10 фактів про гравітаційні хвилі, які ви повинні знати
Існування Росії насправді було вперше передбачено Альбертом Ейнштейном багато років тому. Приблизно через століття передбачення нарешті були виявлені гравітаційні хвилі, брижі в тканині простору-часу. Але чому цей прорив настільки важливий. Щоб відповісти на це, ось 10 фактів про гравітаційні хвилі:
10 Можливість подорожей у часі
Фанати-фантасти по всій земній кулі колективно змочують штани, коли гравітаційні хвилі були підтверджені. Що їх так порадувало, це те, що існує частина спеціального рівняння відносності Ейнштейна, яке спирається на існування гравітаційних хвиль, щоб зробити можливим подорож у часі. Наукове співтовариство було швидко вказати на те, що ми все ще далекі від подорожі під час швидше або повільніше, ніж 365 днів на рік, однак з спритністю Ейнштейна за те, що правильно це може бути просто питання, якщо час.
"Там ще багато чого …" сказав голова кафедри астрофізики Принстонського університету. "Але загальні рівняння відносності говорять нам, що вони (частинки з негативною масою та стабільні червоточини) дозволять подорож у часі". Далі він говорить, що справжня подорож у часі все ще може бути далеко за межами людського розуміння, проте загальна теорія відносності буде важливою, якщо це відкриття буде зроблено.
9 Підтвердження місцевості
Серед значущих фактів про гравітаційні хвилі є підтвердження місцевості. Місцевість – це теорія у фізиці, яка стверджує, що «на те, що відбувається тут, впливає те, що відбувається поблизу, а не те, що відбувається далеко». Це здається досить очевидним у квантову епоху, однак у ньютонівські часи загальновизнано було, що гравітація не поводилась так. Пояснення Ньютона поведінки гравітації полягало в тому, що наслідки зміни маси об'єкта спричинять зміни сили тяжіння у Всесвітімиттєво. Проблема Ейнштейна з цією теорією полягає в тому, що це означало б, що гравітаційні хвилі рухаються швидше, ніж швидкість світла. Ньютон особливо не любив цю теорію, оскільки це означало б, що сила тяжіння здатна поширюватися без такого середовища, як повітря. Зрештою, він залишив шпильку в цій теорії і залишив її на розсуд своїх читачів.
Існування гравітаційних хвиль доводить, що Ньютон мав рацію сумніватися у власному уявленні про нелокальність, оскільки гравітаційні хвилі рухаються через основні частинки, які називаються гравітацією, і вони рухаються зі швидкістю світла.
8 Близнюків Всесвіту
Злиття двох чорних дір у надмасивну чорну діру – це те, що було теоретизовано, але насправді ніколи не було доведено, поки пара вчених та їх надчутливе обладнання не знайшли доказів того, що така подія сталася 1,3 мільярда років тому. Питання про те, як ці дві чорні діри наблизились до об'єднання, є іншим питанням, і превалює теорія, згідно з якою вони народилися в результаті розпаду однієї зірки: зоряна версія матері, яка народила двійнят. Чорні діри утворюються, коли зірка вибухає під час вибуху наднової. Раніше не було жодних доказів того, чи може одна наднова народити дві чорні діри, однак за новими даними, отриманими нами шляхом аналізу гравітаційних хвиль, можна досліджувати нові теорії, подібні цим.
7 Новий спосіб погляду на Всесвіт
Оскільки людство тепер здатне виявляти гравітаційні хвилі, вчені мають абсолютно новий спосіб вивчення Всесвіту. Вміння безпосередньо виявляти гравітаційні хвилі схоже на те, що сліпа людина раптом може бачити. Цей новий сенсорний вхід відкриває новий вимір способів взаємодії зі Всесвітом, що є безумовно одним з найважливіших фактів про гравітаційні хвилі.
До цього часу здатність вчених досліджувати те, що відбувається в надрах космосу, обмежувалась аналізом електромагнітних хвиль, таких як світлові та радіохвилі, які подорожують по космосу. Цей метод аналізу обмежений, оскільки чорні діри не випромінюють світла, і якщо хвилі ЕМ наближаються до чорної діри, вони згинають хвилі. Гравітаційні хвилі не застраховані від цієї проблеми, тому вчені тепер можуть аналізувати дані, які надходять безпосередньо з чорних дір.
6 нових видів зброї
Людство любить зброю. Ми не знаємо, чи це добре, але це, безумовно, серед основних фактів про гравітаційні хвилі, які повинні знати всі. З кожним новим відкриттям, яке було зроблено у світі науки, одне з перших, що ми задаємо собі питання, – "чи можемо ми його озброїти?" На щастя, астрофізики швидко зауважили, що ідея використання гравітаційних хвиль для руху міжзоряних кораблів є абсолютним сміттям, і ідея перетворити їх на зброю так само смішна. Але це не завадило Управлінню оборонної розвідки США сформувати комісію для вивчення ідеї, чи можуть високочастотні гравітаційні хвилі загрожувати безпеці США.
Вони, мабуть, просто переконувались, що вони охопили всі свої бази, але не будемо забувати, що якщо ви запитаєте уряд Японії в 1940 році, чи є у них план на випадок надзвичайних ситуацій щодо можливості скидання на них ядерної бомби 15 кілотон, вони сміявся б і з вас. І всі ми знаємо, що сталося в 1945 році.
