой.
2016 оны хоёрдугаар сарын 11Хэдхэн цагийн өмнө шинжлэх ухааны ертөнцөд удаан хүлээсэн мэдээ ирлээ. Олон улсын LIGO Scientific Collaboration төслийн хүрээнд ажиллаж буй хэд хэдэн орны хэсэг эрдэмтэд хэд хэдэн детекторын ажиглалтын газруудыг ашиглан таталцлын долгионыг лабораторийн нөхцөлд илрүүлж чадсан гэж мэдэгдэв.
Тэд АНУ-ын Луизиана, Вашингтон мужид байрлах хоёр лазер интерферометрийн таталцлын долгионы ажиглалтын газраас (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory - LIGO) ирж буй мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийж байна.
LIGO төслийн хэвлэлийн бага хурал дээр дурьдсанчлан таталцлын долгионыг 2015 оны 9-р сарын 14-нд эхлээд нэг ажиглалтын газарт, дараа нь 7 миллисекундын дараа өөр газарт илрүүлсэн.
Орос гэлтгүй олон орны эрдэмтдийн хийсэн мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийсний үндсэн дээр таталцлын долгион нь 29 ба 36 дахин их масстай хоёр хар нүх мөргөлдсөнөөс үүссэн болохыг тогтоожээ. Нар. Үүний дараа тэд нэг том хар нүхэнд нэгдсэн.
Энэ нь 1.3 тэрбум жилийн өмнө болсон. Магелланы үүл одны чиглэлээс дэлхий рүү дохио иржээ.
Сергей Попов (Москвагийн Улсын Их Сургуулийн Штернберг улсын одон орон судлалын хүрээлэнгийн астрофизикч) таталцлын долгион гэж юу болох, түүнийг хэмжих нь яагаад чухал болохыг тайлбарлав.
Орчин үеийн таталцлын онолууд нь харьцангуйн онолоос эхлээд их бага хэмжээгээр таталцлын геометрийн онолууд юм. Орон зайн геометрийн шинж чанарууд нь гэрлийн туяа гэх мэт биетүүдийн хөдөлгөөнд нөлөөлдөг. Мөн эсрэгээр - энергийн хуваарилалт (энэ нь орон зай дахь масстай ижил) орон зайн геометрийн шинж чанарт нөлөөлдөг. Энэ нь маш гайхалтай, учир нь үүнийг төсөөлөхөд хялбар байдаг - хайрцагт доторлогоотой энэ уян хатан хавтгай нь тодорхой физик утгатай боловч мэдээжийн хэрэг энэ нь тийм ч шууд биш юм.
Физикчид "метрик" гэдэг үгийг ашигладаг. Метрик гэдэг нь орон зайн геометрийн шинж чанарыг тодорхойлдог зүйл юм. Энд бид хурдатгалтай хөдөлж буй биетүүдтэй. Хамгийн энгийн зүйл бол өргөст хэмхийг эргүүлэх явдал юм. Энэ нь жишээлбэл, бөмбөг эсвэл хавтгай диск биш байх нь чухал юм. Ийм өргөст хэмх уян хатан хавтгай дээр эргэлдэж байх үед долгион нь түүнээс урсах болно гэж төсөөлөхөд хялбар байдаг. Та хаа нэгтээ зогсож байна гэж төсөөлөөд үз дээ, өргөст хэмх нэг үзүүрийг тань руу эргүүлж, дараа нь нөгөө талыг нь эргүүлнэ. Энэ нь орон зай, цаг хугацаанд янз бүрийн байдлаар нөлөөлдөг, таталцлын долгион ажилладаг.
Тэгэхээр таталцлын долгион нь орон зай-цаг хугацааны хэмжигдэхүүнээр дамждаг долгион юм.
Сансарт бөмбөлгүүдийг
Энэ бол таталцал хэрхэн ажилладаг тухай бидний үндсэн ойлголтын үндсэн шинж чанар бөгөөд хүмүүс үүнийг зуун жилийн турш туршиж үзэхийг хүсч ирсэн. Тэд үр нөлөө байгаа эсэхийг шалгахыг хүсч байгаа бөгөөд энэ нь лабораторид харагдаж байна. Энэ нь 30 орчим жилийн өмнө байгальд ажиглагдсан. Таталцлын долгион нь өдөр тутмын амьдралд хэрхэн илэрдэг вэ?
Үүнийг харуулах хамгийн хялбар арга бол: хэрэв та бөмбөлгүүдийг тойрог хэлбэрээр байрлуулахаар сансарт шидэж, таталцлын долгион тэдгээрийн хавтгайд перпендикуляр өнгөрөхөд тэдгээр нь эхлээд нэг чиглэлд шахагдсан эллипс болж хувирна. нөгөөд. Гол нь тэдний эргэн тойрон дахь орон зай эвдэрч, тэд үүнийг мэдрэх болно.
Дэлхий дээрх "G"
Хүмүүс ийм зүйл хийдэг, зөвхөн сансарт биш, харин Дэлхий дээр.
"G" үсэг хэлбэртэй тольнууд нь бие биенээсээ дөрвөн километрийн зайд өлгөөтэй байдаг.
Лазер туяа ажиллаж байна - энэ бол интерферометр, сайн ойлгогдсон зүйл юм. Орчин үеийн технологи нь гайхалтай жижиг эффектүүдийг хэмжих боломжийг олгодог. Би үүнд итгэхгүй байна, итгэж байна, гэхдээ би зүгээр л толгойгоо ороож чадахгүй байна - бие биенээсээ дөрвөн километрийн зайд өлгөөтэй тольны шилжилт нь атомын цөмийн хэмжээнээс бага байна. . Энэ нь лазерын долгионы урттай харьцуулахад бага юм. Энэ нь барьж авсан зүйл байсан: таталцал бол хамгийн сул харилцан үйлчлэл бөгөөд тиймээс шилжилт нь маш бага юм.
Энэ нь маш удаан хугацаа шаардаж, хүмүүс 1970-аад оноос хойш үүнийг хийхийг хичээж, таталцлын долгионыг хайж амьдралаа өнгөрөөсөн. Одоо зөвхөн техникийн чадавхи нь лабораторийн нөхцөлд таталцлын долгионыг бүртгэх боломжийг олгодог, өөрөөр хэлбэл энд ирж, толь шилжсэн.
Чиглэл
Жилийн дотор бүх зүйл хэвийн болбол дэлхийд аль хэдийн гурван детектор ажиллах болно. Гурван мэдрэгч нь маш чухал, учир нь эдгээр нь дохионы чиглэлийг тодорхойлоход маш муу байдаг. Бид эх сурвалжийн чиглэлийг чихээр тодорхойлохдоо муу байдагтай адил. "Баруун талын хаа нэгтээгээс дуу чимээ" - эдгээр мэдрэгч нь иймэрхүү зүйлийг мэдэрдэг. Гэхдээ гурван хүн бие биенээсээ хол зайд зогсоход нэг нь баруун талаас, нөгөө нь зүүнээс, гурав дахь нь ардаас чимээ сонсвол бид дууны чиглэлийг маш нарийн тодорхойлж чадна. Хэдий чинээ олон детектор байх тусам тэд дэлхийн өнцөг булан бүрт тархсан байх тусам бид эх сурвалжийн чиглэлийг илүү нарийвчлалтай тодорхойлж, дараа нь одон орон судлал эхэлнэ.
Эцсийн эцэст, эцсийн зорилго нь харьцангуйн ерөнхий онолыг батлах төдийгүй одон орны шинэ мэдлэг олж авах явдал юм. Арван нарны масстай хар нүх байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Тэгээд арван нарны масстай өөр нэг хар нүхтэй мөргөлддөг. Мөргөлдөөн нь гэрлийн хурдаар явагддаг. Эрчим хүчний нээлт. Энэ бол үнэн. Үүнд гайхалтай хэмжээ бий. Тэгээд ч арга алга... Энэ бол зүгээр л орон зай, цаг хугацааны долгион юм. Хоёр хар нүх нийлж байгааг илрүүлэх нь хар нүхнүүд бидний бодож байгаа хар нүхнүүдтэй их эсвэл бага хэмжээтэй байдгийн урт хугацааны хамгийн хүчтэй нотолгоо байх болно гэж би хэлмээр байна.
Энэ нь илчлэх боломжтой асуудал, үзэгдлийн талаар ярилцъя.
Хар нүхнүүд үнэхээр байдаг уу?
