එය ගුරුත්ව තරංග යනු කුමක්ද?

ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග විවෘත (හඳුනා ගැනීම) නිල දිනය පෙබරවාරි 11, 2016 ලෙස සැලකේ. එය එසේ නම්, මෙම මාධ්ය හමුවට මත වොෂින්ටනයේ පැවැත්වූ එක්ව LIGO නායකයන්, එය පර්යේෂකයන් කණ්ඩායම මේ සංසිද්ධිය විසින් අදාල කරුණ නිවැරදි කිරීමට මිනිස් ඉතිහාසයේ පළමු වරට සාර්ථක බව නිවේදනය කරන ලදී ඇත.

මහා අයින්ස්ටයින් පිළිබඳ අනාවැකි

ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග පවා පසුගිය සියවසේ (1916) මුල දී, පවතින බව සාමාන්ය සාපේක්ෂතාවාදය (ජී) රාමුව තුල ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් සකස් යෝජනා කළේය. එකම එක සැබෑ දත්ත අවම වශයෙන් එවැනි දුරදිග යන නිගමන කිරීමට සමත් වූ සුප්රසිද්ධ භෞතික විද්යාඥ පිළිබඳ සුවිශේෂී හැකියාවන් ගැන පුදුම හැක. බොහෝ අනෙකුත් භෞතික ප්රපංචයන් අතර මෑතකදී එය කළ හැකි වූයේ නැත තෙක් ඊළඟ සියවසේ දී තහවුරු සොයා (ආදිය කාලයත් වේගය අඩු, ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්ර දිශාවට විද්යුත් චුම්භක විකිරණ වෙනස්කම්,) පාහේ සිරුරු තරංග අන්තර් මේ වර්ගයේ ඉදිරියේ අනාවරණය ඇති බවයි.

ගුරුත්වය - මායාවක්?

සාමාන්යයෙන්, ආලෝකයෙන් සාපේක්ෂතා න්යාය කිසිසේත්ම බලයක් ගුරුත්වය. මෙය ප්රතිඵලය අවකාශය කාලීන සන්තති ඇති කනස්සල්ල හෝ නැම්මක්. මෙම උපග්රහනය නිදර්ශනය කිරීමට සඳහා හොඳ උදාහරණයක් රෙදි කෑල්ලක් දිගු විය හැක. එය තොග වස්තුවක මතුපිට තබා බර යටතේ විවේක පිහිටුවා ඇත. එය "ආකර්ෂණය" ලදී ලෙස මෙම වැටුප් විෂමතා ඉවත් අසල යෝජනාව වෙනත් වස්තූන්, ඔවුන්ගේ ව්යාපාරය ගමන් පථය වෙනස් වනු ඇත. හා වස්තුවේ බර (තවදුරටත් විෂ්කම්භය හා නැම්මක් ගැඹුර) වැඩි වන වැඩි "ආකර්ෂණය බලය." එය රෙදි කට යනකොට, ඔබ අපසාරී "උදාකරනු ඇතැයි" ඉස්මතු නැරඹිය හැකිය.

ඒ හා සමාන දෙයක් ලොව අවකාශය තුළ සිදු වන්නේ. ඕනෑම වේගයෙන් ගමන් ඝන දව අවකාශය හා කාලය ඝනත්වය උච්ඡාවචනය මූලාශ්රය ද මෙය වේ. සැලකිය යුතු විස්තාරය සමග ගුරුත්ව තරංග, අතිශයින් විශාල ජනතාව විට මහා ත්වරණය සමග රියදුරු හෝ පිහිටුවා සිරුරු.

භෞතික පිරිවිතර

ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්රය වෙනස් ලෙස අවකාශ-කාලය මෙට්රික් උච්චාවචනයන්ට ප්රකාශ වන්නේ. මෙම සංසිද්ධිය ද අවකාශ-කාලය උදාකරනු ලෙස හැඳින්වේ. ගුරුත්ව තරංග ඔවුන් මිරිකා හා දිගු මුහුණ ශරීරය හා වස්තූන් බලපායි. වික්රියා ප්රමාණය ඉතා කුඩා වේ - මුල් ප්රමාණය 10 ^-21 යන නියෝගය. මෙම සංසිද්ධිය හඳුනා මුළු අපහසු පර්යේෂකයන් සුදුසු උපකරණ භාවිතා මෙම වෙනස්කම් කිරීම හා වාර්තා කරන ආකාරය ඉගෙන ගැනීමට ඇති බව ය. ගුරුත්වාකර්ෂණ විකිරණ බලය ද ඉතා අඩු වේ - සමස්ත සූර්ය පද්ධතිය සඳහා, එය තැනුනු කිහිපයක් වේ.

