Odkryto fale grawitacyjne - ostatni brakujący element teorii względności Einsteina

Gazeta.pl > Technologie >  Wiadomości
Piotr Stanisławski
17.03.2014 17:29
Zdjęcie przedstawia promieniowanie tła obserwowane przez teleskop Planka

Zdjęcie przedstawia promieniowanie tła obserwowane przez teleskop Planka (Fot. Nature News)

Po bozonie Higgsa odkryliśmy kolejny element, który dopełnia naszą wiedzę o fizyce. Udało się to naukowcom z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. To fale grawitacyjne - zjawisko, które teoretycznie przewidział Albert Einstein w swojej ogólnej teorii względności ogłoszonej w 1916 roku. Wszystkie pozostałe fragmenty jego przewidywań znalazły już wcześniej potwierdzenie doświadczalne - fale grawitacyjne były ostatnie.

Są one gigantycznymi zmarszczkami na rzeczywistości czyli na całej czasoprzestrzeni. Niezwykle trudno jest je wykryć - powodem tego jest m.in. sama ich natura. Jeśli taka zmarszczka przechodzi przez Ziemię, to odkształca na niej wszystko - również same przyrządy pomiarowe. W dodatku odchylenie jest bardzo niewielkie: dla obiektu o długości 400 kilometrów to zaledwie 10^-19 metra. W dodatku by efekt był możliwy do zaobserwowania ciało wytwarzające fale grawitacyjne musi mieć ogromną masę i przyspieszenie. Takimi ciałami mogą być na przykład dwie wirujące wokół siebie czarne dziury, które zniekształcają czasoprzestrzeń.

 

Grafika przedstawiająca naturę i odkrycie fal grawitacyjnychRys. BICEP2

 

Odkrycie fal grawitacyjnych jest nie tylko kolejnym potwierdzeniem ogólnej teorii względności, ale też niezwykłym spojrzeniem w najodleglejszą historię Wszechświata. Zaraz po Wielkim Wybuchu bardzo wiele rzeczy zdarzyło się w niezwykle krótkim czasie. Już w 10^-34 sekundy od Wybuchu nastąpił etap inflacji - niezwykle gwałtownego rozszerzania się części ówczesnego Wszechświata, który doprowadził do powstania wszystkiego, co dziś nas otacza. Trwał gdzieś do 10?32 sekundy, a w tym czasie zwiększył swoją objętość mniej więcej 1050 razy.

 

Zniekształcenia polaryzacji światła pochodzącego z pierwszych chwil po wielkim wybuchu, które dowodzi istnienia fal grawitacyjnych.Rys. BICEP2 Collaboration

 

I właśnie ten moment wywołał tak potężny wstrząs, że dziś nadal odczuwamy fale nim wywołane - właśnie fale grawitacyjne. Ich odkrycie potwierdza teorie pochodzącą z lat 70., która wyjaśnia, że nierównomierne rozłożenie materii we Wszechświecie (mamy przecież gwiazdy, galaktyki i nas samych) jest właśnie wynikiem tej gwałtownej inflacji, która zakłóciła wcześniejszą równowagę.

Odkrycia dokonano dzięki teleskopowi BICEP, który pracował na biegunie południowym. Choć zakończył działanie w 2008 roku, to nadal trwa analiza pochodzących z niego danych i to właśnie jej efektem jest dzisiejsze odkrycie. Z wynikami badań możecie zapoznać się tu.

Dlaczego jest ono tak ważne?

1. Pokazuje nam, co działo się z Wszechświatem tuż po Wielkim Wybuchu

2. Potwierdza pośrednio istnienie grawitonów, hipotetycznych cząstek przenoszących oddziaływania grawitacyjne i otwiera nowe pole badań dotyczących grawitacji.

Tekst pochodzi z serwisu CrazyNauka.pl

Tagi:

  • 75
  • 11
Komentarze (376)
Zaloguj się
  • Oceniono 520 razy 446

    The Guardian pisał o tym trzy dni temu - czyli sporo jeszcze przed zwołaną na dzis konferencją. To jest właśnie profesjonalne dziennikarstwo, czyli zdobywanie informacji zanim staną się one powszechnie dostępne.
    Natomiast napisanie newsa BEZ podania faktu, ze właśnie dziś się taka konferencja odbyła i KAŻDY zainteresowany tematem mógł ją oglądać w Sieci (do czasu, az padły przeciążone serwery) to jest zwyczajne sugerowanie czytelnikom, że oto pan Stanisławski wie COŚ z TAJEMNICZYCH ŹRÓDEŁ... Tymczasem pan redaktor jak zwykle jedynie skorzystal z pracy innych, zapominajac o tym napisać.
    Do backgroundu tekstu nalezy dodać, że istnienie fal grawitacyjnych zostalo potwierdzone pośrednio podczas badań układu podwójnego białych karłów oznaczonego PSR B1913+16 i za te badania ich autorzy otrzymali nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki bodaj w 1993 roku.
    Pomimo wpadek brawa, że wreszcie opublikowano w tym dziale coś, co nie dotyczy Facebooka i gadżetów. Tak trzymać!

