Znamo da područje fizike ima mnogo aspekata koji većini ljudi čine prilično teškim za razumijevanje. Jedan od ovih aspekata je gravitacioni talasi. Ove valove je predvideo naučnik Albert Einstein a otkriveni su 100 godina nakon njihovog predviđanja. Oni predstavljaju otkriće nauke u Einsteinovoj teoriji relativnosti.
Stoga ćemo ovaj članak posvetiti kako bismo vam ispričali sve što trebate znati o gravitacijskim valovima, njihovim karakteristikama i važnosti.
Šta su gravitacioni talasi
Govorimo o predstavljanju poremećaja u prostor-vremenu koji nastaje postojanjem ubrzanog masivnog tijela koje proizvodi ekspanziju energije u svim pravcima brzinom svjetlosti. Fenomen gravitacionih valova omogućava da se prostor-vrijeme rasteže, a da se ne može vratiti u prvobitno stanje. Takođe generira mikroskopske poremećaje koji se mogu opaziti samo u naprednim naučnim laboratorijama. Svi gravitacioni poremećaji mogu se širiti brzinom svjetlosti.
Obično se javljaju između dva ili više svemirskih tijela koja proizvode širenje energije koja se prenosi u svim smjerovima. To je fenomen koji uzrokuje da se prostor-vrijeme širi na takav način da se može vratiti u prvobitno stanje. Otkriće gravitacionih talasa dalo je veoma važan doprinos proučavanju svemira kroz njegove talase. Zahvaljujući tome, mogu se predložiti i drugi modeli za razumijevanje ponašanja prostora i svih njegovih karakteristika.
Otkriće
Iako je jedna od posljednjih hipoteza Alberta Einsteina u njegovoj teoriji relativnosti bio opis gravitacijskih valova, oni su otkriveni stoljećem kasnije. Dakle, postojanje ovih gravitacionih valova na koje je Einstein ukazao može se potvrditi. Prema ovom naučniku, postojanje ove vrste talasa proizilazi iz matematičke derivacije koja kaže da nijedan objekat ili signal ne može biti brži od svetlosti.
Već vek kasnije 2014. godine, opservatorija BICEP2 najavila je otkriće i terase gravitacionih talasa koji su nastali tokom širenja svemira u Veliki prasak. Ubrzo nakon toga, ova vijest je mogla biti demantirana kada se vidjelo da to nije stvarno.
Godinu dana kasnije, naučnici u eksperimentu LIGO uspjeli su otkriti ove valove. Na taj način su se pobrinuli za dolazak na objavu vijesti. stoga, Iako je otkriće bilo 2015. godine, najavili su ga 2016. godine.
Glavne karakteristike i porijeklo gravitacionih valova
Vidjet ćemo koje su najreprezentativnije karakteristike koje gravitacione valove čine jednim od najvažnijih otkrića na polju fizike posljednjih godina. To su poremećaji koji mijenjaju dimenzije prostor-vremena na takav način da ga uspije proširiti ne dopuštajući mu da se vrati u prvobitno stanje. Glavna karakteristika je da su sposobni da se šire brzinom svjetlosti i u svim smjerovima. Oni su poprečni valovi i mogu se polarizirati. To znači da ima i magnetnu funkciju.
Ovi valovi mogu prenositi energiju velikom brzinom i u vrlo udaljenim prostorima. Možda je jedna od nedoumica pokrenutih oko gravitacionih talasa da se njegovo porijeklo ne može utvrditi u cijelosti. Mogu se pojaviti na različitim frekvencijama, ovisno o intenzitetu svakog od njih.
Iako nije potpuno jasno, mnogi naučnici pokušavaju utvrditi kako gravitacijski talasi potječu. Pogledajmo koje su moguće situacije u kojima se mogu formirati:
- Kada dva ili više svemirskih tijela vrlo velike mase međusobno komuniciraju. Te mase moraju biti ogromne da bi sila gravitacije stupila na snagu.
- Proizvod orbita dvije crne rupe. Više o ovom fenomenu možete saznati u članku na supermasivne crne rupe.
- Mogu se stvoriti sudarom dviju galaksija. Očito je da je to nešto što se ne događa svaki dan
- Mogu se dogoditi kada se orbite dva neutrona podudaraju.
Otkrivanje i važnost
Hajde da sada ukratko analiziramo kako su LIGO naučnici uspeli da identifikuju ovu vrstu talasa. Znamo da oni stvaraju smetnje mikroskopske veličine i da ih mogu otkriti samo vrlo tehnološki napredni uređaji. Također se mora uzeti u obzir da su ovi uređaji vrlo osjetljivi. Poznati su kao interferometri. Sastoje se od sistema tunela dugih nekoliko kilometara i postavljeni su u obliku slova L. Laseri prolaze kroz ove kilometarske tunele, odbijaju se od ogledala i ometaju kada se ukrste. Kada se pojavi gravitacijski talas, može se savršeno detektovati deformacijom u prostor-vremenu. Ova deformacija se javlja između ogledala pronađenih u interferometru.
Ostali alati koji takođe mogu otkriti gravitacione talase su radio teleskopi. Takvi radio teleskopi mogu izmjeriti svjetlost od pulsara. Važnost otkrivanja ove vrste talasa je ono što ljudima omogućava da bolje istraže svemir. A da li zahvaljujući tim valovima možete dobro čuti vibracije koje se šire u prostoru-vremenu. Otkriće ovih valova omogućilo je razumijevanje da se svemir može deformirati i sve se deformacije šire i skupljaju u svemiru s valnom formom.
Treba napomenuti da za formiranje gravitacionih talasa moraju biti stvoreni nasilni procesi, kao što je sudar crnih rupa. Zahvaljujući proučavanju ovih talasa mogu se dobiti informacije o ovim događajima i kataklizmama koje se dešavaju u kosmosu. Svi fenomeni mogu pomoći u razumijevanju i objašnjenju mnogih osnovnih zakona u polju fizike. Zahvaljujući tome, može se pružiti velika količina informacija o svemiru, njegovom nastanku i načinu na koji se zvijezde deformiraju ili nestaju. Sve ove informacije su također izvedene kako bi se saznalo više o crnim rupama. Primer gravitacionog talasa Nalazi se u eksploziji zvijezde, sudaru dva meteorita ili kada se formira crna rupa. Može se naći i u eksploziji supernove.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o gravitacijskim valovima i njihovim karakteristikama.