LIGO-ийн мэдэгдлээс хүлээгдэж буй дохио нь хоёр хар нүхийг нэгтгэснээр үүссэн байж магадгүй юм. Ийм үйл явдлууд нь мэдэгдэж байгаа хамгийн эрч хүчтэй үйл явдлууд юм; Тэдгээрээс ялгарах таталцлын долгионы хүч нь ажиглагдахуйц орчлон ертөнцийн бүх оддыг нийлээд богино хугацаанд гэрэлтүүлж чаддаг. Хар нүхийг нэгтгэх нь маш цэвэр таталцлын долгионоос тайлбарлахад хялбар байдаг.
Хоёр хар нүх бие биенээ тойрон эргэлдэж, таталцлын долгион хэлбэрээр энерги ялгаруулж байх үед хар нүхний нэгдэл үүсдэг. Эдгээр долгионууд нь эдгээр хоёр объектын массыг хэмжихэд ашиглаж болох өвөрмөц дуу чимээтэй байдаг. Үүний дараа хар нүхнүүд ихэвчлэн нэгддэг.
“Хоёр савангийн хөөс маш ойрхон ирэн нэг хөөс үүсгэдэг гээд төсөөлөөд үз дээ. Том бөмбөлөг гажигтай байна” гэж Парисын ойролцоох Шинжлэх ухааны дэвшилтэт судалгааны хүрээлэнгийн таталцлын онолч Тибалт Дамур хэлэв. Эцсийн хар нүх нь төгс бөмбөрцөг хэлбэртэй байх боловч эхлээд урьдчилан таамаглах боломжтой таталцлын долгионыг ялгаруулах ёстой.
Хар нүхний нэгдлийг илрүүлэх шинжлэх ухааны хамгийн чухал үр дагаврын нэг нь харьцангуйн ерөнхий онолын таамаглаж байгаачлан цэвэр, хоосон, муруй сансрын цаг хугацаанаас бүрдэх хамгийн багадаа төгс бөөрөнхий биетүүд болох хар нүхнүүд байгааг батлах явдал юм. Өөр нэг үр дагавар нь эрдэмтдийн таамаглаж байсанчлан нэгдэх ажил үргэлжилж байна. Одон орон судлаачид энэ үзэгдлийн талаар маш олон шууд бус нотолгоотой байдаг ч өнөөг хүртэл эдгээр нь хар нүхний тойрог зам дахь одод болон хэт халсан хийн ажиглалт байсан болохоос хар нүх өөрөө биш юм.
“Шинжлэх ухааны нийгэмлэг, тэр дундаа би хар нүхэнд дургүй. Нью Жерсигийн Принстоны их сургуулийн харьцангуйн ерөнхий симуляцийн мэргэжилтэн Франс Преториус бид тэдгээрийг энгийн зүйл гэж үздэг. "Гэхдээ бид энэ таамаглал ямар гайхалтай болохыг бодоход бидэнд үнэхээр гайхалтай нотлох баримт хэрэгтэй байна."
Таталцлын долгион гэрлийн хурдаар тархдаг уу?
Эрдэмтэд LIGO-ийн ажиглалтыг бусад телескопуудын ажиглалттай харьцуулж эхлэхэд хамгийн түрүүнд дохио нэгэн зэрэг ирсэн эсэхийг шалгадаг. Физикчид таталцлыг фотонуудын таталцлын аналог гравитон тоосонцор дамжуулдаг гэж үздэг. Хэрэв фотонуудын нэгэн адил эдгээр бөөмс массгүй бол таталцлын долгион нь гэрлийн хурдаар тархаж, сонгодог харьцангуйн онолын таталцлын долгионы хурдыг урьдчилан таамагласантай тохирно. (Тэдний хурд нь орчлон ертөнцийн хурдацтай тэлэлтэд нөлөөлж болох ч энэ нь LIGO-д хамрагдсан зайнаас хамаагүй илүү зайд илт харагдах ёстой).
Гэсэн хэдий ч гравитонууд жижиг масстай байх нь бүрэн боломжтой бөгөөд энэ нь таталцлын долгион гэрлээс бага хурдтай хөдөлнө гэсэн үг юм. Жишээлбэл, LIGO болон Virgo нар таталцлын долгионыг илрүүлж, долгион нь сансар огторгуйн үйл явдалтай холбоотой гамма цацрагийн дараа Дэлхий дээр ирсэн болохыг олж мэдвэл энэ нь суурь физикийн амьдралыг өөрчлөх үр дагаварт хүргэж болзошгүй юм.
Сансрын цаг хугацаа сансар огторгуйн утаснаас бүтдэг үү?
Хэрэв таталцлын долгионы тэсрэлт "сансар огторгуйн утаснууд" -аас гарч ирвэл бүр хачирхалтай нээлт тохиолдож магадгүй юм. Утасны онолуудтай холбоотой эсвэл хамааралгүй орон зайн цаг хугацааны муруйлтын эдгээр таамагласан согогууд нь хязгааргүй нимгэн боловч сансар огторгуйн зай хүртэл сунасан байх ёстой. Эрдэмтэд сансрын утаснууд байгаа бол санамсаргүйгээр нугалж магадгүй гэж таамаглаж байна; Хэрэв утас нугалах юм бол LIGO эсвэл Virgo гэх мэт детекторууд хэмжиж чадах таталцлын хүчийг үүсгэх болно.
Нейтрон одод бөөгнөрсөн байж болох уу?
Нейтрон одод нь өөрийн жингийн дор нурж, электрон болон протонууд нь нейтрон болж нийлж эхэлсэн маш нягт болсон том оддын үлдэгдэл юм. Эрдэмтэд нейтроны нүхний физикийн талаар бага ойлголттой байдаг ч таталцлын долгион нь бидэнд тэдний талаар маш их зүйлийг хэлж чадна. Жишээлбэл, тэдгээрийн гадаргуу дээрх хүчтэй таталцал нь нейтрон оддыг бараг төгс бөмбөрцөг хэлбэртэй болгодог. Гэвч зарим эрдэмтэд 10 км-ээс ихгүй диаметртэй эдгээр өтгөн биетүүдийг бага зэрэг тэгш хэмтэй бус болгодог хэдхэн миллиметр өндөртэй "уулс" байж магадгүй гэж таамаглаж байна. Нейтрон одод ихэвчлэн маш хурдан эргэлддэг тул массын тэгш бус хуваарилалт нь орон зайн цагийг гажуудуулж, синус долгионы хэлбэртэй байнгын таталцлын долгионы дохиог үүсгэж, одны эргэлтийг удаашруулж, энерги ялгаруулдаг.
Бие биенээ тойрон эргэдэг хос нейтрон одууд мөн тогтмол дохио үүсгэдэг. Хар нүхний нэгэн адил эдгээр одод спираль хэлбэрээр хөдөлж, эцэст нь өвөрмөц дуу чимээтэй нийлдэг. Гэхдээ түүний өвөрмөц байдал нь хар нүхний дуу чимээний онцлогоос ялгаатай.
Од яагаад дэлбэрдэг вэ?
Их хэмжээний одод гэрэлтэхээ больж, өөр дээрээ унах үед хар нүхнүүд болон нейтрон одод үүсдэг. Астрофизикчид энэ үйл явц нь II төрлийн суперновагийн дэлбэрэлтийн үндэс суурь болдог гэж үздэг. Ийм суперновагийн симуляци нь юунаас болж гал авалцаж байгааг хараахан харуулаагүй байгаа ч жинхэнэ суперновагаас ялгарах таталцлын долгионы тэсрэлтийг сонсох нь хариултыг өгнө гэж үздэг. Тэсрэлтийн долгион ямар харагдах, хэр чанга, хэр давтамжтай, цахилгаан соронзон дурангаар хянагдаж буй хэт шинэ туяатай хэрхэн уялдаж байгаагаас хамааран энэ өгөгдөл нь одоо байгаа олон загварыг үгүйсгэхэд тусална.
Орчлон ертөнц хэр хурдан тэлж байна вэ?
Орчлон ертөнц тэлэх гэдэг нь манай галактикаас холдож буй алслагдсан биетүүд хөдөлж байх үед ялгаруулж буй гэрэл нь сунадаг тул жинхэнээсээ улаан өнгөтэй болдог гэсэн үг. Сансар судлаачид галактикуудын улаан шилжилтийг биднээс хэр хол байгаатай харьцуулан орчлон ертөнцийн тэлэлтийн хурдыг тооцоолдог. Гэхдээ энэ зайг ихэвчлэн Ia төрлийн суперновагийн гэрэлтүүлгээс тооцдог бөгөөд энэ техник нь маш их эргэлзээ төрүүлдэг.