5 більш вдосконалених LIGO
Якщо відсунути телескопи, у нас є новий улюблений спосіб перевірити Всесвіт. Звичайні методи вивчення космосу передбачають аналіз різних форм електромагнітного випромінювання під час подорожі в космосі. Основна проблема використання ЕМ-хвиль для погляду в космос полягає в тому, що вони часто спотворюються і змочуються, перш ніж вони можуть досягти Землі. Ось один із найдивовижніших фактів про гравітаційні хвилі. Це не проблема гравітаційних хвиль, які детектуються за допомогою гравітаційно-хвильових обсерваторій лазерного інтерферометра (LIGO ).
В даний час існує лише два діючих LIGO для аналізу хвиль ГВ. Це тому, що їх дорого будувати, оскільки американський LIGO коштував понад $ 1,1 млрд протягом 40 років, і вони були побудовані як наукові експерименти, засновані на недоведеній теорії. З підтвердженням гравітаційних хвиль уряди будуть охочіші витрачати гроші на розробку нових і вдосконалених LIGO.
4 Нові комунікаційні технології
З самого заснування людини електромагнітні хвилі були нашим улюбленим засобом зв'язку. Ми використовували димові сигнали, телефони та радіостанції. Вони є чудовим методом спілкування, оскільки подорожують зі швидкістю світла і здатні долати великі відстані. Єдиними недоліками, які ми виявили при використанні електромагнітних хвиль у зв'язку, є те, що вони легко поглинаються масою. Гравітаційні хвилі вирішують цю проблему, оскільки вони зроблені з настільки крихітних частинок, що вони без особливих зусиль проходять крізь масу. З виправленою проблемою „прямої видимості" використання ГВ для зв'язку значно зменшить потребу в периферійних пристроях, таких як супутники та ретрансляційні пункти, що значно зменшить витрати на зв’язок.
Єдиним недоліком є те, що гравітаційні хвилі дуже важко генерувати, а виявити їх ще важче. Щоб їх використання було практичним, вони повинні генеруватися на високих частотах. Найбільш ефективні технологіями, які ми маємо, здатні передавати HFGWs є синфазной мікро-електромеханічні систем (MEMS) і детектор Li-Baker HFGW, щоб виявити їх. Ці пристрої показують, що зв’язок за допомогою ГВ можливий, однак для підвищення чутливості детекторів ГВ і зменшення кількості енергії, необхідної для виробництва ГВГ, потрібно зробити набагато більше роботи. Це, без сумніву, серед найбільш значущих фактів про гравітаційні хвилі.
3 Вони не такі, як Гравітаційні хвилі
Так, вони звучать однаково, і обидва вони створені об’єктами маси, але це абсолютно різні речі. Гравітаційні хвилі – це брижі у просторі та часі. Вони можуть подорожувати через вакуум простору і подорожувати зі швидкістю світла. З іншого боку, гравітаційні хвилі – явище, яке виникає в динаміці рідини. Вони являють собою хвилю, яка несе в собі силу тяжіння, і вона потребує середовища для переміщення, наприклад повітря або води. Побачити? Зовсім різні речі.
2 Ейнштейн знову це назвав
Це було загальновідомо, але оскільки все більше і більше його прогнозів виявляються правильними, ми можемо бачити, що Ейнштейн не міг зробити нічого поганого. Ейнштейна робить особливо блискучим те, що він був майже повністю теоретиком-фізиком. Хоча більшість вчених покладаються на складні експерименти для виведення своїх висновків, Ейнштейн просто викинув теорії і дозволив іншим людям довести їх, коли технологія стала доступною. Ось чому більшість його теорій доведені ще довго після його смерті.
Вперше підтвердження його прогнозів щодо кривизни простору та часу відбулося в 1919 році, через 14 років після публікації його спеціальної теорії відносності. У ньому він передбачав, що видиме світло від зірок буде гнутися навколо Сонця. Астрономи були скептично налаштовані, однак, коли сталося сонячне затемнення 1919 року, вони повернули свої телескопи до неба і побачили саме те, що він передбачив. З тих пір він був правий, що свідчить про те, що потрібен або сміливий чоловік, або дурень, щоб засумніватися в Ейнштейні.
1 Абсолютно нічого, тому зберігайте свою денну роботу
Так, це номер один серед найважливіших фактів про гравітаційні хвилі, які слід знати. Ще одна теорія Ейнштейна була доведена правильною. Це нічого нового. Його теорії довели свою правильність протягом останнього століття. То що, якщо гравітаційні хвилі насправді існують? Вони були там з самого світанку, і вони будуть там ще довго після того, як нас не буде. У вчених може бути причина для святкування, але що означають гравітаційні хвилі для пересічного Джо? Абсолютно нічого. Вам все одно доведеться вставати вранці і займатися щоденною роботою. Але ти можеш запастися душею, знаючи, що нам потрібно розгадати одну таємницю менше.
10 фактів про гравітаційні хвилі
- Абсолютно нічого, тому зберігайте свою денну роботу
- Ейнштейн знову це назвав
- Вони не такі, як Гравітаційні хвилі
- Нові комунікаційні технології
- Більш просунуті LIGO
- Нові типи зброї
- Новий спосіб погляду на Всесвіт
- Близнюки Всесвіту
- Підтвердження місцевості
- Можливість подорожей у часі
Written by: Kris Kabiru