10 fatti sulle onde gravitazionali che devi conoscere
L'esistenza di è stata effettivamente anticipata per la prima volta da Albert Einstein molti anni fa. Dopo circa un secolo di anticipazione, le onde gravitazionali, le increspature nel tessuto dello spazio-tempo sono state finalmente scoperte. Ma perché questa svolta è così importante. Per rispondere a questa domanda, ecco 10 fatti sulle onde gravitazionali:
10 La possibilità di viaggiare nel tempo
Fan-boys di fantascienza di tutto il mondo si sono bagnati collettivamente i pantaloni quando è stata confermata l'esistenza delle onde gravitazionali. Ciò che li ha resi così felici è che c'è una parte dell'equazione della relatività speciale di Einstein che si basa sull'esistenza delle onde gravitazionali per rendere possibile il viaggio nel tempo. La comunità scientifica si è affrettata a sottolineare che siamo ancora molto lontani dal viaggiare nel tempo più velocemente o più lentamente di 365 giorni all'anno, tuttavia con l'abilità di Einstein di essere corretto potrebbe essere solo una questione di tempo.
"C'è ancora molto là fuori …" ha detto il presidente del dipartimento di astrofisica della Princeton University. "Ma le equazioni della relatività generale ci dicono che (particelle di massa negativa e wormhole stabili) consentirebbero il viaggio nel tempo". Continua dicendo che il vero viaggio nel tempo potrebbe ancora essere ben al di fuori dei regni della comprensione umana, tuttavia la relatività generale sarà essenziale se tale scoperta verrà fatta.
9 Conferma della località
Tra i fatti significativi sulle onde gravitazionali c'è la conferma della località. La località è una teoria in fisica che afferma che "ciò che accade qui è influenzato da ciò che sta accadendo nelle vicinanze piuttosto che da ciò che sta accadendo lontano". Questo sembra abbastanza ovvio nell'era quantistica, tuttavia ai tempi di Newton era generalmente accettato che la gravità non si comportasse in quel modo. La spiegazione di Newton del comportamento della gravità era che gli effetti del cambiamento di massa di un oggetto avrebbero causato cambiamenti nella forza gravitazionale in tutto l'universoimmediatamente. Il problema di Einstein con questa teoria è che significherebbe che le onde gravitazionali si muovono più velocemente della velocità della luce. Newton non amava particolarmente questa teoria perché significherebbe che la forza di gravità è in grado di propagarsi senza un mezzo come l'aria. Alla fine ha lasciato uno spillo in questa teoria e l'ha lasciata alla discrezione dei suoi lettori.
L'esistenza delle onde gravitazionali dimostra che Newton aveva ragione a dubitare della propria idea di non-località perché le onde gravitazionali viaggiano attraverso particelle fondamentali chiamate gravitazione e viaggiano alla velocità della luce.
8 gemelli dell'universo
La fusione di due buchi neri in un buco nero supermassiccio è qualcosa che è stato teorizzato ma mai effettivamente dimostrato fino a quando un paio di scienziati e le loro apparecchiature super sensibili non hanno trovato la prova che un tale evento è accaduto 1,3 miliardi di anni fa. La questione di come quei due buchi neri si siano avvicinati abbastanza da fondersi è un'altra questione e una teoria prevalente è che siano nati dal crollo di una singola stella: la versione stellare di una madre che dà alla luce due gemelli. I buchi neri si formano quando una stella esplode in un'esplosione di supernova. In precedenza non c'erano prove del fatto che una supernova potesse creare due buchi neri, tuttavia con i nuovi dati forniti dall'analisi delle onde gravitazionali è possibile indagare su nuove teorie come queste.
