Når massive genstande går ned i hinanden, skulle der være frigivelse af tyngdekraftsbølger. Så hvad er disse ting, og hvordan kan vi opdage dem?
Hvem vil satse mod Einstein? Du? Du? Hvad med dig?
Sikker på, der var et par ujævnheder, men fyrens track record på relativitet er uplettede. Han forklarede den underlige måde, hvorpå Merkur kredser om solen. Han gættede, at astronomer ville se stjerner afbøjes af solens tyngdekraft under en solformørkelse. Han forudsagde, at tyngdekraften ville rødskifte lys, og det tog fysikere 50 år til sidst at komme med et eksperiment for at verificere det.
Baseret på hans forudsigelser, videnskabsfolk bekræftet galakser skæve lys med deres tyngdekraft, fotoner får tid udvidet, når de passerer nær solen, og ure, der rejser i høje hastigheder oplever mindre tid end ure på Jorden.
De har endda testet gravitationsrødskift, rammetrækning og ækvivalensprincippet. Hvilket er en ordssalat, vi vil dække i fremtiden, eller til dem af jer, der ikke kan vente, google.
Hver gang Bertie fremsatte en forudsigelse om relativitet, har fysikere været i stand til at verificere via eksperimentering. Og således skal der ifølge denne fuzzy mand med den gigantiske hjerne, når massive genstande går ned i hinanden, eller når der dannes sorte huller, frigøres tyngdekraftsbølger.
Så hvad er disse ting, og hvordan kan vi opdage dem?
Først en hurtig gennemgang. Masse forårsager et varp i rum og tid. Solens “tyngdekraft” er ikke en trækkraft, det er virkelig en indrykk, som Solen forårsager i rummet omkring sig selv.
Planeter tror, de bevæger sig i en lige linje, men de er faktisk trukket ind i en cirkel, mens de rejser gennem denne skæve rumtid. Gå hjem planeter, du er fuld.
Ideen er, når massen bevæger sig eller ændrer sig, sagde Einstein, at der skulle produceres gravitationsringe i rumtiden.
Vores problem er, at gravitationsbølgernes størrelse og virkning er utroligt lille. Vi er nødt til at finde de mest katastrofale begivenheder i universet, hvis vi håber endda at opdage dem.
En supernova, der detonerer asymmetrisk, eller to supermassive sorte huller, der kredser om hinanden, eller en Galactus-familiesammenføring; er størrelsesordenen af begivenheder, vi leder efter.
Det mest seriøse forsøg på at registrere gravitationsbølger er Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory eller LIGO-detektor i USA. Det har to faciliteter adskilt med 3000 km. Hver detektor følger nøje øje med tyngdekraftsbølger, der går igennem den tid, det tager for laserpulser at hoppe inden for et 4 km langt forseglet vakuum.
Hvis der registreres en gravitationsbølge, bruger de to observatorier triangulering til at bestemme dens størrelse og retning. I det mindste var det planen fra 2002 til 2010. Problemet var, at det ikke registrerede nogen tyngdekraftsbølger for hele dens løb.
Men hej, dette er et job for videnskab. Uhøget genopbyggede de stærkt øje forskere udstyret og forbedrede dets følsomhed med en faktor 10. Denne næste runde starter i 2015.
Forskere har foreslået pladsbaserede instrumenter, der kunne give mere følsomhed og øge chancerne for at opdage en gravitationsbølge.
Fysikere antager, at dette er et spørgsmål om ”hvornår”, ikke ”hvis”, at tyngdekraftsbølger vil blive opdaget, da kun et nar narder mod Einstein. Nå, det og gravitationsbølger er allerede blevet påvist ... indirekte.
Ved at se de ekstremt regelmæssige energisprængninger, der kommer fra pulsarer, sporer astronomer nøjagtigt, hvor hurtigt de udstråler deres energi væk på grund af tyngdekraftsbølger. Indtil videre stemmer alle observationer perfekt sammen med forudsigelserne om relativitet. Vi har bare ikke registreret disse tyngdepunktbølger direkte… endnu.
Så gode nyheder! Hvis vi antager, at fysikerne og Einstein har ret, bør vi se påvisningen af en tyngdekraftsbølge i de næste par årtier, hvor vi pakker en række forudsigelser om, hvor sindssygt underligt vores univers opfører sig.
Skal vi grave dybere ned i relativitet, Einstein og hans forudsigelser? Fortæl os i kommentarerne nedenfor.
Podcast (lyd): Download (Varighed: 4:37 - 4,2 MB)
Abonner: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Download (Varighed: 5:00 - 59.4MB)
Abonner: Apple Podcasts | Android | RSS