ගුරුත්වජ තරංග පැතිරවීම වේගය තරමක් සිදු මධ්ය ගුණ මත රඳා පවතී. මූලාශ්රය ඇති දුර චලිතයෙහි කෝණික විස්තාරය ක්රමයෙන් අඩු නමුත් ශුන්ය කරා නැහැ. සංඛ්යාතය දස කිහිපයක් සිට හර්ට්ස් සිය ගණනක් පරාසයක් තුළ ය. අන්තස්තාරීය මාධ්යය තුළ ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග වේගය ළඟා ආලෝකයේ වේගය.

පරියේෂණාත්මක සාක්ෂි

පළමු වරට ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග පැවැත්ම පිළිබඳ න්යායික තහවුරු ඇමරිකානු තාරකා විද්යාඥ ජෝසෆ් ටේලර් සහ රසල් Hulse 1974 දී ඔහුගේ සහයකයා ලබා ගැනීමට සමත් විය. දුරේක්ෂය හරහා විශ්වය අධ්යයනය ඇරිසිබෝහී (පුවටෝ රිකෝ) නිරීක්ෂණයන්, පර්යේෂකයන් බාධිත PSR B1913 + 16 නියුට්රෝන තරු නියත කෝණික ප්රවේගය (දුර්ලභ නඩුව) දී මහා පොදු කේන්ද්රය වටා භ්රමණය විය වන ද්විමය ක්රමය නියෝජනය සොයා ගන්නා ලදී. සෑම වසරකම ප්රතිකාර කාලය ms 70 දක්වා අඩු, පැය 3.75 මුලින් වේ. මෙම අගය නිසා ගුරුත්වජ තරංග උත්පාදනය සඳහා බලශක්ති පරිභෝජනය මේ පද්ධති භ්රමණ වේගය වැඩි අනාවැකි බව GTR සමීකරණ නිගමන සමග අනුරූප වේ. පසුව ඒ හා සමාන හැසිරීම් සමග වඩා ද්විත්ව pulsars සහ සුදු වාමන සොයා ගෙන ඇත. ගුවන් විදුලි තාරකා විද්යාව ඩී ටේලර් සහ ආර් Hulse ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්ර අධ්යයනය නව හැකියාවන් සොයා සඳහා භෞතික විද්යාව පිළිබඳ නොබෙල් ත්යාගය 1993 දී දිනා ගන්නා ලදී.

ගුරුත්ව තරංග සොරකම් කිරීම

ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග සොයා බැලීය පළමු ප්රකාශය 1969 දී මේරිලන්ඩ් විද්යාඥ Dzhozefa Vebera (ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය) විශ්ව විද්යාලයේ ලැබීය. මෙම අරමුණු ඉටු කර ගැනීම සඳහා ඔහු කිලෝමීටර් දෙකක දුර වෙන් තමන්ගේ නිර්මාණ ගුරුත්වාකර්ෂණ ඇන්ටනා දෙකක් පාවිච්චි කළා. මෙම අනුනාදයක් අනාවරණයක් සංවේදී පීඩ විද්යුත් පාරායන සහිත ඇලුමිනියම් හොඳ කම්පන-හුදෙකලා සිලින්ඩර අඩි කෑල්ලක් විය. චෝදනා එල්ල ස්ථාවර උච්චාවචනයන් වෙබර් බලාපොරොත්තු වූවාට වඩා මිලියනයකට වඩා වැඩි ගුණයකින් වැඩි බව ඔප්පු කිරීමේ විස්තාරය. ඇමරිකානු භෞතික විද්යාඥයෙකු ධනාත්මක ප්රතිඵල "සාර්ථකත්වය" නැවත නැවත කිරීමට සමාන උපකරණ භාවිතා අනෙක් පර්යේෂකයන් විසින් උත්සාහ, එකකින් නැත. මෙම ප්රදේශයේ වැඩ වෙබර් වසර කිහිපයකට පසු බංකොලොත් පාත්ර කර ඇත, නමුත් බොහෝ විශේෂඥයන් අධ්යයන මෙම ප්රදේශයේ ඇමතීම සඳහා "ගුරුත්වජ උත්පාතය" වර්ධනයට ජවයක් ලබා දුන්නා. මාර්ගය වන විට, ඔහුගේ මරණය දක්වා Dzhozef Veber ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග ගත කිරීමට වග බලා ගන්න විය.