Хэрэв дэлхий даяар хэд хэдэн таталцлын долгионы детекторууд ижил нейтрон оддын нэгдлийн дохиог илрүүлбэл тэд хамтдаа дохионы хэмжээ, тиймээс нэгдэл болсон зайг маш нарийн тооцоолж чадна. Тэд мөн чиглэлийг тооцоолж, үүний тусламжтайгаар үйл явдал болсон галактикийг тодорхойлох боломжтой болно. Энэ галактикийн улаан шилжилтийг нийлж буй од хүртэлх зайтай харьцуулснаар сансар огторгуйн тэлэлтийн бие даасан хурдыг олж авах боломжтой, магадгүй одоогийн аргуудаас илүү нарийвчлалтай.
эх сурвалжууд
http://www.bbc.com/russian/science/2016/02/160211_gravitational_waves
http://cont.ws/post/199519
Энд бид ямар нэгэн байдлаар олж мэдсэн, гэхдээ юу болохыг олж мэдэв. Энэ нь ямар харагдаж байгааг хараарай Өгүүллийн эх хувийг вэбсайт дээр байрлуулсан InfoGlaz.rfЭнэ хуулбарыг хийсэн нийтлэлийн холбоос -Бид одоо таталцлын долгионоор дүүрэн орчлон ертөнцөд амьдарч байна.
Пүрэв гарагийн өглөө Вашингтонд болсон Үндэсний Шинжлэх Ухааны Сан (NSF) хурлаас түүхэн мэдэгдэл хийх хүртэл Лазер интерферометрийн таталцлын долгионы ажиглалтын төв (LIGO) Альберт Эйнштейний Харьцангуйн ерөнхий онолын гол бүрэлдэхүүн хэсгийг нээсэн гэсэн цуу яриа л байсан, гэхдээ одоо бид Бодит байдал бидний бодсоноос илүү гүн юм.
LIGO нь хоёртын систем (бие биенээ тойрон эргэдэг хоёр хар нүх) нэг бүхэл болж нэгдэхийн өмнөх агшинд "сонсож" чадсан нь онолын загварт нийцүүлэн маш тодорхой таталцлын долгионы дохиог үүсгэж, хэлэлцэх шаардлагагүй болсон. . LIGO нь 1.3 тэрбум жилийн өмнө болсон хүчирхэг хар нүхний "дахин төрөлт"-ийн гэрч болсон.
Таталцлын долгион нь манай гаригийг (үнэхээр бидний дундуур дайран өнгөрдөг) байсаар ирсэн, үргэлжилсээр байх ч одоо л бид тэдгээрийг хэрхэн олохоо мэддэг болсон. Бид одоо сансар огторгуйн янз бүрийн дохио, мэдэгдэж байгаа энергийн үйл явдлаас үүдэлтэй чичиргээнүүдэд нүдээ нээж, одон орон судлалын цоо шинэ салбар үүсч буйн гэрч болж байна.
Хоёр хар нүх нийлэх чимээ:
Пүрэв гарагт болсон ялалтын уулзалтын үеэр физикч, LIGO-гийн төлөөлөгч Габриэла Гонзалес "Бид одоо орчлон ертөнцийг сонсож чадна. Энэ нээлт нь шинэ эриний эхлэлийг харуулж байна: Таталцлын одон орон судлалын салбар одоо бодит байдал болж байна."
Орчлон ертөнц дэх бидний байр суурь маш их өөрчлөгдөж байгаа бөгөөд энэ нээлт нь радио долгионы нээлт, орчлон ертөнц тэлж байгаа тухай ойлголттой адил суурь байж болох юм.
Харьцангуйн онол илүү үнэ цэнэтэй болж байна
Таталцлын долгион гэж юу болох, яагаад ийм чухал болохыг тайлбарлахыг оролдох нь тэдгээрийг тодорхойлсон тэгшитгэлүүд шиг нарийн төвөгтэй боловч тэдгээрийн нээлт нь Эйнштейний орон зай-цаг хугацааны мөн чанарын тухай онолыг бэхжүүлээд зогсохгүй орчлон ертөнцийн хэсгүүдийг судлах хэрэгсэлтэй болсон. Энэ нь хүн бүрт үл үзэгдэх байсан. Бид одоо сансар огторгуйд тохиолдох хамгийн эрч хүчтэй үйл явдлаас үүссэн сансрын долгионыг судалж, магадгүй таталцлын долгионыг ашиглан физикийн шинэ нээлт хийж, одон орны шинэ үзэгдлийг судлах боломжтой.
Онтарио дахь Онолын Физикийн Хүрээлэнгийн Льюис Лехнер пүрэв гарагт болсон мэдэгдлийн дараа ярилцлага өгөхдөө "Бид одоо таталцлын долгионыг нээхээс илүү гарах технологитой гэдгээ батлах ёстой. Учир нь энэ нь маш олон боломжийг нээж өгч байна" гэж мэдэгджээ.
Ленерийн судалгаа нь хүчтэй таталцлын долгион үүсгэдэг нягт объектууд (хар нүх гэх мэт) дээр төвлөрдөг. Хэдийгээр LIGO-гийн хамтын ажиллагаатай холбоогүй ч Ленер энэхүү түүхэн нээлтийн ач холбогдлыг хурдан ухаарсан. "Илүү сайн дохио байхгүй" гэж тэр хэлэв.
Энэхүү нээлт нь гурван зам дээр суурилдаг гэж тэр тайлбарлав. Нэгдүгээрт, таталцлын долгион байдаг гэдгийг бид одоо мэдэж байгаа бөгөөд тэдгээрийг хэрхэн илрүүлэхээ мэддэг. Хоёрдугаарт, 2015 оны 9-р сарын 14-нд LIGO станцуудын илрүүлсэн дохио нь хар нүхний хоёртын систем байдгийн хүчтэй нотолгоо бөгөөд хар нүх тус бүр хэдэн арван нарны масстай байдаг. Нэг нь нарнаас 29 дахин, нөгөө нь 36 дахин жинтэй хоёр хар нүхний хүчтэй нэгдлээс бидний хүлээж байсан дохио юм. Гуравдугаарт, магадгүй хамгийн чухал нь "хар нүх рүү илгээх чадвар" нь хар нүх байдгийн хамгийн хүчтэй нотолгоо юм.
Сансрын зөн совин
Энэ үйл явдал бусад олон шинжлэх ухааны нээлтүүдийн нэгэн адил азтай байсан. LIGO бол 2002 онд эхэлсэн Үндэсний шинжлэх ухааны сангаас санхүүжүүлдэг хамгийн том төсөл юм. Таталцлын долгионы үл ойлгогдох дохиог олон жил хайсны эцэст LIGO хангалттай мэдрэмтгий биш байсан бөгөөд 2010 онд ажиглалтын газруудыг царцааж, мэдрэмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд олон улсын хамтын ажиллагаа явуулж байсан. Таван жилийн дараа буюу 2015 оны есдүгээр сард “сайжруулсан LIGO” мэндэлжээ.
Тухайн үед LIGO-г үүсгэн байгуулагч, онолын физикийн хүнд жингийн тамирчин Кип Торн LIGO амжилтад итгэлтэй байсан бөгөөд BBC-д хэлэхдээ: "Бид энд байна. Бид том тоглолтын талбайд байна. Мөн бид нууцын хөшгийг арилгах нь тодорхой байна." - Түүний зөв байсан, сэргээн босголтын дараа хэдхэн хоногийн дараа таталцлын долгион манай гаригийг бүхэлд нь хамарч, LIGO тэдгээрийг илрүүлэх хангалттай мэдрэмжтэй байсан.
