एक गुरुत्वाकर्षण लहर के हो?

उद्घाटन गुरुत्वाकर्षण छालहरू को (पत्ता लगाउने) को आधिकारिक मिति फेब्रुअरी 11, 2016 हुन मानिन्छ। यो त प्रेस सम्मेलन मा वाशिंगटन मा आयोजित छ, सहयोग LIGO नेताहरू, शोधकर्ताहरुलाई टीम यो घटना मिलाउने मानिसजातिको इतिहास मा पहिलो पटक सफल छ कि यो घोषणा गरेको थियो।

ठूलो आइंस्टीन को भविष्यवाणीहरू

गुरुत्वाकर्षण छालहरू पनि पछिल्लो शताब्दीको शुरुवात (1916) मा अवस्थित भन्ने तथ्यलाई सुझाव Albert Einstein सामान्य सापेक्षताको (GR) को रूपरेखा भित्र formulated। एक वास्तविक डेटा को न्यूनतम संग यस्तो पछिसम्म निष्कर्ष बनाउन सक्षम थियो जो प्रसिद्ध भौतिक को सिपालु क्षमता, मा मात्र MARVEL गर्न सक्नुहुन्छ। धेरै अन्य भौतिक घटना अर्को शताब्दीमा फेला पुष्टि कि भविष्यवाणी बीच (समय खण्डमा धीमा, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रहरू को दिशा मा विद्युत चुम्बकीय विकिरण, आदि मा परिवर्तन) लगभग शरीर को लहर अन्तरक्रिया यस प्रकारको उपस्थिति पत्ता लगाउन, हाल सम्म यो सम्भव थिएन।

गुरुत्वाकर्षण - एक भ्रम?

सामान्यतया, ज्योति मा सापेक्षता को सिद्धान्त गुरुत्वाकर्षण शायद एक शक्ति। यो एक परिणाम हो स्पेस-समय Continuum को perturbation वा झुकाव को। यो अभिधारणा चित्रण गर्न एक राम्रो उदाहरण कपडा टुक्रा फैलयो हुन सक्छ। एक थोक वस्तुको एक सतह मा राखिएको वजन अन्तर्गत recess गठन गरिएको छ। यसलाई "आकर्षित" थिए यो विसंगति नजिकै गति अन्य वस्तुहरु, आफ्नो आन्दोलन को trajectory परिवर्तन हुनेछ। र ठूलो वस्तु (अब व्यास र झुकाव गहिराई), को ठूलो को वजन "आकर्षण को शक्ति।" यो कपडा भन्दा उत्प्रेरित गर्छ जब, तपाईं divergent "लहरहरु" को उद्भव हेर्न सक्नुहुन्छ।

यस्तै केही संसारको ठाउँ मा भइरहेको छ। कुनै पनि तीव्र गतिमा सार्ने ठोस कुरा ठाउँ र समय को घनत्व मा उतार चढाव को स्रोत हो। एक महत्वपूर्ण आयाम संग एक गुरुत्वाकर्षण लहर, अत्यन्तै ठूलो जनता संग शरीर गठन वा ठूलो accelerations संग ड्राइभिङ।

शारीरिक विनिर्देशों

स्पेस-समय मेट्रिक मा उतार चढाव आफूलाई गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र मा परिवर्तन रूपमा देखाउँछन्। यो घटना पनि ठाउँ-समय लहरहरु भनिन्छ। गुरुत्वाकर्षण लहर squeezing र तिनीहरूलाई stretching, शरीर असर र सामना वस्तुहरु। तनाव रकम धेरै सानो हो - 10 मूल आकार को ^-21 को अर्डर। यो घटना को खोज को सम्पूर्ण कठिनाई शोधकर्ताओं मापन र उपयुक्त उपकरण प्रयोग गरेर यी परिवर्तनहरू रेकर्ड गर्न कसरी सिक्न थियो भन्ने छ। गुरुत्वाकर्षण विकिरण शक्ति पनि अत्यन्तै कम छ - सम्पूर्ण सौर्य प्रणाली को लागि, यो केही किलोवाट छ।