එහිදී පැවති පිළිගැනීමේ උපකරණ වැඩි දියුණු

supersensitive චුම්භක මානය - මෙම 70 විද්යාඥ බිල් Feyrbank (ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය) SQUIDs භාවිතය සමග, ද්රව හීලියම් සීත ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග ඇන්ටනාව ක නිර්මාණ සංවර්ධනය කර ඇත. මෙම තාක්ෂණය, ඔබේ භාණ්ඩ නව නිපැයුම්කරු බලන්න අවසර නැත අවස්ථාවේ පවතින, එම "ලෝහ" තුළ බව.

මෙම ප්රතිපත්තිය අනුව Auriga lenyarskoy ජාතික රසායනාගාරය (Padova, ඉතාලිය) දී ගුරුත්වාකර්ෂණ අනාවරණයක් සිදු වේ. ඇලුමිනියම්-මැග්නීසියම් සිලින්ඩර හා මීටර් 3 ක් දිග සහ මීටර් 0.6 ක විෂ්කම්භයකින් යුත් පදනම ව්යුහය. ටොන් 2.3 එම ග්රාහකය ඒකකය බර හුදකලා තාවකාලිකව අත්හිටුවා ඇති අතර, අසල නිරපේක්ෂ ශුන්ය රික්ත කුටියට සිසිල්. එල්බී සඳහා සහ සහායක කිලෝ ග්රෑම් අනුනාදක හා පරිගණක මත පදනම් වූ මිනුම් පද්ධතිය සොයා බැලීය දමන්න. උපකරණ 10 ^-20 ප්රකාශිත ^{සංවේදීතාව.}

පෙව්ග

මෙම interferometric ගුරුත්ව තරංග අනාවරක ක්රියාකාරීත්වය පිළිබඳ පදනම මයිකල්සන් නිෙරෝධනමාන දී භාවිතා කරන බව එම මූලධර්ම නීතිගත කරන ලදී. ලේසර් කදම්භයේ ධාරා දෙකකට වෙන් කර ඇත මූලාශ්රය විසින් නිකුත්කරන. බහු පරාවර්තන හා උරහිස් උපකරණ ගලා මත ගමන් කිරීමෙන් පසු නැවත එකට ගෙන එනු ලබන, සහ කිරණ පාඨමාලාව යම් බාධාවක් (උදා, ගුරුත්වජ තරංග) නම් අවසන් විනිසුරු මැදිහත් රූපය බලපෑමක් ඇති කරයි. එවැනි උපකරණ බොහෝ රටවල නිර්මාණය වේ:

• GEO 600 (Hannover, ජර්මනිය). මීටර් 600 වැකුම් උමග දිග.
• TAMA (ජපානය) මීටර් 300 උරහිස් සමග.
• VIRGO (පීසා, ඉතාලිය) - ඒකාබද්ධ ෆ්රැන්කෝ-ඉතාලි ව්යාපෘතිය, කිලෝමීටර් තුනක් පුරා මෙම උමං 2007 දී ආරම්භ කරන ලදී.
• LIGO (එක්සත් ජනපදය, පැසිෆික් වෙරළ), 2002 දී ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග සඳහා දඩයම ප්රධාන පෙළේ.

වැඩි විස්තර සලකා පසුගිය වටිනවා.

LIGO උසස්

මෙම ව්යාපෘතිය මැසචුසෙට්ස් තාක්ෂණික සහ කැලිෆෝනියාවේ ආයතනයේ විද්යාඥයන් විසින් ආරම්භ කරන ලදී. 3 දහසක්. කිලෝ මීටර්, වෙන් නිරීක්ෂණයන් දෙක ද ඇතුළත් ලුසියානා සමාන වූ පෙව්ග තුනක් හා වොෂින්ටන් (Livingston සහ අභයගිරි නගරය). මෙම ලම්භක රික්තය උමග දිග 4 දහසක්. මීටර් වේ. මෙම දැනට පවත්නා සමාන ව්යුහයන් ෙම් සඳහා විශාලතම වේ. 2011 වන තෙක්, ගුරුත්වජ තරංග හඳුනා ගැනීමට බොහෝ උත්සාහයන් කිසිදු ප්රතිඵල ලැබිණි නැත. සැලකිය යුතු වැඩි දියුණු (උසස් LIGO) පස් ගුනයකටත් වඩා පරාසයක 300-500 Hz එම උපකරණ සංවේදීතාව වැඩි, සහ අඩු සංඛ්යාත කලාපයේ (60 Hz දක්වා) එවැනි පිදුම් ලැබූ 10 ^-21 අගය කරා, විශාලත්වය ආසන්න නියෝගයක් ^වේ. යාවත්කාලීන කරන ව්යාපෘතිය 2015 සැප්තැම්බර් මස ආරම්භ, සහ සහයෝගිතාව, දහසකට වැඩි සේවක උත්සාහයන් ප්රතිඵල සමග ත්යාග කර ඇත.