Эдгээр хар нүхний нэгдлийг онцгой зүйл гэж үздэггүй; Ийм үйл явдал орчлон ертөнцийн хаа нэгтээ 15 минут тутамд болдог гэсэн тооцоо бий. Гэвч энэхүү нэгдэл нь LIGO ажиглалтын төвүүд дохиогоо хүлээн авахын тулд зөв цагт (1.3 тэрбум жилийн өмнө) зөв газарт (1.3 тэрбум гэрлийн жилийн зайд) болсон. Энэ бол орчлон ертөнцөөс ирсэн цэвэр дохио байсан бөгөөд Эйнштейн үүнийг урьдчилан таамаглаж, таталцлын долгион нь бодит болж, Орчлон ертөнцийн бүх оддын хүчийг нийлүүлснээс 50 дахин илүү хүчтэй сансрын үйл явдлыг дүрсэлсэн юм. Энэхүү асар том таталцлын долгионы тэсрэлтийг LIGO хар нүхнүүд хоорондоо эргэлдэж, нэг болж нэгдэх үед шугаман давтамжийн модуляц бүхий өндөр давтамжийн дохио болгон тэмдэглэжээ.
Таталцлын долгионы тархалтыг батлахын тулд LIGO нь хоёр ажиглалтын станцаас бүрддэг бөгөөд нэг нь Луизиана, нөгөө нь Вашингтонд байдаг. Хуурамч дохиололыг арилгахын тулд таталцлын долгионы дохиог хоёр станц дээр илрүүлэх шаардлагатай. 9-р сарын 14-нд үр дүнг эхлээд Луизиана мужид, 7 миллисекундын дараа Вашингтонд гаргажээ. Сигналууд давхцаж, гурвалжингийн тусламжтайгаар физикчид өмнөд хагас бөмбөрцгийн огторгуйн орон зайд үүссэн болохыг олж тогтоожээ.
Таталцлын долгион: тэд хэрхэн ашигтай байж болох вэ?
Тиймээс бид хар нүхний нэгдэх дохиог баталгаажуулж байна, гэхдээ яах вэ? Энэ бол нэлээд ойлгомжтой түүхэн нээлт юм - 100 жилийн өмнө Эйнштейн эдгээр долгионыг нээхийг мөрөөдөж ч чадахгүй байсан ч ийм зүйл болсон.
Харьцангуй ерөнхий онол нь 20-р зууны шинжлэх ухаан, гүн ухааны хамгийн гүн гүнзгий ойлголтуудын нэг байсан бөгөөд бодит байдал дээрх хамгийн ухаалаг судалгааны зарим үндэс суурийг бүрдүүлдэг. Одон орон судлалд харьцангуйн ерөнхий онолын хэрэглээ тодорхой байдаг: таталцлын линзээс орчлон ертөнцийн тэлэлтийг хэмжих хүртэл. Гэвч Эйнштейний онолын практик хэрэглээ нь огтхон ч тодорхой биш боловч орчин үеийн ихэнх технологи нь харьцангуйн онолын сургамжийг энгийн гэж үздэг зарим зүйлд ашигладаг. Жишээлбэл, дэлхийн навигацийн хиймэл дагуулуудыг авбал цаг хугацааны тэлэлт (харьцангуйн онолоор таамагласан) энгийн тохируулга хийхгүй бол тэдгээр нь хангалттай нарийвчлалтай байж чадахгүй.
Харьцангуйн ерөнхий онол бодит ертөнцөд хэрэглэгдэхүүнтэй гэдэг нь ойлгомжтой боловч Эйнштейн 1916 онд онолоо танилцуулахад түүний хэрэглээ маш эргэлзээтэй байсан нь ойлгомжтой мэт санагдсан. Тэрээр Ертөнцийг зүгээр л харсан шигээ холбож, харьцангуйн ерөнхий онол үүссэн. Одоо харьцангуйн онолын өөр нэг бүрэлдэхүүн хэсэг нь батлагдсан боловч таталцлын долгионыг хэрхэн ашиглах вэ? Астрофизикч, сансар судлаачдын сонирхлыг татах нь гарцаагүй.
Онолын физикийн хүрээлэнгийн захирал, онолын физикч Нейл Турок пүрэв гарагт видео танилцуулга хийх үеэрээ "Бид орчлон ертөнц даяар тархсан гэрэлт цамхагуудын үүрэг гүйцэтгэх хос хар нүхнүүдээс мэдээлэл цуглуулсны дараагаар "Бид хар нүхийг хэмжих боломжтой болно. хурд.” Орчлон ертөнцийн тэлэлт буюу харанхуй энергийн хэмжээг маш нарийвчлалтайгаар өнөөдрийн бидний хийж чадахаас хамаагүй илүү нарийвчлалтайгаар харуулж байна.
“Эйнштейн онолоо байгалиас авсан зарим нэг сэжүүрээр боловсруулсан боловч логик уялдаа холбоонд тулгуурласан. 100 жилийн дараа та түүний таамаглалыг маш үнэн зөв батлахыг харж байна."
Түүгээр ч зогсохгүй 9-р сарын 14-ний үйл явдал нь судлах шаардлагатай физикийн зарим шинж чанартай байдаг. Жишээлбэл, таталцлын долгионы дохиог шинжлэх замаар нэгдэж буй хар нүхний "эргэлт" буюу өнцгийн импульсийг хэмжих боломжтой гэж Лехнер тэмдэглэв. "Хэрвээ та онол дээр удаан хугацаанд ажиллаж байгаа бол хар нүх маш онцгой эргэлттэй гэдгийг мэдэх болно" гэж тэр хэлэв.
Хоёр хар нүх нэгдэх үед таталцлын долгион үүсэх нь:
Зарим шалтгааны улмаас хар нүхний эцсийн эргэлт нь таамаглаж байснаас удаан байгаа нь хар нүхнүүд бага хурдтайгаар мөргөлдсөн, эсвэл хоорондоо зөрчилдсөн хамтарсан өнцгийн импульс үүсгэсэн ийм мөргөлдөөн байгааг харуулж байна. "Маш сонирхолтой, байгаль яагаад ийм зүйл хийсэн юм бэ?" гэж Ленер хэлэв.
Саяхны энэхүү нууц нь орхигдсон зарим үндсэн физикийг эргүүлэн авчирч болох ч хамгийн сонирхолтой нь харьцангуйн ерөнхий онолд тохирохгүй "шинэ" ер бусын физикийг илчилж магадгүй юм. Энэ нь таталцлын долгионы бусад хэрэглээг онцлон тэмдэглэж байна: тэдгээр нь хүчтэй таталцлын үзэгдлээс үүсдэг тул бид энэ орчныг алсаас судлах чадвартай бөгөөд замд гэнэтийн зүйл тохиолдох боломжтой. Нэмж дурдахад бид сансар огторгуйн үзэгдлийн ажиглалтыг цахилгаан соронзон хүчинтэй хослуулж, Орчлон ертөнцийн бүтцийг илүү сайн ойлгох боломжтой.
Өргөдөл?
Мэдээжийн хэрэг, олон тооны шинжлэх ухааны нээлтүүдээр хийсэн асар том мэдэгдлийн дараа шинжлэх ухааны нийгэмлэгээс гадуур олон хүмүүс тэдэнд хэрхэн нөлөөлж болох талаар гайхаж байна. Нээлтийн гүн алдагдаж магадгүй бөгөөд энэ нь таталцлын долгионд хамаарах нь гарцаагүй. Гэхдээ өөр нэг тохиолдлыг авч үзье, Вильгельм Рентген 1895 онд катодын туяагаар хийсэн туршилтын үеэр рентген туяаг нээсэн үед хэдхэн жилийн дараа эдгээр цахилгаан соронзон долгион нь оношлогооноос эмчилгээ хүртэл өдөр тутмын анагаах ухааны гол бүрэлдэхүүн хэсэг болно гэдгийг цөөхөн хүн мэддэг. Үүний нэгэн адил 1887 онд радио долгионы анхны туршилтын бүтээлээр Генрих Герц Жеймс Клерк Максвеллийн алдартай цахилгаан соронзон тэгшитгэлийг баталжээ. Хэсэг хугацааны дараа л 20-р зууны 90-ээд онд радио дамжуулагч, радио хүлээн авагчийг бүтээсэн Гуглиелмо Маркони тэдний практик хэрэглээг нотолсон. Мөн квант динамикийн цогц ертөнцийг дүрсэлсэн Шредингерийн тэгшитгэлүүд нь одоо хэт хурдан квант тооцооллын хөгжилд ашиглагдаж байна.