गुरुत्वाकर्षण छालहरू को प्रसार गति अलिकति पनि सञ्चालन मध्यम को गुण मा निर्भर गर्दछ। स्रोत देखि दूरी संग oscillation आयाम बिस्तारै घट्छ तर शून्य कहिल्यै पुग्यो। फ्रिक्वेन्सी hertz सयौं धेरै दसौं देखि एक दायरामा निहित। को interstellar मध्यम मा गुरुत्वाकर्षण छालहरू को गति नजिकिंदै प्रकाश को गति।

चौडी प्रमाण

पहिलो पटक गुरुत्वाकर्षण छालहरू अस्तित्व को एक सैद्धान्तिक पुष्टि अमेरिकी astronomer यूसुफ टेलर र रसेल Hulse 1974 मा आफ्नो सहायक प्राप्त गर्न व्यवस्थित। ब्रह्माण्डको अध्ययन दूरबिन मार्फत Arecibo (पोर्टो रिको), अनुसन्धानकर्ताहरूले न्यूट्रोन तारा जो स्थिर वेग कोणीय (दुर्लभ मामला) मा ठूलो को एक साधारण केन्द्र वरिपरि घुमाउन एक बाइनरी प्रणाली प्रतिनिधित्व गर्ने पल्सर PSR B1913 + 16 पत्ता वेधशालाओं। हरेक वर्ष उपचार अवधि 70 सांसद कम, 3.75 घण्टा सुरुमा छ। यो मूल्य कारण गुरुत्वाकर्षण छालहरू को पुस्तालाई ऊर्जा खपत यी प्रणाली को परिक्रमा को गति मा वृद्धि भविष्यवाणी कि GTR समीकरण को निष्कर्ष अनुरूप छ। पछि थप डबल pulsars र यस्तै व्यवहार संग सेतो Dwarfs फेला परेन। रेडियो खगोल विज्ञान डी टेलर र आर Hulse अध्ययन गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रहरू नयाँ सम्भावनाहरू को खोज को लागि नोबेल भौतिकशास्त्र मा पुरस्कार 1993 मा सम्मानित गरिएको थियो।

गुरुत्वाकर्षण लहर चोरी

पत्ता गुरुत्वाकर्षण छालहरू को पहिलो विवरण 1969 मा यूनाइटेड को विश्वविद्यालय वैज्ञानिक Dzhozefa Vebera (संयुक्त राज्य अमेरिका) बाट प्राप्त भयो। यो उद्देश्य लागि उहाँले आफ्नै डिजाइन को दुई गुरुत्वाकर्षण एंटेना, दुई किलोमिटर दूरी द्वारा विभाजित गरिन्छ। को resonant डिटेक्टर एल्यूमीनियम को राम्रो कम्पन-छुट्टयाएर सिलेंडर-खुट्टा टुक्रा, सुसज्जित संवेदनशील piezoelectric transducers थियो। कथित निश्चित उतार चढाव वेबर को आयाम एक लाख भन्दा बढी पटक उच्च अपेक्षा गरेको भन्दा बढी साबित भयो। अमेरिकी भौतिक सकारात्मक परिणाम "सफलता" बारम्बार यस्तै उपकरण प्रयोग गरेर अन्य अनुसन्धानकर्ताहरूले द्वारा प्रयासहरू yielded छैन। यस क्षेत्रमा काम वेबर केही वर्ष पछि दिवालिया पहिचान गरिएको छ, तर धेरै विशेषज्ञहरु को अध्ययन यस क्षेत्रमा कल लागि "गुरुत्वाकर्षण उछाल" को विकास गति दिए। खैर, Dzhozef Veber आफ्नो मृत्यु सम्म गुरुत्वाकर्षण छालहरू लिन निश्चित थियो।