  • Oceniono 452 razy 200

    Cejrowski i jemu podobni i tak będą się upierać, że świat zrobił Pan Bóg w przeciągu sześciu dni, urządził Eden gdzieś w Afryce i ulepił z gliny ludzi.

    Serio, jak można uważać, że jeżeli nie przyjmie się dosłownie zapisów Biblii, to ona zamiast zyskać straci na wiarygodności? Czemu nie możecie uznać, że Bóg jako istota o nieskończonej mądrości tworzył świat na drodze skomplikowanych procesów fizycznych i biologicznych? Czemu Boga z jego geniuszem sprowadzacie do poziomu upośledzonej małpy babrającej się w błocie? Wiara amputuje myślenie?

  • evil_professeur

    Oceniono 114 razy 82

    teoria wzglednosci bedzie kompletna, gdy uda sie ja polaczyc z mechanika kwantowa. Jak zwykle przesadzacie.
    Odkrycie fal grawitacyjnych jest wielkim osiagnieciem i faktycznie troche rzeczy w fizyce wskoczy na swoje miejsce, ale od kompletnosci jestesmy jeszcze szalenie daleko.

  • Oceniono 83 razy 75

    Niestety nie znam angielskiego. Czytam jedynie po polsku. Oczekuję od polskich mediów, że będą mi przekazywały informacje w moim języku - przecież żyję w Polsce.

    Nie znam również tak zaawansowanej fizyki, jak ta, która dotyczy grawitacji.

    O grawitacji wiem jedynie to, czego nauczyłam się w szkole, a i to po latach jest raczej już niewyraźne. Czyli o grawitacji przypominam sobie na ogół jedynie gdy poślizgnę się na lodzie, albo potknę na prostej drodze.

    Czego dowiedziałam się z tego artykułu?

    Otóż jedynie tego, że gdzieś, ktoś wykazał falową strukturę grawitacji. Ale nic nie powiedziano jak do tego doszło.

    W artykule na pierwszym obrazku pokazano schematyczny wycinek przestrzeni kosmicznej z opisem w języku angielskim i niestety nic z tego nie rozumiem - obrazek jest w miarę ładny.

    Na drugim obrazku pokazano jakieś kreski i plamy czerwone niebieskie. Też w miarę ładne, jakieś uporządkowane.

    Niestety nic mi to nie mówi, a skojarzenie blondynki przywodzi mi na myśl ćwiczenie fizyczne z magnesem i opiłkami, a właściwie ze szpilkami - kiedyś się nawet bawiłam tak, rozsypując na tekturce szpilki i przesuwałam magnes pod tekturką. Niektóre szpilki stawały w pionie, niektóre były skosem, a niektóre leżały w różnych kierunkach. Nic nowego.

    Ale rzecz dotyczy grawitacji, więc znowu moje skojarzenia, te kreseczki to te moje szpilki, które - patrząc z góry, są ustawione w różnych kierunkach i przestrzennie - więc patrząc na to z góry, niektóre są pionowe (te kropki) a niektóre skosem aż do poziomu (najdłuższe. Zakładam że wszystkie te kreseczki mają tą samą długość (tak jak moje szpilki) tylko umieszczone w różnych pozycjach w przestrzeni.

    A co mają do tego fale? Tego mi się trudno domyślić.

    Kojarzę fale najprościej jak potrafię - fale na wodzie. I w zależności ile i skąd wieją wiatry, to tych fal jest mniej, albo więcej, również ich rodzaj jest zależna od sił wiatrów i czy są to fale podstawowe czy już napotkały inne. Cała teoria fal i ich zakłóceń dotyczy tak prostych zjawisk jak fale na wodzie, ale również wszystkich innych zjawisk, które wykorzystujemy na co dzień - fale dźwiękowe, fale radiowe, mikrofale. Kojarzą mi się również z drganiami poszczególnych pierwiastków chemicznych, które drgając również są przekładane na fale. W ogóle Hertz przychodzi mi na myśl.

    A czego nie dowiedziałam się z tego artykułu?

    W jaki sposób zaobserwowano te fale grawitacyjne?
    Co przedstawia ten rysunek z kreskami i kolorowymi plamami?

    To są pytania podstawowe, których oczekuję po artykule popularno-naukowym w prasie. Dotyczy to tylko artykułów z prasy ogólnej, a nie specjalistycznej, która jest czytana przez wszystkich, a przede wszystkim przez ludzi, którzy nie mają z danym zagadnieniem nic wspólnego, ale chcieliby zrozumieć treść, którą czytają, na swoim poziomie wiedzy. Biorąc pod uwagę wiedzę ogólną na poziomie szkoły średniej.

    Może doczekam się następnego artykułu, który wyjaśni mi to, czego w tym artykule nie ma, a przede wszystkim opracuje te obrazki z polskim opisem.

Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX