NastanekZnanost

Kaj je gravitacijski val?

Uradni datum odpiranja (odkrivanje) gravitacijskih valov, se šteje, da je 11. februar 2016. To je nato potekal v Washingtonu na novinarski konferenci, so voditelji sodelovanje ligo, je bilo napovedano, da je skupina raziskovalcev je uspelo prvič v zgodovini človeštva, da se določi ta pojav.

Prerokbe velikega Einstein

Dejstvo, da obstajajo gravitacijski valovi, čeprav na začetku prejšnjega stoletja (1916) je predlagal, Albert Einstein oblikovana v okviru splošnega relativnosti (GR). Eden lahko občudovali le na iznajdljiv sposobnosti slavni fizik, ki je bil sposoben, da bi tako daljnosežne sklepe z najmanj dejanskih podatkov. Med številne druge fizikalne pojave napovedal, da našel potrditev v naslednjem stoletju (upočasnjuje prehod časa, spremembe v elektromagnetnem sevanju v smeri gravitacijskih polj, itd) Skoraj zazna prisotnost te vrste interakcij valov teles, do pred kratkim ni bilo mogoče.

Gravity - iluzija?

Na splošno, v luči teorije relativnosti gravitacije komaj sile. To je posledica za motnje ali ukrivljenosti prostora-časa kontinuuma. Dober primer za ponazoritev postulat se lahko raztegne kos blaga. Pod težo in pridejo na površino objekta razkladanjem tvorjena vdolbino. Drugi predmeti v gibanju bližnji to anomalijo bo spremenila usmeritev njihovega gibanja, saj so se "privlači". In večja kot je teža objekta (daljše premer in ukrivljenost globina), večja je "sila privlačnosti." Ko se premika skozi tkanino, si lahko ogledate na nastanek različnih "valovi".

Nekaj podobnega se dogaja v svetovnem prostoru. Vsako hitro napreduje trdna snov je vir nihanja gostote prostora in časa. Gravitacijski val s pomembnim amplitudo, oblikovana telesa z izjemno velikih količinah ali pri vožnji z veliko pospeški.

fizikalne specifikacije

Nihanja v prostor-času meritev, se kažejo kot spremembe v gravitacijskem polju. Ta pojav se imenuje tudi prostor-čas valove. Gravitacijsko valovanje vpliva na telo in predmetov, s katerimi se srečujejo, stiskanjem in jih raztezanje. Sev znesek zelo majhen - reda 10 -21 prvotne velikosti. Celoten težava odkrivanje tega pojava je, da so imeli raziskovalci, da se naučijo, kako izmeriti in zabeležiti te spremembe z ustrezno opremo. Moč gravitacijskega sevanja je tudi izjemno nizka - za celoten sončni sistem, je nekaj kilovatov.

Hitrost širjenja na gravitacijskih valov nekoliko odvisna od lastnosti, ki vodi medija. Nihanje amplituda z oddaljenostjo od vira postopoma zmanjšuje, vendar nikoli ne doseže nič. Frekvenca je v razponu od nekaj deset do sto hercov. Hitrost gravitacijskih valov v medzvezdnem približuje hitrosti svetlobe.

posredni dokazi

Za prvič teoretično potrditev obstoja gravitacijskih valov uspelo dobiti ameriški astronom Joseph Taylor in Russell Hulse njegov pomočnik leta 1974. Študij vesolje s pomočjo teleskopa opazovalnic Arecibo (Portoriko), raziskovalci odkrili pulzar PSR B1913 + 16, ki predstavlja binarni sistem nevtronske zvezde, ki se vrtijo okrog skupnega težišča s konstantno kotno hitrostjo (redek primer). Vsako obdobje leto zdravljenja je 3,75 ur na začetku, zmanjša na 70 ms. Ta vrednost je v skladu s sklepi GTR enačb, ki napovedujejo povečanje hitrosti vrtenja teh sistemov zaradi porabe energije za proizvodnjo gravitacijskih valov. Kasneje več dvojnih pulsars in bele pritlikavke s podobno obnašanje je bilo. Radioastronomija D. Taylor in R. Hulse Nobelovo nagrado za fiziko za odkritje novih možnosti, ki študirajo v gravitacijskih polj je prejel leta 1993.

Kraja gravitacijski val

Prva izjava odkrivanje gravitacijskih valov, prejetih iz University of Maryland znanstvenik Dzhozefa Vebera (ZDA) leta 1969. V ta namen je uporabil dve gravitacijske anteni lastne zasnove, ločeni s razdalji dveh kilometrov. Resonančna detektor bila dobra vibracij izoliramo valja podnožje iz aluminija, ki je opremljena s piezoelektrični pretvorniki občutljive. Amplituda domnevno fiksni nihanj Weber izkazala za več kot milijon-krat večja od pričakovane. Poskusi z drugimi raziskovalci, ki uporabljajo podobno opremo ponoviti "uspeh" o ameriški fizik pozitivnimi rezultati niso prinesli. Po nekaj letih dela Weber na tem področju so bile priznane insolventna, vendar je dal zagon za razvoj "gravitacijskega boom" za klicanje na tem področju študija številnih strokovnjakov. Mimogrede, Dzhozef Veber do svoje smrti je bil prepričan, da bi gravitacijske valove.