Шинжлэх ухааны бүхий л нээлтүүд ашигтай байдаг бөгөөд ихэнх нь бидний өдөр тутмын хэрэглээнд байдаг. Одоогийн байдлаар таталцлын долгионы практик хэрэглээ нь зөвхөн астрофизик, сансар судлалаар хязгаарлагддаг - одоо бид цахилгаан соронзон цацрагт үл үзэгдэх "харанхуй ертөнц" рүү нэвтрэх цонхтой болсон. Эрдэмтэд, инженерүүд орчлон ертөнцийг судлахаас гадна эдгээр сансрын лугшилтыг ашиглах өөр аргыг олох нь дамжиггүй. Гэсэн хэдий ч эдгээр долгионыг илрүүлэхийн тулд LIGO-д оптик технологийн сайн дэвшил байх ёстой бөгөөд цаг хугацааны явцад шинэ технологиуд гарч ирж байна.
2016 оны 2-р сарын 11-нд олон улсын эрдэмтдийн бүлэг, тэр дундаа Оросын эрдэмтэд Вашингтонд болсон хэвлэлийн бага хурал дээр эрт орой хэзээ нэгэн цагт соёл иргэншлийн хөгжлийг өөрчилнө гэсэн нээлтийг зарлав. Таталцлын долгион эсвэл орон зай-цаг хугацааны долгионыг практикт батлах боломжтой байсан. Тэдний оршин тогтнохыг 100 жилийн өмнө Альберт Эйнштейн өөрийн бүтээлдээ зөгнөсөн байдаг.
Энэхүү нээлт нь Нобелийн шагнал хүртэнэ гэдэгт хэн ч эргэлзэхгүй байна. Эрдэмтэд түүний практик хэрэглээний талаар ярихыг яарахгүй байна. Гэвч тэд саяхан болтол хүн төрөлхтөн цахилгаан соронзон долгионтой юу хийхээ мэдэхгүй байсан бөгөөд энэ нь эцсийн дүндээ шинжлэх ухаан, технологийн жинхэнэ хувьсгалд хүргэсэн гэдгийг сануулж байна.
Энгийнээр хэлбэл таталцлын долгион гэж юу вэ
Таталцал ба бүх нийтийн таталцал нь нэг зүйл юм. Таталцлын долгион нь GPV-ийн шийдлүүдийн нэг юм. Тэд гэрлийн хурдаар тархах ёстой. Энэ нь хувьсах хурдатгалтай хөдөлж буй аливаа биетээс ялгардаг.
Жишээлбэл, энэ нь од руу чиглэсэн хувьсах хурдатгалтайгаар тойрог замдаа эргэдэг. Мөн энэ хурдатгал нь байнга өөрчлөгдөж байдаг. Нарны систем нь таталцлын долгионоор хэд хэдэн киловатт эрчим хүч ялгаруулдаг. Энэ нь хуучин 3 өнгөт зурагттай дүйцэхүйц өчүүхэн бага дүн юм.
Өөр нэг зүйл бол бие биенээ тойрон эргэдэг хоёр пульсар (нейтрон од) юм. Тэд маш ойрхон тойрог замд эргэлддэг. Ийм "хос" -ыг астрофизикчид олж, удаан хугацаанд ажигласан. Объектууд бие биен дээрээ унахад бэлэн байсан бөгөөд энэ нь пульсарууд орон зай-цаг хугацааны долгион, өөрөөр хэлбэл тэдгээрийн талбарт энерги ялгаруулдаг болохыг шууд бусаар харуулж байна.
Таталцал бол таталцлын хүч юм. Бид дэлхий рүү татагддаг. Мөн таталцлын долгионы мөн чанар нь энэ талбайн өөрчлөлт бөгөөд энэ нь бидэнд хүрэх үед туйлын сул байдаг. Жишээлбэл, усан сан дахь усны түвшинг ав. Таталцлын талбайн хүч нь тодорхой цэг дэх чөлөөт уналтын хурдатгал юм. Манай цөөрмийн дээгүүр давалгаа гүйж, чөлөөт уналтын хурдатгал гэнэт өөрчлөгддөг.
Ийм туршилтууд өнгөрсөн зууны 60-аад оноос эхэлсэн. Тэр үед тэд үүнийг бодож олжээ: тэд дотоод дулааны хэлбэлзлээс зайлсхийхийн тулд хөргөсөн асар том хөнгөн цагаан цилиндрийг өлгөв. Мөн тэд жишээлбэл, хоёр том хар нүхний мөргөлдөөний давалгаа гэнэт бидэнд хүрэхийг хүлээж байв. Судлаачид урам зоригоор дүүрэн байсан бөгөөд сансар огторгуйгаас ирэх таталцлын долгионд дэлхий бүхэлдээ нөлөөлж болзошгүй гэж мэдэгджээ. Гараг чичирч эхлэх бөгөөд эдгээр газар хөдлөлтийн долгионыг (шахалт, зүсэлт, гадаргуугийн долгион) судлах боломжтой.
Төхөөрөмжийн тухай энгийн үгээр, Америкчууд болон LIGO хэрхэн Зөвлөлтийн эрдэмтдийн санааг хулгайлж, нээлт хийх боломжтой интроферометр барьсан тухай чухал нийтлэл. Энэ тухай хэн ч ярихгүй, бүгд чимээгүй байна!
Дашрамд хэлэхэд таталцлын цацраг нь цахилгаан соронзон цацрагийн спектрийг өөрчлөх замаар олохыг оролдож буй сансрын богино долгионы арын цацрагийн байрлалаас илүү сонирхолтой юм. CMB болон цахилгаан соронзон цацраг нь Их тэсрэлтээс хойш 700 мянган жилийн дараа гарч ирсэн бөгөөд дараа нь орчлон ертөнц тэлэх үед цочролын долгион бүхий халуун хийгээр дүүрч, дараа нь галактик болж хувирсан. Энэ тохиолдолд мэдээжийн хэрэг, сансрын богино долгионы арын цацрагийн долгионы уртад нөлөөлж, тэр үед оптик хэвээр байсан асар их хэмжээний сансар огторгуй-цаг хугацааны долгион ялгарах ёстой байв. Оросын астрофизикч Сажин энэ сэдвээр нийтлэл бичиж, тогтмол нийтлүүлдэг.
Таталцлын долгионы нээлтийг буруу тайлбарлах
“Толь унжиж, таталцлын долгион түүн дээр үйлчилж, тэр нь хэлбэлзэж эхэлдэг. Атомын цөмийн хэмжээнээс бага далайцтай хамгийн өчүүхэн хэлбэлзлийг багажууд анзаардаг." - жишээ нь Википедиагийн нийтлэлд ийм буруу тайлбарыг ашигладаг. Залхуурах хэрэггүй, 1962 онд Зөвлөлтийн эрдэмтдийн бичсэн нийтлэлийг олоорой.
Нэгдүгээрт, "долгио" мэдрэхийн тулд толин тусгал асар том байх ёстой. Хоёрдугаарт, өөрийн дулааны хэлбэлзлээс зайлсхийхийн тулд бараг үнэмлэхүй тэг (Келвин) хүртэл хөргөх ёстой. Зөвхөн 21-р зуунд төдийгүй ерөнхийдөө таталцлын долгионы тээвэрлэгч болох энгийн бөөмсийг илрүүлэх боломжгүй байх магадлалтай.
, АНУ
© REUTERS, Тараах материал Таталцлын долгион эцэст нь нээгдэв
Түгээмэл шинжлэх ухаанОрон зай-цаг хугацааны хэлбэлзлийг Эйнштейн зөгнөснөөс хойш зуун жилийн дараа илрүүлсэн. Одон орон судлалын шинэ эрин үе эхэлж байна.
Эрдэмтэд хар нүхнүүдийн нэгдлээс үүдэлтэй орон зай-цаг хугацааны хэлбэлзлийг илрүүлжээ. Энэ нь Альберт Эйнштейн харьцангуйн ерөнхий онолдоо эдгээр "таталцлын долгион"-ыг урьдчилан хэлснээс хойш зуун жилийн дараа, физикчид тэдгээрийг хайж эхэлснээс хойш зуун жилийн дараа болсон юм.
Энэхүү гайхамшигтай нээлтийг Лазер интерферометрийн таталцлын долгионы ажиглалтын төвийн (LIGO) судлаачид өнөөдөр зарлалаа. Тэд хэдэн сарын турш цуглуулсан эхний багц мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийж байсан цуу яриаг баталжээ. Астрофизикчид таталцлын долгионыг нээсэн нь орчлон ертөнцийн талаарх шинэ ойлголтыг өгч, оптик дурангаар харах боломжгүй алс холын үйл явдлуудыг таних боломжийг олгож байгаа боловч тэдгээрийн сулхан чичиргээ сансар огторгуйд хүрэх үед мэдрэгдэж, тэр ч байтугай сонсогдох боломжтой гэж байна.
