Unsa ang usa ka grabidad nga halad?

Ang opisyal nga petsa sa pag-abli (detection) sa grabidad balud giisip nga Pebrero 11, 2016. nan kini mao ang gihimo sa Washington sa press conference, ang mga pangulo sa kolaborasyon LIGO, kini gipahibalo nga ang team sa mga tigdukiduki milampos sa unang higayon sa kasaysayan sa katawhan sa pag-ayo niini nga panghitabo.

Ang mga tagna sa dakung Einstein

Ang kamatuoran nga ang grabidad balud anaa, bisan sa sinugdanan sa katapusan nga siglo (1916) misugyot Albert Einstein formulated sa sulod sa gambalay sa General Karelatibo (GR). Usa lamang mahibulong sa mamugnaong mga abilidad sa mga bantog nga pisiko, nga mao ang makahimo sa paghimo sa maong layo-ot konklusyon uban sa usa ka minimum nga aktuwal nga data. Lakip sa daghang uban pang mga pisikal nga mga butang katingalahan gitagna nga nakaplagan kumpirmasyon sa sunod nga siglo (mohinay sa paglabay sa panahon, mga kausaban sa electromagnetic radiation sa sa direksyon sa grabidad kaumahan, ug uban pa) Hapit makamatikod sa atubangan sa niini nga matang sa tinabyog inter-aksyon sa mga lawas, hangtud nga bag-o lang nga kini dili mahimo.

Grabidad - usa ka ilusyon?

Kasagaran, sa kahayag sa mga teoriya sa relativity grabidad halos usa ka puwersa. Kini mao ang usa ka sangputanan sa kabalisa o curvature sa luna-panahon putol. Ang usa ka maayo nga panig-ingnan sa paghulagway niini nangayo mahimo nga gituy-od piraso sa panapton. Ubos sa gibug-aton nga gibutang sa usa ka nawong sa usa ka kinabag butang ang nag-umol sa usa ka recess. Ang ubang mga butang diha sa motion duol sa anomaliya niini nga mag-usab sa trajectory sa ilang kalihukan, ingon nga kini ang "madani". Ug ang mas dako ang gibug-aton sa butang (na diametro ug curvature giladmon), mas dako ang "pwersa sa atraksyon." Sa diha nga kini nagalihok sa ibabaw sa panapton, mahimo kamo motan-aw sa pagtunga sa managlahi nga "milihok".

Usa ka butang nga susama nga nahitabo diha sa luna sa kalibutan. Ang bisan unsang paspas nga pagbalhin sa lig-on nga butang mao ang tinubdan sa pagsaka-kanaog sa sa Densidad sa luna ug panahon. Ang usa ka grabidad tinabyog sa usa ka mahinungdanon nga amplitude, nag-umol mga lawas uban sa hilabihan ka dako nga masa o sa dihang nagmaneho uban sa dakung accelerations.

pisikal nga paghingalan, pagtinagsa

Pagsaka-kanaog diha sa sulod-panahon metriko magpakita sa ilang mga kaugalingon ingon nga mga kausaban sa grabidad kapatagan. panghitabo Kini gitawag usab nga luna-panahon milihok. Grabidad tinabyog makaapekto sa lawas ug butang nga nasugatan, squeezing ug ang nagbuklad kanila. Palabihan kantidad kaayo gamay nga - sa han-ay sa 10 ^-21 sa orihinal nga gidak-on. Ang bug-os nga kalisud sa detection sa niini nga panghitabo mao nga ang mga tigdukiduki nga makakat-on kon sa unsang paagi sa pagsukod ug pagrekord sa kini nga mga kausaban sa paggamit sa tukma nga mga ekipo. Ang gahum sa grabidad radiation mao ang hilabihan usab ubos - sa tibuok solar system, kini mao ang usa ka pipila ka kilowatts.

Ang pagpasanay speed sa mga grabidad balud gamay agad sa mga kabtangan sa mga pagpahigayon sa medium. Ang pagtaas ug paghubas amplitude sa gilay-on gikan sa tinubdan pagminus, mga pagmobu sa hinay-hinay apan wala ot sa zero. frequency Ang mga bakak sa usa ka-laing gikan sa pipila ka mga napulo ngadto sa gatusan ka mga hertz. Ang gikusgon sa grabidad balud sa interstellar medium moduol sa speed sa kahayag.