Izboljšanje opreme za sprejem

V 70. znanstvenik vstopi zakona Feyrbank (ZDA) razvili zasnovo gravitacijskega vala antene, s tekočim helijem ohladili, z uporabo lignji - preobčutljivi magnetometer. Obstoječa v času, ko se tehnologija ne sme videti izumitelj vašega izdelka, realizirani v "metal".

Po tem načelu se je Auriga gravitacijsko detektor v lenyarskoy National Laboratory (Padova, Italija). Osnova struktura aluminij-magnezijevega valja in dolžino 3 metrov in premera 0,6 m. Masa Sprejemna enota 2,3 ton suspendiramo v izolirani, ohladili na bližnji absolutno nič vakuumski komori. Za fiksacijo in tresenja zaznavanje pomožno kilogramsko resonatorja in merilni sistem, ki temelji na računalnikih. Navedena občutljivost opreme 10 -20.

interferometer

Osnova delovanja interferometričnega detektorjev gravitacijskih valov vključena ista načela, ki se uporabljajo v Michelson interferometra. Oddaja vir laserskega žarka je razdeljen na dva tokova. Potem ko so več razmišljanja in potovanja na ramenih naprave tokov zbrali še enkrat, in to vpliva na končno poseg sodnik slika, če je potek žarkov vsaka motnja (npr gravitacijsko valovanje). Taka oprema je narejena v številnih državah:

  • GEO 600 (Hannover, Nemčija). Dolžina vakuumsko predor 600 metrov.
  • TAMA (Japonska) z rameni na 300 m.
  • Devica (Pisa, Italija) - skupno francosko-italijanski projekt, ki je začel leta 2007 s treh kilometrov dolgih predorih.
  • LIGO (United States, Pacific Coast), ki vodi lov za gravitacijskih valov leta 2002.

Zadnja vredno razmisliti podrobneje.

LIGO Napredno

Projekt se je začel znanstveniki na inštitutu Massachusetts in California of Technology. Vključuje dve observatorijev ločeni s 3 tisoč. Km, Louisiana in Washington (mesto Livingston in HANFORD) s tremi identičnimi Interferometri. Dolžina pravokotno vakuumsko tunela je 4 tisoč. Merilniki. To je največji do sedaj obstoječe podobne strukture. Do leta 2011, številni poskusi za odkrivanje gravitacijski valovi niso prinesli nobenih rezultatov. Znaten nadgradnja (Advanced LIGO) povečana občutljivost opreme v območju 300-500 Hz več kot petkrat, in nizkofrekvenčnega regiji (do 60 Hz) skoraj red velikosti in dosegla vrednost kot hrepeneti 10 -21. Posodobljena Projekt se je začel septembra 2015, in prizadevanja za več kot tisoč zaposlenih v sodelovanju je bil nagrajen z rezultati.

Gravitacijskih valov najdemo

14. september 2015 napredovala detektorje LIGO v 7 ms interval posnetih prišel do gravitacijskih valov našega planeta od največjih dogodkov, ki so se zgodili na robu opazljivega vesolja - združitev dveh velikih črnih lukenj z masami od 29 in 36-krat višja od sončne mase. Med sojenjem, ki je potekala več kot 1,3 Ga nazaj, v nekaj sekundah do gravitacijskega sevanja valov je porabil približno tri sončne mase snovi. Začetne določen frekvenčni gravitacijskih valov pri 35 Hz in najvišja največje vrednosti doseženi stopnji v 250 Hz.

Dobljeni rezultati so bili večkrat izpostavljeni celovitega testiranja in zdravljenja, skrbno odrezan alternativne interpretacije podatkov. Končno, 11. februarja lani na neposrednem odkrivanju tega pojava, ki ga Einstein predvideno, je napovedal, da se svetovne skupnosti.

Dejstvo, ki ponazarja Titanik delo raziskovalcev: amplituda nihanja roko na velikost je 10 -19 m - ta vrednost tolikokrat manjše od premera atoma, koliko je je manj oranžno.

obeti za prihodnost

To odkritje je še enkrat potrjuje, da je splošna teorija relativnosti - ni le skupek abstraktnih formul, in popolnoma nov pogled na bistvo gravitacijskih valov in težo kot celote.

V nadaljnjih raziskavah so znanstveniki imajo veliko upanja na projektu ELSA: oblikovanje velikan kroži interferometer z ramen približno 5 milijonov kilometrov, ki lahko zaznava tudi manjše nepravilnosti v gravitacijskih polj. Revitalizacija dela v tej smeri, je lahko veliko pove o osnovnih fazah razvoja vesolja, procesov, z ugotovitvijo, da je v tradicionalnih pasovih težko ali nemogoče. Nobenega dvoma ni, da črne luknje, gravitacijske valove, ki bodo določene v prihodnosti, veliko govori o naravi.

Za proučevanje relikvija gravitacijskega sevanja, ki lahko govori o prvih trenutkih našega sveta po Velikem poku, bo zahtevalo bolj občutljive prostorske instrumente. ), но его реализация, по заверениям специалистов, возможна не ранее, чем через 30-40 лет. Ta projekt obstaja (Big Bang Observer), vendar je njegovo izvajanje, zagotovila strokovnjakov, je mogoče, ne prej kot 30-40 let.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 sl.unansea.com. Theme powered by WordPress.