रिसेप्शन उपकरण सुधार

supersensitive चुम्बकमिटर - को 70s वैज्ञानिक मा बिल Feyrbank (संयुक्त राज्य अमेरिका) SQUIDs को प्रयोग संग, गुरुत्वाकर्षण-लहर एन्टेना एक डिजाइन विकास भएको छ तरल हेलियम द्वारा cooled। समयमा अवस्थित यस प्रविधी "धातु" मा बुझे आफ्नो उत्पादन को आविष्कारक, हेर्न अनुमति छैन।

यो सिद्धान्त अनुसार औरिगा lenyarskoy राष्ट्रीय प्रयोगशाला (प्याडोभा, इटाली) मा गुरुत्वाकर्षण डिटेक्टर बनेको छ। एल्यूमीनियम-म्याग्नेसियम सिलेंडर को आधार संरचना र 3 मिटर एक लम्बाइ र 0.6 मिटर को एक व्यास। 2.3 टन को रिसीभर एकाइ वजन एक पृथक मा निलम्बित छ, नजिकै निरपेक्ष शून्य निर्वात कोठामा गर्न cooled। fixation र हल्लाउने को सहायक किलोग्राम resonator र नाप्ने सिस्टम कम्प्युटर आधारित पत्ता लागि। उपकरण 10 ^-20 को यसो ^{संवेदनशीलता।}

interferometers

को interferometric गुरुत्वाकर्षण लहर डिटेक्टरों को कामकाज को आधार को Michelson Interferometer मा प्रयोग गरिन्छ कि एउटै सिद्धान्त शामिल। लेजर बीम स्रोत द्वारा उत्सर्जित दुई प्रवाहको विभाजन गरिएको छ। पछि काँध उपकरणहरू प्रवाह धेरै विचार र यात्रा फेरि सँगै ल्याए छन्, र अन्तिम न्यायाधीश हस्तक्षेप छवि प्रभावित छ यदि रेज को पाठ्यक्रम कुनै पनि बाधा (जस्तै, गुरुत्वाकर्षण लहर)। यस्तो उपकरण धेरै देशहरूमा सिर्जना गरिएको छ:

• भू 600 (हनोवर, जर्मनी)। यस निर्वात टनेल 600 मीटर को लम्बाइ।
• TAMA (जापान) 300 मि काँध संग।
• कन्या (नाइस, इटाली) - एक संयुक्त Franco-इटालियन परियोजना, तीन-किलोमिटर लामो सुरुङको संग 2007 मा शुरू।
• LIGO (संयुक्त राज्य अमेरिका, प्रशान्त कोस्ट), 2002 मा गुरुत्वाकर्षण छालहरू लागि शिकार प्रमुख।

पछिल्लो थप विस्तार विचार लायक।

LIGO विकसित

परियोजना प्रौद्योगिकी को मैसाचुसेट्स र क्यालिफोर्निया संस्थान वैज्ञानिकहरु द्वारा सुरु भएको थियो। दुई वेधशालाओं 3 हजार। किमी, अलग समावेश लुइसियाना तीन समान interferometers संग र वाशिंगटन (Livingston र Hanford को शहर)। को लम्ब निर्वात टनेल को लम्बाइ 4 हजार। मीटर छ। यो अवस्थित यस्तै संरचना मितिको सबै भन्दा ठूलो छ। सम्म 2011, गुरुत्वाकर्षण छालहरू कुनै पनि परिणाम yielded छैन पत्ता लगाउन धेरै प्रयास। एक पर्याप्त अपग्रेड (विकसित LIGO) पाँच भन्दा बढी पटक दायरा 300-500 हर्ट्ज मा उपकरण को संवेदनशीलता वृद्धि र कम आवृत्ति क्षेत्रमा (60 हर्ट्ज सम्म) मान यस्तो coveted 10 ^-21 सम्म पुगन परिमाण लगभग आदेश ^छ। अद्यावधिक परियोजना सेप्टेम्बर 2015 मा शुरू गर्यो, र सहकार्य को एक भन्दा बढी हजार कर्मचारीहरु को प्रयासमा परिणाम संग पुरस्कृत गरिएको छ।

