Nu, jums ir bijis pietiekami daudz laika, lai padomātu par LIGO gravitācijas viļņu atklāšanu, saprastu, kas tas ir, un izdarītu sev interesantus secinājumus. Šī atklājuma nozīme šokēja pasauli, tāpēc jūs interesē uzzināt par mazāk zināmām tā pusēm. Piemēram…
Gravitācijas viļņiem nevajadzētu būt noderīgiem
Tas ir izplatīts jautājums, kas nāk ar jaunu zinātnisku atklājumu: vai gravitācijas viļņi var būt tur? Vai jūs varat peldēties uz tiem? Vai jūs vispār varat darīt kaut ko noderīgu ar viņiem? Piemēram, uzbūvējiet pretgravitācijas mašīnu. Vai arī šķēru piedziņa. Visas šīs idejas savā veidā ir brīnišķīgas, taču tās neaptver galveno lietu. Mēs nepēta gravitācijas viļņus, lai kaut ko darītu. Mēs pētām gravitācijas viļņus, jo vēlamies izprast gravitācijas viļņus.
Ričards Feinmans to izteica ļoti labi:
"Fizika ir kā sekss: protams, tas var dot dažus praktiskus rezultātus, bet ne tāpēc mēs to darām."
Acīmredzot ir grūti paredzēt jaunu tehnoloģiju parādīšanos, kas varētu atnest savu atdevi no šī atklājuma. Veikt, piemēram, lāzeru. Kad tā tika izveidota 1960. gadā, daudzi domāja, ka tai nebūs praktiskas izmantošanas. Protams, viņi kļūdījās. Lāzeri šodien ir visur.
Reklāmas video:
LIGO noteikšana nepierāda gravitācijas viļņu esamību
Bet sāksim ar "pierādījuma" būtību. Zinātne nekad nepierāda kaut kā patiesību - to vienkārši nevar izdarīt. Zinātne veido modeļus. Ja šie modeļi atbilst reāliem datiem, lieliski, bet tas modeli neapstiprina. Un otrādi, ja atrodat datus, kas neatbilst jūsu modelim, tas var norādīt, ka modelis ir kļūdains. Tātad vārds "pierādījums" nav jāizmanto.
Tālāk. LIGO nav pierādījis gravitācijas viļņu esamību. Bet šis projekts bija pirmais, kas savāca pierādījumus gravitācijas viļņu modeļa atbalstam. Vai tas ir labāk? Nē. Problēma paliek. Atgriezīsimies pagātnē. 1993. gadā Rasels Hulss un Džozefs Teilors, jaunākais, saņēma Nobela prēmiju fizikā par binārā pulsāra atklāšanu ar mainīgu orbitālo periodu. Saskaņā ar Einšteina vispārējo relativitātes teoriju šiem pulsāriem vajadzētu izstarot gravitācijas viļņus un samazināt orbitālo periodu, kā precīzi atklāja Hulss un Teilors. Mēs varam teikt, ka viņi pirmie ieguva pārliecinošus pierādījumus par gravitācijas viļņu esamību.
Bet vai LIGO neuztvēra viļņus, nevis tikai meklēja pierādījumus par to esamību? Jūs varat tā teikt, bet viss ir atkarīgs no tā, kas tiek uzskatīts par "tiešu mērījumu". Gravitācijas vilni neviens neredzēja. LIGO vēroja spoguļu kustību, bruņojoties ar gravitācijas viļņu jēdzienu. Nepārprotiet, atklājums ir patiešām nopietns.
LIGO nebūtu atklājis šo signālu bez Advanced LIGO
Advanced LIGO ir palielinājis detektoru jutīgumu. Tā kā gravitācijas viļņa signāla stiprums vājinās līdz ar nobraukto attālumu, jutīgāks detektors ļaus jums "redzēt" Visumu tālāk. Daudz tālāk.
Bez Advanced LIGO gravitācijas notikums (piemēram, neitronu zvaigžņu sadursme) būtu vajadzīgs daudz tuvāk Zemei. Ja šie notikumi ir reti, tas prasīs daudz laika. Palielinot skatīšanās attālumu, LIGO palielina izredzes atklāt nākotnes notikumus.
LIGO ir ieguldīts daudz
ASV Nacionālais zinātnes fonds jau kopš pagājušā gadsimta 70. gadiem iegulda līdzekļus gravitācijas viļņu meklēšanā. Kopš tā laika tā ir ieguldījusi aptuveni 1,1 miljardu ASV dolāru. Tā ir liela nauda, kas sadalīta diezgan ilgā laikā. Protams, visi vēlētos agri atdot, bet tas ne vienmēr izdodas tā. Zinātne zina, kā ilgi gaidīt, izturēt, neredzēt progresu (kaut arī progress ir). Vai šī projekta vērtība ir miljards dolāru? Pilnīgi. Tomēr 2015. gadā ASV militārie spēki iztērēja 600 miljardus dolāru, tāpēc uz šī fona ieguldījumi LIGO šķiet nejēdzība.
Plānots nosūtīt gravitācijas viļņu detektoru kosmosā
Tieši tā. Detektors kosmosā būs bez kaitinoša trokšņa uz zemes. Un būs arī vakuums. Arī kosmosa gravitācijas observatorija būs diezgan liela, jo spoguļi būs jānovieto dažādās vietās. Ar to būs saistītas daudz tehniskas grūtības, taču mēs centīsimies.
Tas ir programmas eLISA mērķis. Programma uzsāka divas LISA Pathfinder testa masas. Šī konkrētā misija pārbaudīs, cik precīzi var izvietot divas masas - nepieciešams solis ceļā uz kosmosa bāzes gravitācijas observatorijas izveidi.
Zemas frekvences gravitācijas viļņus var izmērīt ar radioteleskopu
Pulsāri ir kā Visuma pulkstenis. Pulsāra laiku (laiku) mēra ar radioteleskopiem (kuros redzamās gaismas vietā tiek izmantoti radioviļņi). Kā tos varētu izmantot kā gravitācijas viļņu detektorus? Piemēram, aplūkojiet pulsāra signālus dažādās vietās. Kad zemfrekvences gravitācijas vilnis iet caur pulsāriem, mainās viņu pašu laiks. Pamatojoties uz pulsāru laika un atrašanās vietas izmaiņām, kosmosā jūs varat izveidot milzīgu LIGO versiju (lielāko). Tos sauc par pulsāra laika režģu blokiem, un tie ir pilnīgi reāli.
Varbūt LIGO ir priecīgs, ka ziņoja par gravitācijas viļņa atklāšanu, pirms to darīja radioteleskopi.