sirkumstansiyal nga ebidensiya

Kay sa unang higayon sa usa ka theoretical kumpirmasyon sa sa paglungtad sa grabidad balud nakahimo sa pagkuha sa mga Amerikano astronomo nga si Joseph Taylor ug Russell Hulse iyang assistant sa 1974. Ang pagtuon sa Uniberso pinaagi sa teleskopyo obserbatoryo Arecibo (Puerto Rico), tigdukiduki nadiskobrehan ang pulsar KRP B1913 + 16 nga nagrepresentar sa usa ka duha sistema sa neutron mga bitoon nga tuyok sa palibot sa usa ka komon nga sentro sa masa sa usa ka kanunay nga eskinado tulin, kabad (talagsaon nga kaso). Ang matag panahon nga tuig pagtambal mao ang 3,75 ka oras sa sinugdanan, mikunhod ngadto sa 70 ms. bili Kini mao ang nahisubay sa mga konklusyon sa GTR pagbalanse nga pagtagna sa mga abut sa speed sa rotation sa mga sistema sa tungod sa konsumo sa enerhiya alang sa kaliwatan sa grabidad balud. Sa ulahi nga mas double pulsars ug puti nga mga duwende sa usa ka susama nga kinaiya nakaplagan. Radio astronomiya D. Taylor ug R. Hulse sa Nobel Prize sa Physics alang sa pagkadiskobre sa mga bag-ong mga posibilidad sa pagtuon sa grabidad kaumahan nga award sa 1993.

Pagpangawat grabidad nga halad

Ang unang pamahayag sa pagmatikod grabidad balud nadawat gikan sa University of Maryland siyentista Dzhozefa Vebera (USA) sa 1969. Tungod niini nga katuyoan iyang gigamit ang duha ka grabidad antena sa ilang kaugalingon nga plano, mibulag sa usa ka gilay-on nga duha ka kilometro. Ang lanog detector mao ang usa ka maayo nga uyog-inusara silindro-tiil nga piraso sa aluminum, himan uban sa piezoelectric transducers sensitibo. Ang amplitude sa giingong natudlong pagsaka-kanaog Weber napamatud-an nga labaw pa kay sa usa ka milyon nga mga panahon nga mas taas kay sa gipaabot. Pagsulay sa ubang tigdukiduki sa paggamit sa susama nga mga ekipo nga sublion ang "kalampusan" sa mga Amerikano physicist positibo nga resulta wala mitugyan. Human sa pipila ka tuig sa trabaho Weber sa niini nga dapit nga giila nahapay, apan gihatag impetus ngadto sa kalamboan sa "grabidad boom" alang sa pagtawag sa dapit niini nga sa pagtuon sa daghan nga mga eksperto. Pinaagi sa dalan, Dzhozef Veber hangtod sa iyang kamatayon mao ang sigurado sa pagkuha sa grabidad balud.

Pagpauswag sa pagdawat sa mga ekipo

Diha sa mga 70s siyentista Bill Feyrbank (USA) nga naugmad sa usa ka plano sa grabidad-tinabyog antenna, cooled sa liquid helium, uban sa paggamit sa nokus - supersensitive magnetometer. Kasamtangan sa panahon nga ang teknolohiya dili gitugotan sa pagtan-aw sa mga imbentor sa imong produkto, nakaamgo sa "metal".

Sumala sa niini nga baruganan gihimo Auriga ang grabidad detector sa lenyarskoy National Laboratory (Padova, Italya). Ang sukaranan nga gambalay sa aluminum-magnesium silindro ug usa ka gitas-on sa 3 metros ug usa ka diametro sa 0.6 m. Ang tigdawat yunit gibug-aton sa 2.3 tonelada naglutaw sa usa ka hilit, cooled ngadto sa duol sa hingpit nga zero vacuum lawak. Kay fixation ug mauyog-ila sa mga auxiliary kilo pangpalanog ug usa ka igsusukod nga sistema gibase sa computer. Ang gipahayag pagbati sa mga ekipo 10 ^-20.

interferometers

Ang sukaranan sa mga ninglihok sa mga interferometric grabidad tinabyog detector gilakip sa sama nga mga baruganan nga gigamit sa Michelson interferometer. Nga ginabuga sa tinubdan sa laser pinutol nga kahoy gibahin ngadto sa duha ka sapa. Human sa daghang mga pamalandong ug pagbiyahe sa mga abaga lalang agay gidala pag-usab, ug ang katapusan nga maghuhukom paghilabut larawan nga apektado kon ang dagan sa mga silaw sa bisan unsa nga kasamok (pananglitan, grabidad tinabyog). Ang maong ekipo gibuhat sa daghang mga nasud:

• GEO 600 (Hannover, Germany). Ang gitas-on sa lunang, haw tunnel 600 metros.
• Tama (Japan) uban sa mga abaga sa 300 m.
• Virgo (Pisa, Italy) - usa ka hiniusang Franco-Italyano nga proyekto, gilunsad sa 2007 uban sa usa ka tulo-ka-kilometro nga dugay tunel.
• LIGO (Estados Unidos, Pacific Coast), nag-unang nangita sa alang sa grabidad balud sa 2002.