7 Un nuovo modo di vedere l'universo
Con l'umanità ora in grado di rilevare le onde gravitazionali, gli scienziati hanno un modo completamente nuovo di studiare l'universo. Essere in grado di rilevare direttamente le onde gravitazionali è simile a una persona cieca che all'improvviso è in grado di vedere. Questo nuovo input sensoriale apre una nuova dimensione di modi per interagire con l'universo che è di gran lunga uno dei fatti più importanti sulle onde gravitazionali.
Fino ad ora la capacità degli scienziati di esaminare ciò che accade nelle profondità dello spazio è stata limitata all'analisi delle onde elettromagnetiche come la luce e le onde radio che viaggiano attraverso il cosmo. Questo metodo di analisi è limitato in quanto i buchi neri non emettono luce e se le onde EM si avvicinano abbastanza a un buco nero, piegano le onde. Le onde gravitazionali sono immuni a questo problema e quindi gli scienziati sono ora in grado di analizzare i dati che provengono direttamente dai buchi neri.
6 nuovi tipi di armi
L'umanità ama le armi. Non sappiamo se sia una buona cosa, ma è sicuramente tra i fatti più importanti sulle onde gravitazionali che tutti dovrebbero conoscere. Con ogni nuova scoperta che viene fatta nel mondo della scienza, una delle prime cose che ci chiediamo è "possiamo usarla come arma?" Per fortuna gli astrofisici si sono affrettati a sottolineare che l'idea di usare le onde gravitazionali per spingere le navi interstellari è una spazzatura assoluta e l'idea di trasformarle in armi è altrettanto ridicola. Ma ciò non ha impedito alla United States Defense Intelligence Agency di formare una commissione per esaminare l'idea se le onde gravitazionali ad alta frequenza potessero rappresentare una minaccia per la sicurezza degli Stati Uniti.
Probabilmente si stavano solo assicurando di avere tutte le loro basi coperte, ma non dimentichiamo che se chiedevi al governo giapponese nel 1940 se avevano un piano di emergenza per la possibilità che una bomba nucleare da 15 chilogrammi venisse lanciata su di loro, loro avrei riso anche di te. E sappiamo tutti cosa è successo nel 1945.
5 LIGO più avanzati
Metti da parte i telescopi, abbiamo un nuovo modo preferito di controllare l'universo. I metodi convenzionali di studio del cosmo implicano l'analisi di diverse forme di radiazione elettromagnetica mentre viaggia attraverso lo spazio. Il problema principale con l'utilizzo delle onde EM per guardare nello spazio è che sono spesso distorte e smorzate prima che possano raggiungere la Terra. Ecco uno dei fatti più sorprendenti sulle onde gravitazionali. Questo non è un problema con le onde gravitazionali che vengono rilevate utilizzando Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatories (LIGO ).
Al momento ci sono solo due LIGO operativi per l'analisi delle onde GW. Questo perché sono costosi da costruire, con la LIGO con sede negli Stati Uniti che costa oltre $ 1,1 miliardi in 40 anni e sono stati costruiti come esperimenti scientifici basati su una teoria non dimostrata. Con la conferma delle onde gravitazionali i governi saranno più disposti a spendere soldi per lo sviluppo di LIGO nuovi e più avanzati.
4 Nuova tecnologia di comunicazione
Fin dagli albori dell'uomo le onde elettromagnetiche sono state il nostro mezzo di comunicazione preferito. Abbiamo usato segnali di fumo, telefoni e radio. Sono un ottimo metodo di comunicazione perché viaggiano alla velocità della luce e sono in grado di coprire grandi distanze. L'unico inconveniente che abbiamo riscontrato nell'uso delle onde elettromagnetiche nelle comunicazioni è che sono facilmente assorbite dalla massa. Le onde gravitazionali risolvono questo problema perché sono costituite da particelle così minuscole che passano attraverso la massa senza sforzo senza smorzamento. Con il problema della "linea di vista" risolto, l'uso di GW per le comunicazioni ridurrebbe notevolmente la necessità di dispositivi periferici come satelliti e punti di ritrasmissione, riducendo notevolmente i costi di comunicazione.
