No, imeli ste dovolj časa, da razmislite o odkritju gravitacijskih valov LIGO, razumete, kaj je to, in sami naredite zanimive zaključke. Pomen tega odkritja je šokiral svet, zato vas bo zanimalo manj znane njegove plati. Na primer …
Gravitacijski valovi ne bi smeli biti koristni
To je pogosto vprašanje, ki se pojavi pri novem znanstvenem odkritju: so lahko tam gravitacijski valovi? Lahko plavate na njih? Na splošno lahko z njimi naredite kaj koristnega? Na primer, izdelajte proti gravitacijski stroj. Ali warp pogon. Vse te ideje so po svoje čudovite, vendar ne zajemajo bistva. Ne preučujemo gravitacijskih valov, da bi kar koli storili. Proučujemo gravitacijske valove, ker želimo razumeti gravitacijske valove.
Richard Feynman je to zelo dobro izrazil:
"Fizika je kot seks: seveda lahko prinese nekaj praktičnih rezultatov, vendar tega ne počnemo zato."
Očitno je težko napovedati pojav novih tehnologij, ki bi s tem odkritjem lahko terjale svoj davek. Vzemimo na primer laser. Ko je bil ustanovljen leta 1960, so mnogi mislili, da ne bo imel praktične koristi. Seveda so se motili. Laserji so danes povsod.
Promocijski video:
Zaznavanje LIGO ne dokazuje obstoja gravitacijskih valov
A začnimo z bistvom "dokaza". Znanost nikoli ne dokaže resnice nečesa - tega preprosto ne more storiti. Znanost gradi modele. Če ti modeli ustrezajo resničnim podatkom, super - vendar to ne potrjuje modela. Če najdete podatke, ki niso v skladu z vašim modelom, to lahko pomeni, da je model v zmoti. Torej besede "dokaz" ni treba uporabljati.
Dlje. LIGO ni dokazal obstoja gravitacijskih valov. Toda ta projekt je bil prvi, ki je zbral dokaze v podporo modelu gravitacijskih valov. Je bolje? Ne Problem ostaja. Vrnimo se v preteklost. Leta 1993 sta Russell Hulse in Joseph Taylor mlajši prejela Nobelovo nagrado za fiziko za odkritje binarnega pulsarja s spremenljivim obdobjem kroženja. Po Einsteinovi splošni teoriji relativnosti bi morali ti pulzarji oddajati gravitacijske valove in zmanjševati orbitalno obdobje, kot sta natančno odkrila Hulse in Taylor. Lahko rečemo, da so bili prvi, ki so dobili prepričljive dokaze o obstoju gravitacijskih valov.
Toda ali LIGO ni našel valov, namesto da bi le iskal dokaze o njihovem obstoju? Lahko tako rečete, vendar je vse odvisno od tega, kaj velja za "neposredno merjenje". Nihče ni videl gravitacijskega vala. LIGO je opazoval premikanje ogledal, oborožen s konceptom gravitacijskih valov. Ne razumite me narobe, odkritje je res resno.
LIGO tega signala ne bi zaznal brez naprednega LIGO
Napredni LIGO je povečal občutljivost detektorjev. Ker moč signala gravitacijskega vala oslabi s prevoženo razdaljo, vam bo občutljivejši detektor omogočil, da "vidite" vesolje naprej. Še veliko več.
Brez naprednega LIGO bi bil gravitacijski dogodek (kot trk nevtronskih zvezd) potreben veliko bližje Zemlji. Če so ti dogodki redki, bo trajalo dolgo. S povečanjem razdalje gledanja LIGO poveča možnosti zaznavanja prihodnjih dogodkov.
V LIGO je bilo veliko vloženega
Ameriška nacionalna znanstvena fundacija že od sedemdesetih let vlaga v iskanje gravitacijskih valov. Od takrat je vložil približno 1,1 milijarde dolarjev. To je veliko denarja, razdeljenega v precej dolgem času. Seveda bi vsi radi vrnili zgodaj, vendar ne gre vedno tako. Znanost zna dolgo čakati, prenašati in ne videti napredka (čeprav napredek vendarle obstaja). Je ta projekt vreden milijardo dolarjev? Vsekakor. Vendar pa je leta 2015 ameriška vojska zapravila 600 milijard dolarjev, zato se zdi, da je vlaganje v LIGO v tem smislu nesmisel.
V načrtu je, da v vesolje pošljemo detektor gravitacijskega vala
Točno tako. Detektor v vesolju ne bo motečega hrupa na tleh. In tudi vakuum bo. Tudi vesoljski gravitacijski observatorij bo precej velik, saj bodo ogledala morali postaviti na različna mesta. S tem bo povezanih veliko tehničnih težav, vendar bomo poskusili.
To je cilj programa eLISA. Program je lansiral dve testni masi LISA Pathfinder. Ta posebna misija bo preizkusila, kako natančno lahko postavite obe masi - nujen korak k izgradnji observatorija vesoljske gravitacije.
Nizkofrekvenčne gravitacijske valove lahko merimo z radijskim teleskopom
Pulsarji so kot ura vesolja. Čas (merjenje časa) pulzarja se meri z radijskimi teleskopi (ki namesto vidne svetlobe uporabljajo radijske valove). Kako bi jih lahko uporabili kot detektorje gravitacijskih valov? Oglejte si na primer signale pulsarjev na različnih mestih. Ko nizkofrekvenčni gravitacijski val prehaja skozi pulzarje, se njihov lastni čas spremeni. Na podlagi sprememb časa in lokacije pulsarjev lahko ustvarite v bistvu velikansko različico LIGO v vesolju (največjo). Temu rečemo pulsar matrike časovnih mrež in so povsem resnične.
Morda je LIGO vesel, da je pred odkritjem radijskih teleskopov poročal o odkritju gravitacijskega vala.