Last bili naghunahuna sa sa dugang nga detalye.

LIGO Advanced

Ang proyekto nga gipasiugdahan sa mga siyentipiko sa Massachusetts ug California Institute of Technology. Naglakip sa duha ka obserbatoryo mibulag sa 3 ka libo. Km, Louisiana ug Washington (siyudad sa Livingston ug Hanford) uban sa tulo ka susama interferometers. Ang gitas-on sa tindog lunang, haw-tunnel mao ang 4 ka libo. Metros. Kini mao ang kinadak-ang sa date sa kasamtangan susama nga mga gambalay. Hangtud 2011, sa daghan nga mga pagsulay sa pag-ila grabidad balod wala mitugyan sa bisan unsa nga mga resulta. Usa ka malig upgrading (Advanced LIGO) misaka ang pagbati sa mga ekipo sa laing 300-500 Hz labaw pa kay sa lima ka mga panahon, ug sa ubos nga-frequency rehiyon (sa 60 Hz) mao ang dul-an sa usa ka kapunongan sa magnitude, pagkab-ot sa usa ka bili sa maong gitinguha 10 ^-21. Ang updated nga proyekto nagsugod sa Septiyembre 2015, ug sa mga paningkamot sa labaw pa kay sa usa ka libo ka mga empleyado sa kolaborasyon nga gigantihan uban sa mga resulta.

Grabidad balud makaplagan

Septiyembre 14, 2015 abante LIGO detector sa 7 ms sal natala moabut ngadto sa grabidad balud sa atong planeta gikan sa pinakadako nga mga panghitabo nga nahitabo diha sa mga kadaplinan sa makita nga uniberso - sa usa ka gitapo sa duha ka dako nga itom nga mga buslot sa masa sa 29 ug 36 nga mga panahon nga labaw pa kay sa mga solar masa. Atol sa pagsulay, nga gikuha sa dapit sa ibabaw sa 1.3 Ga na ang milabay, sa usa ka butang sa segundo sa grabidad nga halad radiation kini migahin mga tulo ka solar masa sa butang. Base sa natudlong frequency grabidad balud sa 35 Hz, ug ang maximum peak bili sa ang-ang nakaabot sa 250 Hz.

Ang mga resulta nga nakuha sa mga balik-balik nga gipailalom sa komprehensibo nga testing ug sa pagtambal, pag-ayo sa pagputol alternatibong paghubad sa mga data. Sa kataposan, sa Pebrero 11 sa miaging tuig sa mga direkta nga detection sa panghitabo gitagna sa Einstein, kini gipahibalo ngadto sa komunidad sa kalibutan.

Tinuod nga naghulagway sa usa ka Titanic buhat sa mga tigdukiduki: ang amplitude sa pagtaas ug paghubas bukton sa gidak-on mao ang 10 ^-19 m - kini nga bili ingon nga sa daghan nga mga panahon nga mas gamay kay sa diametro sa usa ka atomo, sa unsa nga paagi sa daghang siya dili kaayo orange.

umaabot nga palaaboton

pagkadiskobre sa makausa pag-usab nagpamatuod nga ang kinatibuk-ang teoriya sa relativity - dili lang sa usa ka hugpong sa mga abstract pormula, ug ang usa ka bug-os nga bag-o nga pagtan-aw sa diwa sa grabidad balod ug grabidad ingon sa usa ka bug-os nga.

Sa dugang pa nga mga pagtuon, ang mga siyentipiko adunay taas nga paglaum sa proyekto Elsa: sa paglalang sa usa ka higante nagabiyo interferometer sa abaga nga mga 5 ka milyon km, makahimo sa pagmatikod bisan menor de edad nga perturbations sa grabidad kaumahan. Revitalization sa buhat sa direksyon niini nga mao ang makahimo sa pagsulti sa usa ka daghan mahitungod sa nag-unang mga ang-ang sa kalamboan sa uniberso, ang mga proseso, sa obserbasyon nga sa tradisyonal nga mga pundok mao ang lisud nga o imposible. Walay duhaduha nga itom nga mga buslot, grabidad balud, nga natudlong sa umaabot, daghan nga pakigpulong bahin sa kinaiyahan.

Kay ang pagtuon sa relic grabidad radiation, makahimo sa paghisgot mahitungod sa unang mga gutlo sa atong kalibutan human sa Big Bang, nagkinahanglan mas sensitibo nga luna instrumento. ), но его реализация, по заверениям специалистов, возможна не ранее, чем через 30-40 лет. Kini nga proyekto anaa (Big Bang Observer), apan ang iyang pagpatuman, ang mga pasalig sa mga eksperto, kini mao ang posible nga dili sa sayo pa kay sa 30-40 ka tuig.