Wanasayansi wanakaribia kutatua siri ya mawimbi ya mvuto

2024 Mwandishi: Malcolm Clapton | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 04:12

Katika fizikia ya kisasa, mvuto ni moja ya siri kuu. Hatujajifunza jinsi ya kupima maonyesho yake kwa namna ya mvuto. Lakini mvuto ni nini, unatoka wapi, unapitishwaje - sayansi ya kisasa bado haiwezi kujibu bila usawa.

Ukweli ni kwamba mvuto ni mojawapo ya mwingiliano manne wa kimsingi - aina za uhamishaji wa nishati - na wakati huo huo dhaifu zaidi ya yote. Lakini shida kuu iko mahali pengine.

Miingiliano mitatu iliyosomwa vyema zaidi inajulikana kusafirishwa kwa chembe. Na ikiwa kwa aina nyingine za mwingiliano chembe hizi zinajulikana, na kuwepo kwao kunathibitishwa kwa majaribio (moja kwa moja au kwa moja kwa moja, pamoja na mawazo makubwa), basi kwa mvuto kila kitu ni ngumu zaidi.

Kwa sasa, haijawezekana kudhibitisha ukweli halisi wa uwepo wa sio tu kinachojulikana kama graviton (chembe ya kinadharia inayohusika katika dhana fulani za fizikia kwa usambazaji wa mvuto na uundaji wa uwanja wa mvuto), lakini pia. athari kama hizo za mvuto ambazo zingeruhusu kuamua asili ya upitishaji wake (au, wacha tuseme, usafirishaji kwa wakati wa nafasi).

Kulingana na nadharia hiyo hiyo, ambayo inadhani uwepo wa gravitons, zinageuka kuwa mvuto unapaswa kupitishwa kwa njia ya quantized iliyoelekezwa (yaani, inayojumuisha chembe au "kama chembe" - pakiti za nishati na thamani fulani) mawimbi - mvuto. mionzi. Inapaswa kujidhihirisha kwa namna ya mawimbi makubwa yanayotoka kwa vitu na matukio yoyote ya nafasi kubwa - mashimo meusi na makundi ya galaksi, wakati wa kuzaliwa kwa supernovae. Hata hivyo, bado hawajapatikana.

Na mnamo Januari 11, 2016, mwanakosmolojia wa Chuo Kikuu cha Arizona Lawrence Krauss aliandika kwenye Twitter yake: Tuhuma zangu juu ya ugunduzi wa LIGO zilithibitishwa na vyanzo huru. Endelea kuwasiliana! Mawimbi ya mvuto yanaweza kugunduliwa!

LIGO Gravitational Wave Observatory ni mojawapo ya tovuti muhimu zaidi za kusoma mvuto na kutafuta mawimbi ya mvuto. Vituo vya LIGO hutumia viingilizi vya juu vya leza ili kugundua mawimbi ya mvuto. Ingawa Krauss alidokeza mnamo Septemba 2015 kwamba ishara za mawimbi ya nguvu ya uvutano yaligunduliwa kwenye kigunduzi cha LIGO, hapakuwa na uthibitisho rasmi wa hii. Muda mfupi kabla ya hii, tata hiyo ilikuwa ya kisasa, na majaribio ya Advanced LIGO ilizinduliwa huko, ambayo inaweza kusababisha kugundua mawimbi ya mvuto.

Wakati huo huo, hakukuwa na taarifa rasmi kutoka kwa uchunguzi (zinatarajiwa angalau Februari), hivyo wataalam wanaamini kuwa ni mapema sana kufurahi na kueneza uvumi kuhusu ugunduzi muhimu usio wa kawaida. Zaidi ya hayo, hitimisho la awali lililopatikana katika mfumo wa jaribio la BICEP2 liligeuka kuwa na makosa: ishara hiyo kwa kweli haikusababishwa na mawimbi ya mvuto, lakini kwa vumbi.

Kwa nini inahitajika na kwa nini ni muhimu sana? Nadharia yoyote ni mwanzo wa mazoezi. Bila fizikia ya quantum hakungekuwa na GPS, mawasiliano ya setilaiti, transistors za kisasa na kompyuta za quantum (na njia za mawasiliano za macho pia). Nadharia inayofanya kazi na kamili inayoelezea mvuto inaweza kuruhusu uchunguzi wa kina zaidi wa Ulimwengu, sheria zake, mienendo ya vitu, mashimo meusi, nishati ya giza na vitu vya giza. Na inawezekana kabisa kuunda aina mpya za harakati katika nafasi (au hata kwa wakati). Hadi wakati huo, hakuna kuruka kwa quantum, wala minyoo, au kasi ya superluminal haipatikani kwetu.