Αναζήτηση
Ακριβώς πριν από 100 χρόνια, ο πατέρας της Σχετικότητας προέβλεψε την ύπαρξή αυτού του φαινομένου, αργότερα όμως άλλαξε γνώμη και μάλιστα αρκετές φορές. Ακριβώς εκατό χρόνια μετά, το αμερικανικό πείραμα LIGO φαίνεται πως επιβεβαίωσε τον Άλμπερτ Αϊνσάιν για τα περίφημα βαρυτικά κύματα.
Στις 14 Σεπτεμβρίου, ανέφερε η εκπρόσωπος του πειράματος Γκέιμπι Γκονζάλες, και οι δύο ανιχνευτές LIGO στις ΗΠΑ, οι οποίοι απέχουν μεταξύ τους 3.000 χιλιόμετρα, κατέγραψαν το πολυπόθητο σήμα με διαφορά 7 χιλιοστών του δευτερολέπτου, όσο θα περίμενε κανείς για ένα κύμα που ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός.
«Μπορεί κανείς να πιστέψει ότι οι παραμορφώσεις είναι αληθινές μόνο αν τις δει σε δύο μέρη που βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους» είπε η Γκονζάλες.
Το σήμα προήλθε από δύο μαύρες τρύπες σε απόσταση 1,2 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Οι μαύρες τρύπες βρέθηκαν σε μικρή απόσταση μεταξύ τους, κινήθηκαν σπειροειδώς η μία προς την άλλη και τελικά συγκρούστηκαν και συγχωνεύτηκαν, παράγοντας κύματα που έφτασαν μέχρι τους ανιχνευτές.
Εκεί καταγράφηκε μια απειροελάχιστη μεταβολή, μικρότερη από τη διάμετρο ενός πρωτονίου, στις διαστάσεις δύο κάθετων σωλήνων μήκους 4 χιλιομέτρων.
Το σήμα αυτό μετατράπηκε από τους ερευνητές σε ηχητικό αρχείο, το οποίο τους επέτρεψε να ακούσουν τον ήχο δύο μελανών οπών που συγκρούονται.
Από τη βαρύτητα στα βαρυτικά κύματα
Η μεγάλη επανάσταση που έφερε η γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν είναι ότι περιέγραψε τη δύναμη της βαρύτητας ως παραμόρφωση του χώρου και του χώρου.
Αν κανείς φανταστεί τον τετρασδιάστατο χωροχρόνο ως επίπεδη επιφάνεια, οποιαδήποτε κάθε μάζα υπάρχει σε αυτήν την επιφάνεια δημιουργεί ένα βαθούλωμα, σαν να αφήνει κανείς ένα καρπούζι πάνω σε ένα τεντωμένο σεντόνι.
Το 1916, ένα χρόνο μετά την δημοσίευση της θεωρίας της γενικής σχετικότητας, ο Αϊνστάιν προέβλεψε ότι τα αντικείμενα μεγάλης μάζας που κινούνται επιταχυνόμενα παράγουν κυματισμούς στο χωροχρόνο που διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις με την ταχύτητα του φωτός.
Τα κύματα αυτά ονομάστηκαν βαρυτικά επειδή παραμορφώνουν το «σεντόνι» του χωροχρόνου όπως η βαρύτητα.
Πρακτικά, τα βαρυτικά κύματα τεντώνουν το χώρο σε μια διάσταση (ας πούμε κατά μήκος) και τον συμπιέζουν σε μια άλλη (ας πούμε κατά πλάτος), μεταβάλοντας ανεπαίσθητα τις διαστάσεις των αντικειμένων που συναντούν την πορεία της (ένθετη αριστερά).
Το πρόβλημα είναι ότι δεν μπορεί να μετρήσει κανείς αυτή τη μεταβολή με έναν απλό χάρακα –ο ίδιος ο χάρακας θα μάκραινε ή θα κόντευε μαζί με το αντικείμενο που θα έπρεπε να μετρήσει.Τη λύση έδωσαν οι ανιχνευτές LIGO, οι οποίοι άρχισαν να συλλέγουν δεδομένα το 2001 και αναβαθμίστηκαν πέρυσι, λίγο πριν καταγράψουν το πολυπόθητο σήμα.
Καθένας από τους ανιχνευτές αποτελείται από δύο κάθετους βραχίονες μήκους 4 χιλιομέτρων, μέσα στους οποίους αναπηδούν δύο κάθετες δέσμες λέιζερ.
Τα λέιζερ ουσιαστικά συγκρίνουν διαρκώς το μήκος των δύο κάθετων σωλήνων και καταγράφουν απειροελάχιστες αποκλίσεις -τόσο μικρές που οι μετρήσεις πρέπει να διακόπτονται κάθε φορά που περνά ένα τρένο σε απόσταση πολλών χιλιομέτρων.
