Para saintis hampir menyelesaikan misteri gelombang graviti

2024 Pengarang: Malcolm Clapton | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 04:06

Dalam fizik moden, graviti adalah salah satu misteri utama. Kami hampir tidak belajar bagaimana untuk mengukur manifestasinya dalam bentuk graviti. Tetapi apakah graviti, dari mana ia datang, bagaimana ia dihantar - sains moden masih belum dapat menjawab dengan jelas.

Hakikatnya ialah graviti adalah salah satu daripada empat interaksi asas - bentuk pemindahan tenaga - dan pada masa yang sama yang paling lemah daripada semua. Tetapi masalah utama terletak di tempat lain.

Tiga interaksi terbaik yang dikaji diketahui diangkut oleh zarah. Dan jika untuk jenis interaksi lain zarah ini diketahui, dan kewujudannya disahkan secara eksperimen (secara langsung atau tidak langsung, walaupun dengan andaian yang besar), maka untuk graviti semuanya jauh lebih rumit.

Pada masa ini, tidak mungkin untuk mengesahkan hakikat kehadiran bukan sahaja yang dipanggil graviton (zarah teori yang bertanggungjawab dalam beberapa konsep fizik untuk penghantaran graviti dan penciptaan medan graviti), tetapi juga kesan graviti sedemikian yang akan membolehkan menentukan sifat penghantarannya (atau, katakan, pengangkutan dalam ruang-masa).

Menurut teori yang sama, yang mengandaikan kehadiran graviton, ternyata graviti harus dihantar dalam bentuk terkuantisasi terarah (iaitu, terdiri daripada zarah atau "zarah seperti" - paket tenaga dengan nilai tertentu) gelombang - graviti sinaran. Ia sepatutnya nyata dalam bentuk gelombang besar yang terpancar dari mana-mana objek dan kejadian angkasa besar - lubang hitam dan gugusan galaksi, semasa kelahiran supernova. Bagaimanapun, mereka masih belum ditemui.

Dan pada 11 Januari 2016, ahli kosmologi Universiti Arizona Lawrence Krauss menulis di Twitternya: "Kecurigaan saya tentang penemuan LIGO telah disahkan oleh sumber bebas. Terus berhubung! Gelombang graviti boleh dikesan!"

Balai Cerap Gelombang Graviti LIGO ialah salah satu tapak terpenting untuk mengkaji graviti dan mencari gelombang graviti. Stesen LIGO menggunakan interferometer laser canggih untuk mengesan gelombang graviti. Walaupun Krauss membayangkan pada September 2015 bahawa tanda-tanda gelombang graviti yang sukar difahami telah dikesan pada pengesan LIGO, tiada pengesahan rasmi mengenainya. Tidak lama sebelum ini, kompleks itu telah dimodenkan, dan percubaan LIGO Lanjutan dilancarkan di sana, yang boleh membawa kepada pengesanan gelombang graviti.

Sementara itu, tiada kenyataan rasmi daripada balai cerap (mereka dijangka sekurang-kurangnya pada bulan Februari), jadi pakar percaya bahawa masih terlalu awal untuk bergembira dan menyebarkan khabar angin tentang penemuan yang luar biasa penting. Lebih-lebih lagi, kesimpulan sebelumnya yang diperoleh dalam rangka eksperimen BICEP2 ternyata salah: isyarat sebenarnya bukan disebabkan oleh gelombang graviti, tetapi oleh habuk.

Mengapa ia diperlukan dan mengapa ia sangat penting? Mana-mana teori adalah permulaan amalan. Tanpa fizik kuantum tidak akan ada GPS, komunikasi satelit, transistor moden dan komputer kuantum (dan talian komunikasi optik juga). Teori yang berfungsi dan lengkap yang menerangkan graviti boleh membolehkan kajian lebih terperinci tentang Alam Semesta, undang-undangnya, pergerakan objek, lubang hitam, tenaga gelap dan jirim gelap. Dan sangat mungkin untuk mencipta jenis pergerakan baru di angkasa (atau bahkan dalam masa). Sehingga itu, lompatan kuantum, lubang cacing, mahupun kelajuan superluminal tidak tersedia untuk kami.