Vel, du har hatt nok tid til å tenke på oppdagelsen av LIGO gravitasjonsbølger, forstå hva det er og trekke interessante konklusjoner for deg selv. Betydningen av denne oppdagelsen sjokkerte verden, så du vil være interessert i å lære om de mindre kjente sidene av den. For eksempel…
Tyngdekraftsbølger bør ikke være nyttige
Dette er et vanlig spørsmål som oppstår med en ny vitenskapelig oppdagelse: kan gravitasjonsbølger være der? Kan du svømme på dem? Generelt, kan du gjøre noe nyttig med dem? For eksempel, bygg en tyngdekraftsmaskin. Eller en fordreining. Alle disse ideene er fantastiske på sin egen måte, men de fanger ikke hovedpoenget. Vi studerer ikke gravitasjonsbølger for å gjøre noe. Vi studerer gravitasjonsbølger fordi vi ønsker å forstå gravitasjonsbølger.
Richard Feynman sa det veldig bra:
"Fysikk er som sex: selvfølgelig kan det gi noen praktiske resultater, men det er ikke derfor vi gjør det."
Åpenbart er det vanskelig å forutsi fremveksten av nye teknologier som kan ta sin toll fra denne oppdagelsen. Ta en laser, for eksempel. Da den ble opprettet i 1960, trodde mange at den ikke ville ha noen praktisk anvendelse. Selvfølgelig tok de feil. Lasere er overalt i dag.
Kampanjevideo:
LIGO-deteksjon beviser ikke eksistensen av gravitasjonsbølger
Men la oss starte med essensen av "beviset". Vitenskap beviser aldri sannheten i noe - den kan rett og slett ikke gjøre det. Vitenskap bygger modeller. Hvis disse modellene tilsvarer reelle data, er det flott - men det validerer ikke modellen. Omvendt, hvis du finner data som ikke er i samsvar med modellen din, kan dette indikere at modellen er i feil. Så ordet "bevis" trenger ikke brukes.
Lenger. LIGO har ikke bevist eksistensen av gravitasjonsbølger. Men dette prosjektet var det første som samlet bevis for å støtte gravitasjonsbølgemodellen. Er det bedre? Nei. Problemet gjenstår. La oss gå tilbake til fortiden. I 1993 mottok Russell Hulse og Joseph Taylor, Jr. Nobelprisen i fysikk for oppdagelsen av en binær pulsar med variabel omløpstid. I følge Einsteins generelle relativitetsteori, skulle disse pulsarene avgi gravitasjonsbølger og redusere omløpstiden, slik Hulse og Taylor nøyaktig oppdaget. Vi kan si at de var de første som mottok overbevisende bevis på at det fantes gravitasjonsbølger.
Men fant ikke LIGO bølger i stedet for bare å lete etter bevis på deres eksistens? Du kan si det, men alt avhenger av hva som regnes som "direkte måling." Ingen så en gravitasjonsbølge. LIGO så på bevegelsen av speilene bevæpnet med gravitasjonsbølger. Ikke misforstå, oppdagelsen er virkelig alvorlig.
LIGO ville ikke ha oppdaget dette signalet uten Advanced LIGO
Advanced LIGO har økt følsomheten til detektorene. Siden signalstyrken til gravitasjonsbølgen svekkes med tilbakelagt avstand, vil en mer følsom detektor tillate deg å "se" universet videre. Mye lenger.
Uten Advanced LIGO ville en gravitasjonshendelse (som en kollisjon av nøytronstjerner) være nødvendig mye nærmere Jorden. Hvis disse hendelsene er sjeldne, vil det ta lang tid. Ved å øke observasjonsavstanden øker LIGO sjansene for å oppdage fremtidige hendelser.
Mye er investert i LIGO
US National Science Foundation har investert i jakten på gravitasjonsbølger siden 1970-tallet. Siden den gang har det investert omtrent 1,1 milliarder dollar. Dette er mye penger, fordelt over ganske lang tid. Selvfølgelig vil alle gjerne gi tilbake tidlig, men det går ikke alltid slik. Vitenskapen vet å vente, holde ut, ikke se fremgang i lang tid (selv om det er fremgang). Er dette prosjektet verdt en milliard dollar? Absolutt. Imidlertid brukte det amerikanske militæret i 2015 $ 600 milliarder dollar, så på denne bakgrunn ser det ut til å være tull å investere i LIGO.
Det er planer om å sende en gravitasjonsbølgedetektor ut i rommet
Nøyaktig. Detektoren i rommet vil være fri for irriterende støy på bakken. Og det vil også være et vakuum. Romgravitasjonsobservatoriet vil også være ganske stort, ettersom speilene må plasseres forskjellige steder. Det vil være mange tekniske problemer forbundet med dette, men vi vil prøve.
Dette er målet med eLISA-programmet. Programmet lanserte to LISA Pathfinder testmasser. Dette spesielle oppdraget vil teste hvor nøyaktig to masser kan plasseres - et nødvendig skritt mot å bygge et rombasert tyngdekraftsobservatorium.
Lavfrekvente gravitasjonsbølger kan måles med et radioteleskop
Pulsarer er som universets klokke. Tidspunktet (timing) for en pulsar måles med radioteleskoper (som bruker radiobølger i stedet for synlig lys). Hvordan kunne de brukes som gravitasjonsbølgedetektorer? Se for eksempel på pulssignaler forskjellige steder. Når en lavfrekvent gravitasjonsbølge passerer gjennom pulsarer, endres deres egen timing. Basert på endringer i tiden og plasseringen av pulsarene, kan du lage en gigantisk versjon av LIGO i verdensrommet (den største). Disse kalles pulsar tidsrutenett, og de er helt ekte.
Kanskje er LIGO glad for å ha rapportert om oppdagelsen av en gravitasjonsbølge før radioteleskoper gjorde det.