L'unico inconveniente è che le onde gravitazionali sono molto difficili da generare e rilevarle è ancora più difficile. Affinché il loro utilizzo sia pratico, devono essere generati ad alte frequenze. La tecnologia più efficiente che abbiamo in grado di trasmettere HFGW è un sistema meccanico microelettrico in fase (MEMS) e il rivelatore Li-Baker HFGW per rilevarli. Questi dispositivi dimostrano che la comunicazione tramite GW è possibile, tuttavia è necessario fare molto più lavoro per aumentare la sensibilità dei rilevatori GW e ridurre la quantità di potenza richiesta per produrre HFGW. Questo è senza dubbio uno dei fatti più significativi sulle onde gravitazionali.
3 Non sono la stessa cosa delle onde gravitazionali
Sì, suonano allo stesso modo e sono entrambi creati da oggetti di massa ma sono cose completamente diverse. Le onde gravitazionali sono increspature nello spazio e nel tempo. Possono viaggiare nel vuoto dello spazio e viaggiare alla velocità della luce. Le onde gravitazionali invece sono un fenomeno che si verifica nella dinamica dei fluidi. Sono l'onda che trasporta una forza di gravità e richiede un mezzo per spostarsi come l'aria o l'acqua. Vedere? Cose completamente diverse.
2 Einstein lo chiamò, di nuovo
Questo era già noto, ma poiché sempre più delle sue previsioni si dimostrano corrette, possiamo vedere che Einstein non poteva sbagliare. Ciò che rende Einstein particolarmente brillante è che era quasi interamente un fisico teorico. Mentre la maggior parte degli scienziati fa affidamento su esperimenti complessi per dedurre le proprie conclusioni, Einstein ha semplicemente buttato fuori le teorie e lasciato che altre persone le dimostrassero quando la tecnologia è diventata disponibile. Ecco perché la maggior parte delle sue teorie sono state dimostrate molto tempo dopo la sua morte.
La prima volta che le sue previsioni sulla curvatura dello spazio e del tempo furono confermate fu nel 1919, 14 anni dopo la pubblicazione della sua teoria della relatività speciale. In esso prediceva che la luce visibile delle stelle si sarebbe piegata attorno al sole. Gli astronomi erano scettici, tuttavia quando si verificò l'eclissi solare del 1919, girarono i loro telescopi verso il cielo e videro esattamente ciò che aveva predetto. Da allora ha avuto ragione, il che dimostra che ci vuole un uomo coraggioso o uno sciocco per dubitare di Einstein.
1 Assolutamente niente, quindi mantieni il tuo lavoro quotidiano
Sì, questo è il numero uno tra i fatti più significativi sulle onde gravitazionali che si dovrebbero conoscere. Un'altra delle teorie di Einstein si è dimostrata corretta. Non è niente di nuovo. Le sue teorie si sono dimostrate corrette durante tutto il secolo scorso. E se le onde gravitazionali esistessero davvero? Sono stati lì dall'alba dei tempi e ci saranno molto tempo dopo che ce ne saremo andati. Gli scienziati potrebbero avere un motivo per festeggiare, ma cosa significano le onde gravitazionali per il Joe medio? Assolutamente niente. Dovrai comunque alzarti la mattina e dedicarti alla tua routine quotidiana. Ma puoi rincuorarti sapendo che c'è un mistero in meno da risolvere da risolvere.
10 fatti sulle onde gravitazionali
- Assolutamente niente, quindi mantieni il tuo lavoro quotidiano
- Einstein l'ha chiamato, di nuovo
- Non sono la stessa cosa delle onde gravitazionali
- Nuova tecnologia di comunicazione
- LIGO più avanzati
- Nuovi tipi di armi
- Un nuovo modo di vedere l'universo
- Gemelli dell'universo
- Conferma della località
- La possibilità di viaggiare nel tempo
Scritto da: Kris Kabiru