“Бид таталцлын долгионыг илрүүлсэн. Бид үүнийг хийсэн!" “1000 хүний бүрэлдэхүүнтэй судалгааны багийн гүйцэтгэх захирал Дэвид Рейцэ өнөөдөр Вашингтонд Үндэсний шинжлэх ухааны санд болсон хэвлэлийн бага хурал дээр мэдэгдэв.
Таталцлын долгион нь магадгүй Эйнштейний таамаглалаас хамгийн баригдашгүй үзэгдэл бөгөөд эрдэмтэн энэ сэдвээр олон арван жилийн турш үеийнхэнтэйгээ маргалдсан. Түүний онолоор бол орон зай, цаг хугацаа нь хүнд биетийн нөлөөгөөр тонгойдог сунадаг бодисыг үүсгэдэг. Таталцлыг мэдрэх нь энэ асуудлын нугалахад унах гэсэн үг юм. Гэвч энэ орон зай-цаг хугацаа бөмбөрийн арьс шиг чичирч чадах болов уу? Эйнштейн эргэлзэж байсан тул түүний тэгшитгэл ямар утгатай болохыг мэдэхгүй байв. Тэгээд тэр үзэл бодлоо хэд хэдэн удаа өөрчилсөн. Гэсэн хэдий ч түүний онолыг хамгийн тууштай дэмжигчид ч гэсэн таталцлын долгион нь ямар ч тохиолдолд хэтэрхий сул байдаг гэж үздэг байв. Тэд тодорхой сүйрлийн дараа гадагшаа урсаж, хөдөлж байхдаа ээлжлэн орон зай-цаг хугацааг сунгаж, шахдаг. Гэвч эдгээр долгионууд дэлхийд хүрэхдээ орон зайн километр бүрийг атомын цөмийн диаметрээс өчүүхэн төдий хэмжээгээр сунгаж, шахдаг.
© REUTERS, Вашингтоны Ханфорд дахь Hangout LIGO ажиглалтын детектор
Эдгээр долгионыг илрүүлэхийн тулд тэвчээр, болгоомжтой байх хэрэгтэй. LIGO ажиглалтын төв нь нэг нь Вашингтоны Ханфорд, нөгөө нь Луизиана муж улсын Ливингстон дахь дөрвөн километрийн (4 километр) өнцөгт хоёр детекторын дагуу лазер туяаг нааш цааш харуулдаг. Энэ нь таталцлын долгион дамжин өнгөрөх эдгээр системүүдийн давхцах тэлэлт, агшилтыг хайх зорилгоор хийгдсэн. Эрдэмтэд орчин үеийн тогтворжуулагч, вакуум багаж, олон мянган мэдрэгчийг ашиглан эдгээр системийн уртын өөрчлөлтийг протоны мянганы нэгтэй тэнцэх хэмжээний өөрчлөлтийг хэмжсэн. Зуун жилийн өмнө зэмсгийн ийм мэдрэмж төрж байсангүй. 1968 онд Массачусетсийн Технологийн Их Сургуулийн Райнер Вайс LIGO хэмээх туршилтыг зохион бүтээхэд үнэхээр гайхалтай санагдсан.
"Эцсийн эцэст тэд амжилтанд хүрсэн нь агуу гайхамшиг юм. Тэд эдгээр жижиг чичиргээг илрүүлж чадсан!" 2007 онд "Бодлын хурдаар аялах нь: Эйнштейн ба таталцлын долгионы эрэлд" номыг бичсэн Арканзасын их сургуулийн онолын физикч Даниел Кеннефик хэлэв.
Энэхүү нээлт нь таталцлын долгионы одон орон судлалын шинэ эриний эхлэлийг тавьсан юм. Бид хар нүхний үүсэл, бүтэц, галактикийн үүргийн талаар илүү сайн ойлголттой болно гэж найдаж байна - тэдгээр нь огторгуйн цагийг маш хүчтэй нугалж, гэрэл ч зугтаж чаддаггүй маш нягт масстай бөмбөлөгүүд юм. Хар нүхнүүд бие биедээ ойртож, нэгдэх үед тэд импульсийн дохио үүсгэдэг - орон зай-цаг хугацааны хэлбэлзэл нь гэнэт дуусахаас өмнө далайц, аяыг нэмэгдүүлдэг. Ажиглалтын газар бичиж болох дохионууд нь аудио мужид байдаг ч нүцгэн чихэнд сонсогдохооргүй сул байдаг. Та төгөлдөр хуурын товчлуур дээр хуруугаа гүйлгэн энэ дууг дахин үүсгэж болно. "Хамгийн бага нотоор эхэлж, гурав дахь октав хүртэл ажилла" гэж Вайсс хэлэв. "Бид үүнийг сонсдог."
Физикчид өнөөг хүртэл бүртгэгдсэн дохионы тоо, хүчийг аль хэдийн гайхшруулжээ. Энэ нь дэлхий дээр урьд өмнө төсөөлж байснаас олон хар нүх байна гэсэн үг. Калифорнийн Технологийн Хүрээлэнд ажилладаг астрофизикч Кип Торн "Бид азтай байсан, гэхдээ би үргэлж ийм азтай байх болно" гэж Калтехт Вейсс, Рональд Древер нартай LIGO бүтээсэн. "Энэ нь ихэвчлэн орчлон ертөнцөд цоо шинэ цонх нээгдэхэд тохиолддог."
Таталцлын долгионыг сонссоноор бид сансар огторгуйн талаар огт өөр санааг бий болгож, магадгүй сансар огторгуйн төсөөлшгүй үзэгдлүүдийг нээж чадна.
Колумбын их сургуулийн Барнард коллежийн онолын астрофизикч Жанна Левин "Би үүнийг бид анх удаа дурангаар тэнгэр рүү чиглүүлсэнтэй харьцуулж чадна." "Хүмүүс тэнд ямар нэг зүйл байгаа бөгөөд энэ нь харагдах боломжтой гэдгийг ойлгосон боловч орчлон ертөнцөд байгаа гайхалтай боломжуудыг урьдчилан таамаглаж чадахгүй байв." Үүний нэгэн адил таталцлын долгионыг нээсэн нь орчлон ертөнц "бид дурангаар амархан илрүүлж чадахгүй хар материар дүүрэн" гэдгийг харуулж чадна гэж Левин тэмдэглэв.
Анхны таталцлын долгионыг нээсэн түүх есдүгээр сарын даваа гарагийн өглөө эхэлсэн бөгөөд энэ нь тэсрэлтээр эхэлсэн юм. Дохио маш тод бөгөөд чанга байсан тул Вайс: "Үгүй, энэ бол утгагүй зүйл, үүнээс юу ч гарахгүй" гэж бодов.
Сэтгэл хөдлөлийн эрч хүч
9-р сарын 14-ний эхээр буюу албан ёсоор мэдээлэл цуглуулж эхлэхээс хоёр хоногийн өмнө симуляцийн гүйлтийн үеэр тэр анхны таталцлын долгион LIGO-ийн сайжруулсан детекторуудыг эхлээд Ливингстонд, долоон миллисекундын дараа Ханфордод нэвт шингээв.
Таван жил үргэлжилсэн, 200 сая долларын өртөгтэй шинэчлэгдсэний дараа детекторуудыг туршиж байсан. Эдгээр нь дуу чимээг бууруулах шинэ толь түдгэлзүүлэлтээр тоноглогдсон бөгөөд бодит цаг хугацаанд гадны чичиргээг дарах идэвхтэй санал хүсэлтийн системтэй. Сайжруулсан ажиглалтын төв нь 2002-2010 оны хооронд Вейссийн хэлснээр "үнэмлэхүй, цэвэр тэг" илрүүлсэн хуучин LIGO-оос илүү өндөр мэдрэмжтэй болсон.
Хүчтэй дохио есдүгээр сард ирэхэд тэр үед өглөө болж байсан Европт эрдэмтэд Америк хамтран ажиллагсдаа цахим шуудангаар бөмбөгдөх гэж яарч эхлэв. Бүлгийн бусад гишүүд сэрэхэд энэ мэдээ маш хурдан тархав. Вайссын хэлснээр бараг бүх хүмүүс, ялангуяа дохиог хараад эргэлзэж байсан. Энэ бол жинхэнэ сонгодог сурах бичиг байсан тул зарим хүмүүс үүнийг хуурамч гэж үзсэн.