ගුරුත්ව තරංග දක්නට ලැබේ

සැප්තැම්බර් 14, 2015 7 ms පරතරය දී LIGO අනාවරක පෙරට, නිරීක්ෂණය කළ හැකි විශ්වයේ ඇති බටව මත සිදු වූ විශාලතම සිද්ධීන් අපේ ග්රහලෝකයේ ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග දක්වා පහත බැස වාර්තා - සූර්ය ස්කන්ධ වඩා 29 සහ 36 ගුණයක ස්කන්ධයන් සහිත විශාල කළු කුහර දෙකක් ඒකාබද්ධ. පෙර ගා 1.3 කට සිදුවූ නඩු විභාගය, කාලය තුළ, ගුරුත්ව තරංග විකිරණ තත්පර පිළිබඳ කාරණයක් එය පදාර්ථය සූර්ය ස්කන්ධ තුනක් පමණ ගත කළා. 35 Hz, සහ 250 Hz දී ලඟා වූ මට්ටම උපරිම උච්ච අගය මූලික ස්ථාවර සංඛ්යාත ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග.

ලබාගත් ප්රතිඵල නැවත නැවතත් හොඳින් දත්ත විකල්ප අර්ථකථන කපා, පරිපූර්ණ පරීක්ෂණ සහ ප්රතිකාර ලක් කරන ලදී. අවසාන වශයෙන්, පෙබරවාරි 11 වැනිදා පසුගිය වසරේ අයින්ස්ටයින් අනාවැකි පලකල සංසිද්ධිය සෘජු හඳුනාගැනීම සඳහා, එය ලෝක ප්රජාව වෙත නිවේදනය කර ඇත.

පර්යේෂකයන් අති වැඩ ගෙනහැර ඇත්ත: - ඔහු අඩු තැඹිලි කොපමණ ඇත පරමාණුවක්, විෂ්කම්භය වඩා මෙම අගය ලෙස බොහෝ ගුණයකින් කුඩා ප්රමාණයේ චලිතයෙහි කෝණික අත විස්තාරය 10 ^-19 m වේ.

අනාගත අපේක්ෂාවන්

මේ සොයා ගැනීම නැවත වරක් බව තහවුරු සාපේක්ෂතා පොදු න්යාය වියුක්ත සූත්ර පමණක් යන්ත්රයක් හා සමස්තයක් ලෙස ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග සහ ගුරුත්වජ සාරය දී සම්පූර්ණයෙන්ම නව පෙනුමක් නොවේ -.

ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්ර පවා සුළු කැළඹීම් සොයා බැලීය හැකි කිලෝමීටර් මිලියන 5 ක් පමණ උරහිස්, සමග යෝධ වටා කක්ෂගතව නිෙරෝධනමාන නිර්මාණය: වැඩිදුර අධ්යයන, විද්යාඥයන් ELSA ව්යාපෘතිය උසස් බලාපොරොත්තු. මේ දිශාවට වැඩ කරන නංවාලීමේ උත්සාහයක දී සාම්ප්රදායික පටිවලින් අපහසු හෝ නොහැකි බව නිරීක්ෂණය කර, ක්රියාවලිය, විශ්වය සංවර්ධනය මූලික අදියර පිළිබඳ බොහෝ දේ කිරීමට සමත් ය. ස්වභාවය පිළිබඳ අනාගත, බොහෝ සාකච්ඡාව ස්ථිර කරනු ලබන කළු කුහර, ගුරුත්වජ තරංග, වන බවට කිසිම සැකයක් නැත.

මහා පිපිරීමෙන් පසු අපගේ ලෝකයේ ප්රථම අවස්ථා ගැන කතා කිරීමට හැකි ධාතුව ගුරුත්වාකර්ෂණ විකිරණ, අධ්යයනය සඳහා, වඩා සංවේදී අවකාශය උපකරණ අවශ්ය වනු ඇත. ), но его реализация, по заверениям специалистов, возможна не ранее, чем через 30-40 лет. මෙම ව්යාපෘතිය පවතී (මහා පිපිරුම් ඔබ්සර්වර්), නමුත් එය ක්රියාත්මක කිරීම, විශේෂඥ යත්, එය 30-40 වසර වඩා කලින් හැකි නොවේ.