https://frosthead.com

Tři vědci za odhalením gravitačních vln získali Nobelovu cenu za fyziku

Dnes ráno udělila Královská švédská akademie věd Nobelovu cenu za fyziku třem fyzikům z USA, Rainerovi Weissovi z Massachusetts Institute of Technology, jakož i Kip S. Thorne a Barry C. Barish z Kalifornského technologického institutu za jejich pracovat za objevem gravitačních vln - druh zvlnění ve struktuře časoprostoru, který poprvé před 100 lety předvídal Albert Einstein.

Související obsah

  • Co znamená srážka Neutronů pro temnou hmotu

Jak Dennis Overbye ve zprávách The New York Times uvedl, že tři laureáti byli hnací silou gravitační vlnové observatoře laserového interferometru (LIGO), nástroje určeného k detekci gravitačních vln. Vedli konsorcium více než 1 000 vědců, kteří po celá desetiletí pracovali na shromažďování, analýze a zlepšování detektorů. A v roce 2015 se jejich úsilí nakonec vyplatilo detekcí malého cvrlikání vycházejícího ze dvou černých děr, které se srazily před miliardou let.

Zatímco doba mezi objevem a udělením - jen dva roky - je podle Nobelových standardů krátká (dokonce Einstein čekal na jeho ocenění 16 let), semena projektu byla ve výrobě přes 40 let.

Detekce gravitačních vln otřásla fyzickou komunitou a potvrdila jednoho z ústředních nájemců Einsteinovy ​​obecné teorie relativity. Podle této teorie způsobují pohyby super masivních objektů, jako jsou černé díry, vlnky skrz strukturu časoprostoru - jako vlny z oblázku spadnutého do rybníka. Ale po celá desetiletí fyzikové pochybovali o tom, že tyto vlny skutečně existují - nebo by mohly být odhaleny.

Jako student doktorského studia na počátku šedesátých let věřil Kip Thorne, že jsou venku. A v 70. letech začaly nové modelovací a myšlenkové experimenty přesvědčovat rostoucí počet vědců. „Hudba tam byla. Prostě to ještě neslyšeli, “ napsala Jennie Rothenberg Gritz pro Smithsoniana v roce 2017, kdy bylo trio vyznamenáno cenou American Ingenuity Award časopisu.

V roce 1972 Weiss publikoval dokument s jeho počátečním pojetím tzv. „Gravitační“ antény laserové gravitační vlny ”, která se spojila s Thornem, aby zdokonalila a provedla ambiciózní plán. Byl to radikální nápad: vytvořit detektor, který byl dostatečně citlivý na to, aby detekoval zvlnění v časoprostoru menší než je průměr protonu.

Barish, dříve vedoucí projektu Superconducting Supercollider, se k týmu připojil později, v roce 1994 se stal ředitelem společnosti LIGO. Často je považován za reorganizaci a řízení projektu, který se tehdy snažil pokračovat. Ale nakonec se zrodilo LIGO.

LIGO se skládá ze dvou detektorů ve tvaru písmene L, jednoho v Louisianě a jednoho ve státě Washington - oddělených 1865 mil. Každý detektor, hlásí Gritz, má dvě 2, 5 mil dlouhé zbraně s nejplynulejším zrcadlem světa na každém konci. Jak fyzik Brian Greene v loňském roce napsal pro Smithsonian.com, detektor měří dobu, za kterou se mezi dvěma zrcadly odrazí super výkonný laserový paprsek, a měří případné rozdíly v minutách. Drobné změny v době cestování laserů jsou indikátory procházející gravitační vlny.

Prvních osm let hvezdárna bojovala a v roce 2010 byla zavřena za 200 milionů dolarů. Ale v září 2015, brzy po opětovném spuštění, LIGO detekoval první vlnění. Od té doby byly detekovány další tři gravitační vlny, jedna, spolupráce mezi LIGO a italskou observatoří Panny, byla vyhlášena teprve minulý týden.

Zatímco cena je uznána pouze třemi vědci, detektoru to trvalo legionu, aby uspěl detektor, hlásí Hannah Devlin a Ian Sample v The Guardian . "Považuji to spíše za věc, která uznává práci asi 1 000 lidí, " říká Weiss. "Nerad vám to říkám, ale je to tak dlouho, jak 40 let lidí přemýšlí o tom, snaží se provést detekci ... a pomalu, ale jistě spojuje technologii, aby to udělala."

Devlin a Sample hlásí, že tam byl čtvrtý člen týmu, který by pravděpodobně také získal cenu. Skotský fyzik Ronald Drever, další hlavní člen týmu LIGO, v březnu zemřel na demenci. Nobelova komise obvykle cenu neuděluje posmrtně.

Objev je měnič her pro astronomy a fyziky a poskytuje nový nástroj ke studiu vesmíru. Jak Green psal loni, na rozdíl od světla, rentgenů, gama paprsků, infračervených nebo jiných signálů, které astronomové používají ke studiu oblohy, gravitační vlny procházejí vším a nemohou být blokovány. Vlny by tedy mohly být použity k prozkoumání sfér, které jsou „mimo hranice“ na světlo - včetně možná „divokého rachotu samotného velkého třesku, před 13, 8 miliardami let“.

Jak píše Green: „Historie se ohlédne zpět na objev jako jeden z mála inflexních bodů, které mění směr vědy.“

Tři vědci za odhalením gravitačních vln získali Nobelovu cenu za fyziku