1960-аад оны сүүлчээс Мэрилэндийн их сургуулийн Жозеф Вебер долгионд хариу үйлдэл үзүүлэх мэдрэгч бүхий хөнгөн цагаан цилиндрт резонансын чичиргээг илрүүлсэн гэж бодсоноос хойш таталцлын долгионыг хайх талаар худал мэдэгдлүүд удаа дараа гарч ирсэн. 2014 онд BICEP2 хэмээх туршилтаар анхдагч таталцлын долгион буюу Их тэсрэлтээс үүссэн сансрын цаг хугацааны долгионууд нээгдэж, одоо сунаж тогтсон бөгөөд орчлон ертөнцийн геометрт үүрд хөлдсөн байна. BICEP2 багийн эрдэмтэд нээлтээ сүр дуулиантайгаар зарласан боловч дараа нь тэдний үр дүнг бие даасан баталгаажуулалтад хамруулсан бөгөөд энэ үеэр тэдний буруу байсан бөгөөд дохио нь сансрын тоосноос ирсэн болох нь тогтоогджээ.
Аризона мужийн их сургуулийн сансрын судлаач Лоуренс Краусс LIGO багийн нээлтийн тухай сонсоод эхлээд үүнийг "сохор хуурмаг зүйл" гэж бодсон. Хуучин ажиглалтын төвийн үйл ажиллагааны явцад дууриамал дохиог өгөгдлийн урсгалд нууцаар оруулж, хариуг шалгахын тулд багийн ихэнх нь энэ талаар мэдээгүй байв. Краусс энэ удаад "сохор шидэлт" биш гэдгийг мэдлэгтэй эх сурвалжаас мэдээд баяр хөөртэй сэтгэлээ барьж ядан байлаа.
9-р сарын 25-нд тэрээр Twitter-ийн 200,000 дагагчдаа “LIGO илрүүлэгч таталцлын долгион илрүүлсэн гэсэн цуурхал. Үнэн бол гайхалтай. Хуурамч биш бол би танд дэлгэрэнгүй мэдээлэл өгөх болно." Үүний дараа 1-р сарын 11-ний өдрийн бичлэгийг оруулав: “LIGO-ийн талаар өмнө нь гарч байсан цуу яриаг хараат бус эх сурвалж баталгаажуулсан. Мэдээг дагаж мөрдөөрэй. Магадгүй таталцлын долгион олдсон байх!"
Эрдэмтдийн албан ёсны байр суурь нь: зуун хувь итгэлтэй байх хүртэл хүлээн авсан дохионы талаар бүү ярь. Нууцлах үүрэгтэйгээр гар хөлөө хүлсэн Торн эхнэртээ юу ч хэлсэнгүй. "Би ганцаараа баяраа тэмдэглэсэн" гэж тэр хэлэв. Эхлэхийн тулд эрдэмтэд янз бүрийн детекторын олон мянган хэмжилтийн сувгаар дохио хэрхэн тархаж байгааг олж мэдэхийн тулд бүх зүйлийг хамгийн жижиг нарийн ширийн зүйл хүртэл шинжлэхээр шийджээ. дохио илэрсэн агшинд. Тэд ер бусын зүйл олсонгүй. Тэд мөн туршилтанд олон мянган мэдээллийн урсгалын талаар хамгийн сайн мэдлэгтэй байсан хакеруудыг хассан. Торн "Баг нь харалган шидэлт хийсэн ч тэд хангалттай төгс биш бөгөөд маш их ул мөр үлдээдэг" гэж Торн хэлэв. "Гэхдээ энд ямар ч ул мөр байгаагүй."
Дараагийн долоо хоногт тэд өөр нэг сул дохиог сонсов.
Эрдэмтэд эхний хоёр дохиог шинжилж, улам олон шинэ дохио гарч ирэв. Тэд 1-р сард Physical Review Letters сэтгүүлд судалгаагаа танилцуулжээ. Энэ дугаар өнөөдөр цахим ертөнцөд нийтлэгдэж байна. Тэдний тооцоолсноор анхны, хамгийн хүчирхэг дохионы статистик ач холбогдол нь 5-сигмагаас давсан бөгөөд энэ нь судлаачид түүний үнэн зөв гэдэгт 99.9999% итгэлтэй байна гэсэн үг юм.
Таталцлын хүчийг сонсох
Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онолын тэгшитгэлүүд нь маш нарийн төвөгтэй тул ихэнх физикчид таталцлын долгион байдаг бөгөөд онолын хувьд ч илрэх боломжтой гэдэгтэй санал нийлэхийн тулд 40 жил зарцуулсан.
Эхлээд Эйнштейн объектууд таталцлын цацраг хэлбэрээр энерги ялгаруулж чадахгүй гэж бодож байсан ч дараа нь үзэл бодлоо өөрчилсөн. Тэрээр 1918 онд бичсэн тэмдэглэлдээ ямар объектууд үүнийг хийж болохыг харуулсан: хоёр тэнхлэгт нэгэн зэрэг эргэлддэг дамббелл хэлбэртэй системүүд, тухайлбал салют шиг дэлбэрдэг хоёртын болон хэт шинэ одууд. Тэд орон зай-цаг хугацааны долгион үүсгэж чаддаг.
© REUTERS, Нарны аймгийн таталцлын долгионы мөн чанарыг харуулсан компьютерийн загвар.
Гэвч Эйнштейн болон түүний хамтрагчид эргэлзсээр байв. Зарим физикчид долгион байсан ч тэдэнтэй хамт дэлхий чичирдэг бөгөөд тэдгээрийг мэдрэх боломжгүй гэж үздэг. Ричард Фейнман хэрвээ таталцлын долгион байдаг бол онолын хувьд илрүүлж болно гэдгийг 1957 он хүртэл сэтгэлгээний туршилтаар нотлон харуулж чадсангүй. Гэвч эдгээр дамббелл хэлбэртэй системүүд сансарт хэр түгээмэл байдгийг, эсвэл үүссэн долгион нь хэр хүчтэй эсвэл сул байсныг хэн ч мэдэхгүй. "Эцсийн эцэст асуулт бол: Бид хэзээ нэгэн цагт тэднийг илрүүлж чадах болов уу?" гэж Кеннефик хэлэв.
1968 онд Райнер Вайсс MIT-ийн залуу профессор байсан бөгөөд харьцангуйн ерөнхий онолын хичээл заахаар томилогдсон. Туршилтын мэргэжилтний хувьд тэрээр энэ талаар бага зэрэг мэддэг байсан ч гэнэт Вебер таталцлын долгионыг нээсэн тухай мэдээ гарч ирэв. Вебер хөнгөн цагаанаас ширээний хэмжээтэй гурван резонансын детектор бүтээж, Америкийн өөр мужуудад байрлуулсан. Одоо тэр гурван детектор бүгд "таталцлын долгионы дууг" илрүүлсэн гэж мэдээлэв.
Вейсийн шавь нараас таталцлын долгионы мөн чанарыг тайлбарлаж, мессежийн талаар санал бодлоо илэрхийлэхийг хүссэн. Нарийвчилсан мэдээллийг судалж байхдаа тэрээр математикийн тооцооллын нарийн төвөгтэй байдлыг гайхшруулжээ. "Вебер юу хийж байгааг, мэдрэгчүүд таталцлын долгионтой хэрхэн харьцдагийг би олж мэдсэнгүй. Би удаан суугаад өөрөөсөө "Таталцлын долгионыг илрүүлэх хамгийн анхдагч зүйл юу вэ?" гэж асууж, дараа нь би LIGO-ийн үзэл баримтлалын үндэс гэж нэрлэх санааг олж авлаа.
Гурвалжны булан дахь толин тусгал гэж сансар огторгуйн гурван объектыг төсөөлөөд үз дээ. "Нэгээс нөгөө рүү гэрлийн дохио илгээ" гэж Вебер хэлэв. "Нэг массаас нөгөө масс руу шилжихэд хэр хугацаа шаардагдахыг харж, цаг өөрчлөгдсөн эсэхийг шалгаарай." Үүнийг хурдан хийх боломжтой гэж эрдэмтэн тэмдэглэв. “Би үүнийг оюутнууддаа судалгааны даалгавар болгон өгсөн. Бүхэл бүтэн бүлэг эдгээр тооцоог хийж чадсан."