गुरुत्वाकर्षण छालहरू फेला

29 को जनता र सौर ठूलो भन्दा ठूलो 36 पटक दुई ठूलो कालो छेद को एक विलय - सेप्टेम्बर 14, 2015 7 सांसद अन्तराल को देख्न ब्रह्माण्ड को fringes मा भयो कि ठूलो घटनाहरू हाम्रो ग्रह गरेको गुरुत्वाकर्षण छालहरू तल आउन रेकर्ड मा LIGO डिटेक्टरों अघि बढे। गुरुत्वाकर्षण लहर विकिरण गर्न सेकेन्ड विषयमा पहिले 1.3 गा भन्दा स्थान लिए जो, परीक्षण, समयमा यसलाई कुरा को बारेमा तीन सौर जनता बिताए। प्रारम्भिक निश्चित आवृत्ति 35 हर्ट्ज मा गुरुत्वाकर्षण छालहरू र 250 हर्ट्ज मा पुग्यो अधिकतम चोटी स्तर को मूल्य।

प्राप्त बारम्बार व्यापक परीक्षण र उपचार गर्न subjected थिए परिणाम, ध्यान दिएर बन्द डाटा वैकल्पिक व्याख्याहरु कटौती। अन्तमा, फेब्रुअरी 11 मा आइंस्टीन द्वारा भविष्यवाणी को घटना को प्रत्यक्ष पत्ता लगाउने गत वर्ष, यो दुनिया समुदायमा घोषणा गरेको थियो।

अनुसन्धानकर्ताहरूले एक titanic काम illustrating वास्तवमा: - उहाँले कम सुन्तला छ कति एक अणु, को व्यास भन्दा सानो धेरै पटक यस मूल्य आकार को oscillation हात को आयाम 10 ^-19 मिटर छ।

भावी

यो खोज एक पटक फेरि भनेर पुष्टि गर्छ सापेक्षता को सामान्य सिद्धान्त सार सूत्रहरूको सिर्फ एक सेट, र एक सम्पूर्ण रूपमा गुरुत्वाकर्षण छालहरू को सार र गुरुत्वाकर्षण मा पूर्णतया नयाँ नजर छैन -।

5 लाख मी काँध, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रहरू पनि सानातिना perturbations पत्ता सक्षम संग एक विशाल orbiting Interferometer सिर्जना: थप अध्ययन मा, वैज्ञानिकहरु ELSA परियोजना मा उच्च आशा छ। यो दिशामा काम Revitalization ब्रह्माण्डको, को प्रक्रियाहरु, परम्परागत बैंड मा कठिन वा असम्भव छ भन्ने अवलोकन को विकास को आधारभूत चरणमा बारेमा धेरै बताउन सक्षम छ। कुनै शङ्का भविष्यमा तय गरिने जो कि कालो छेद, गुरुत्वाकर्षण छालहरू, प्रकृति बारेमा धेरै कुरा छ।

relic गुरुत्वाकर्षण विकिरण को अध्ययन बिग बैंग पछि हाम्रो संसारको पहिलो क्षण कुरा गर्न सक्षम, लागि, थप संवेदनशील ठाउँ साधन आवश्यक हुनेछ। ), но его реализация, по заверениям специалистов, возможна не ранее, чем через 30-40 лет. यो परियोजना अवस्थित (बिग बैंग ओब्जर्वर), तर यसको कार्यान्वयन, विशेषज्ञहरु को आश्वासन, यो सम्भव 30-40 वर्ष भन्दा पहिले छैन।