Når massive gjenstander krasjer inn i hverandre, bør det være frigjøring av gravitasjonsbølger. Så hva er disse tingene, og hvordan kan vi oppdage dem?
Hvem vil satse mot Einstein? Du? Du? Hva med deg?
Jada, det var noen få støt, men fyrens merittliste om relativitet er plettfritt. Han forklarte den rare måten Mercury går i bane rundt sola. Han gjettet at astronomer ville se stjerner avbøyes av solens tyngdekraft under en solformørkelse. Han spådde at tyngdekraften ville forskyve lyset, og det tok fysikere 50 år å endelig komme med et eksperiment for å bekrefte det.
Basert på prediksjonene hans, bekreftet forskere at galakser snor seg lys med tyngdekraften, fotoner får utvidet tid når de passerer nær sola, og klokker som ferdes i høye hastigheter opplever kortere tid enn klokker på jorden.
De har til og med testet gravitasjonell rødskift, ramme-dra og ekvivalensprinsippet. Hvilket er en ordssalat vi skal dekke i fremtiden, eller for de av dere som ikke kan vente, google.
Hver gang Bertie foretok en prediksjon om relativitet, har fysikere kunnet bekrefte via eksperimentering. Og slik, ifølge denne uklare mannen med den gigantiske hjernen, når massive gjenstander krasjer inn i hverandre, eller når det dannes sorte hull, bør det frigjøres gravitasjonsbølger.
Så hva er disse tingene, og hvordan kan vi oppdage dem?
Først en rask gjennomgang. Masse forårsaker et varp i rom og tid. Solens “tyngdekraft” er ikke en trekkraft, det er virkelig en innrykk som Solen forårsaker i rommet rundt seg selv.
Planeter tror de beveger seg i en rett linje, men de blir faktisk trukket inn i en sirkel mens de reiser gjennom denne snevde romtiden. Gå hjemplaneter, du er full.
Ideen er når massen beveger seg eller endres, sa Einstein at det skulle være gravitasjonsrimpler produsert i romtiden.
Problemet vårt er at størrelsen og effekten av gravitasjonsbølger er utrolig liten. Vi må finne de mest katastrofale hendelsene i universet hvis vi håper til og med oppdager dem.
En supernova som detonerer asymmetrisk, eller to supermassive sorte hull som kretser om hverandre, eller et gjenforening av Galactus; er størrelsen på hendelser vi ser etter.
Det mest alvorlige forsøket på å oppdage gravitasjonsbølger er Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, eller LIGO-detektor, i USA. Det har to fasiliteter skilt med 3000 km. Hver detektor følger nøye med på tyngdekraftsbølger som går gjennom den tid det tar før laserpulser spretter i løpet av et 4 km langt forseglet vakuum.
Hvis det oppdages en gravitasjonsbølge, bruker de to observatoriene triangulering for å bestemme dens størrelse og retning. I det minste var det planen fra 2002 til 2010. Problemet var at det ikke oppdaget noen gravitasjonsbølger for hele løpet.
Men hei, dette er en jobb for vitenskap. Uten båt bygde de sterkt øye forskerne på utstyret og forbedret følsomheten med en faktor 10. Denne neste runde starter i 2015.
Forskere har foreslått rombaserte instrumenter som kan gi mer følsomhet og øke sjansene for å oppdage en gravitasjonsbølge.
Fysikere antar at dette er et spørsmål om "når", ikke "om" at gravitasjonsbølger vil bli oppdaget, ettersom bare en narre satser mot Einstein. Vel, det og gravitasjonsbølger er allerede blitt oppdaget ... indirekte.
Ved å se de ekstremt vanlige energisprengningene som kommer fra pulsarer, sporer astronomer nøyaktig hvor raskt de stråler energien bort på grunn av gravitasjonsbølger. Så langt stemmer alle observasjonene perfekt med spådommene om relativitet. Vi har bare ikke oppdaget de gravitasjonsbølgene direkte… ennå.
Så gode nyheter! Forutsatt at fysikerne og Einstein har rett, bør vi se påvisningen av en gravitasjonsbølge i løpet av de neste tiårene, og pakke sammen en rekke spådommer om hvor sinnsykt rart vårt univers oppfører seg.
Bør vi grave dypere i relativitet, Einstein og hans spådommer? Fortell oss i kommentarene nedenfor.
Podcast (lyd): Last ned (Varighet: 4:37 - 4.2MB)
Abonner: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Last ned (Varighet: 5:00 - 59.4MB)
Abonner: Apple Podcasts | Android | RSS