Дараагийн жилүүдэд бусад судлаачид Веберийн резонансын детекторын туршилтын үр дүнг давтах гэж оролдсон боловч үргэлж бүтэлгүйтсэн (түүний ажигласан зүйл нь тодорхойгүй, гэхдээ энэ нь таталцлын долгион биш байсан) тул Вайсс илүү нарийвчлалтай, амбицтай туршилтыг бэлтгэж эхлэв: таталцлын- долгионы интерферометр. Лазер туяа нь "L" үсгийн хэлбэрээр суурилуулсан гурван толиноос туссан бөгөөд хоёр цацраг үүсгэдэг. Гэрлийн долгионы оргил ба тэвш хоорондын зай нь орон зайн цагийн X ба Y тэнхлэгийг үүсгэдэг "L" үсгийн хөлний уртыг нарийн заадаг. Хуваарь нь хөдөлгөөнгүй байх үед хоёр гэрлийн долгион нь булангаас тусч, бие биенээ үгүйсгэдэг. Илрүүлэгчийн дохио нь тэг байна. Гэхдээ хэрэв таталцлын долгион дэлхийг дайран өнгөрвөл энэ нь "L" үсгийн нэг гарны уртыг сунгаж, нөгөө гарны уртыг шахдаг (эсрэгээр нь). Хоёр гэрлийн туяа таарахгүй байх нь детекторт дохио үүсгэдэг бөгөөд энэ нь орон зай-цаг хугацааны бага зэрэг хэлбэлзлийг илтгэнэ.
Эхэндээ физикчид эргэлзэж байсан боловч удалгүй Калтекийн онолчдын баг хар нүх болон таталцлын долгионы бусад эх үүсвэр, тэдгээрийн үүсгэсэн дохиог судалж байсан Торноос туршилт удалгүй дэмжлэг авчээ. Торн Веберийн туршилт болон Оросын эрдэмтдийн үүнтэй төстэй хүчин чармайлтаас санаа авчээ. 1975 онд Вейстэй бага хурал дээр ярилцсаны дараа "Би таталцлын долгионыг илрүүлэх нь амжилттай болно гэдэгт итгэж эхэлсэн" гэж Торн хэлэв. "Би ч бас Калтекийг нэг хэсэг байхыг хүссэн." Тэрээр тус хүрээлэнг Шотландын туршилт судлаач Рональд Дриверийг ажилд авахаар тохиролцсон бөгөөд тэрээр мөн таталцлын долгионы интерферометр барина гэж хэлсэн. Цаг хугацаа өнгөрөхөд Торн, Жолооч, Вейс нар нэг баг болж ажиллаж эхэлсэн бөгөөд практик туршилтанд бэлтгэхдээ тоо томшгүй олон асуудлыг шийдэж байв. Гурвал 1984 онд LIGO-г үүсгэн байгуулсан бөгөөд прототипүүдийг бүтээж, хамтын ажиллагаа тасралтгүй өргөжин тэлж байгаа багийн хүрээнд эхэлмэгц 1990-ээд оны эхээр Үндэсний шинжлэх ухааны сангаас 100 сая долларын санхүүжилт авчээ. Аварга L хэлбэрийн детекторыг бүтээх зураг төслийг боловсруулсан. Арван жилийн дараа детекторууд ажиллаж эхлэв.
Ханфорд, Ливингстон хотуудад дөрвөн километрийн детекторын гар тус бүрийн төвд вакуум байдаг бөгөөд үүний ачаар лазер, түүний туяа, толь нь гаригийн байнгын чичиргээнээс хамгийн их тусгаарлагдсан байдаг. Цаашид бооцоо тавихын тулд LIGO-ийн эрдэмтэд детекторуудаа олон мянган хэрэгслээр ажиллуулж, газар хөдлөлтийн идэвхжил, барометрийн даралт, аянга, сансрын туяа, тоног төхөөрөмжийн чичиргээ, лазер туяаны ойролцоох дуу чимээ гэх мэт боломжтой бүхнийг хэмждэг. дээр. Тэд дараа нь энэ гадны фон чимээнээс мэдээллээ шүүдэг. Магадгүй гол зүйл бол тэд хоёр детектортой бөгөөд энэ нь хүлээн авсан өгөгдлийг харьцуулж, тохирох дохио байгаа эсэхийг шалгах боломжийг олгодог.
Контекст
Таталцлын долгион: Эйнштейний Берн хотод эхлүүлсэн зүйлийг дуусгасан
SwissInfo 2016.02.13Хар нүхнүүд хэрхэн үхдэг
Дунд 10/19/2014Лазер болон толин тусгалыг бүрэн тусгаарлаж, тогтворжуулсан ч гэсэн үүссэн вакуум дотор "хачирхалтай зүйлс байнга тохиолддог" гэж LIGO-ийн орлогч төлөөлөгч Марко Каваллиа хэлэв. Эрдэмтэд эдгээр "алтан загас", "сүнс", "далайн мангасууд" болон бусад гадны чичиргээний үзэгдлүүдийг хянаж, тэдгээрийг арилгахын тулд тэдгээрийн эх үүсвэрийг олох ёстой. Туршилтын үе шатанд нэг хүнд хэцүү тохиолдол гарсан гэж ийм гадны дохио, хөндлөнгийн оролцоог судалдаг LIGO судлаач Жессика Макайвер хэлэв. Мэдээллийн дунд үе үе нэг давтамжийн дуу чимээ гарч ирдэг. Тэр болон түүний хамтрагчид тольны чичиргээг аудио файл болгон хувиргахад "утас дуугарах нь тод сонсогдов" гэж Макайвер хэлэв. "Лазер өрөөн доторх харилцаа холбооны сурталчлагчид утсаар ярьж байсан нь тогтоогдсон."
Ирэх хоёр жилийн хугацаанд эрдэмтэд LIGO-ийн сайжруулсан Лазер интерферометр таталцлын долгионы ажиглалтын детекторуудын мэдрэмжийг үргэлжлүүлэн сайжруулах болно. Мөн Италид Advanced Virgo нэртэй гурав дахь интерферометр ажиллаж эхэлнэ. Мэдээлэл өгөхөд туслах хариултуудын нэг бол хар нүх хэрхэн үүсдэг вэ? Эдгээр нь хамгийн эртний том оддын сүйрлийн бүтээгдэхүүн үү, эсвэл оддын нягт бөөгнөрөл доторх мөргөлдөөний улмаас үүссэн үү? "Эдгээр бол хоёр таамаглал, бүгд тайвширвал илүү олон зүйл болно гэдэгт би итгэж байна" гэж Вайсс хэлэв. LIGO-ийн удахгүй хийх ажил нь шинэ статистик мэдээлэл цуглуулж эхэлснээр эрдэмтэд хар нүхний гарал үүслийн талаар сансар огторгуйн шивнэх түүхийг сонсож эхлэх болно.
Хэлбэр, хэмжээнээс нь харахад анхны, хамгийн чанга импульс 1.3 тэрбум гэрлийн жилийн зайд үүссэн бөгөөд мөнхийн удаан бүжгийн дараа тус бүр нь нарнаас 30 дахин их жинтэй хоёр хар нүх харилцан таталцлын нөлөөн дор нэгдэн нийлжээ. татах. Хар нүхнүүд усны эргүүлэг шиг улам хурдан эргэлдэж, аажмаар ойртож байв. Дараа нь нэгдэл болж, нүд ирмэхийн зуур тэд гурван нарны энергитэй дүйцэхүйц эрчим хүч бүхий таталцлын долгионыг гаргав. Энэхүү нэгдэл нь урьд өмнө бүртгэгдсэн хамгийн хүчтэй эрч хүчтэй үзэгдэл байв.
"Бид шуурганы үеэр далайг хэзээ ч харж байгаагүй юм шиг байна" гэж Торн хэлэв. Тэрээр 1960-аад оноос хойш сансар огторгуйн энэ шуургыг хүлээж байсан. Тэр давалгаанууд орж ирэхэд Торнод мэдэрсэн мэдрэмж нь тийм ч их догдлол биш байсан гэж тэр хэлэв. Энэ нь өөр зүйл байсан: гүн сэтгэл ханамжийн мэдрэмж.
InoSMI-ийн материалууд нь зөвхөн гадаадын хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн үнэлгээг агуулсан бөгөөд InoSMI-ийн редакцийн ажилтнуудын байр суурийг тусгаагүй болно.
