Mi a mögöttes gravitációs hullámok bejelentése?

A lézerinterferométer gravitációs hullám megfigyelőközpontjának (LIGO) tudósai jelentős kutatási közleményt tartanak csütörtökön, 10: 30-kor keleti időben, a Nemzeti Tudományos Alapítvány által tartott sajtótájékoztatón. Meglehetősen jó oka van azt hinni, hogy bejelenteni fogják a gravitációs hullámok felfedezését - végül véget vet egy 100 éves keresésre az univerzum modern fizikai elméletének egyik legfontosabb, mégis megfoghatatlan pillére.

A múlt hónapban Lawrence Krauss elméleti fizikus és általános zseniált, hogy oka volt azt hinni, hogy a LIGO tudósai - a Caltech és az MIT tudósai közötti együttműködés - végül bizonyítékot találtak a gravitációs hullámokról - 100 évvel azután, hogy Albert Einstein először feltételezte, hogy létezik. az általános relativitás mögötti fizika magyarázata. Krauss írt a Twitteren: „A LIGO-ról szóló korábbi pletykát független források megerősítették. Maradjon velünk! Talán felfedezték a gravitációs hullámokat! Izgalmas."

Ha elveszett, itt van néhány háttérinformáció. (Alapvetően) tudjuk, hogy léteznek gravitációs hullámok, hiszen tudjuk, hogy a gravitáció valódi dolog. De soha nem fedeztük fel ezeket a hullámokat - mindössze közvetett bizonyíték van (tudod, egy alma esik a fáról, vagy leesik a lépcsőn).

A LIGO 2002-ben kezdődött egy konkrét céllal: gravitációs hullámok megtalálása. Ez lényegében úgy történik, hogy a „hullámokat” szóközzel vizsgáljuk. Ezek ultra-kicsi - egy tízezredes skálán egy proton szélessége. Tehát ultraérzékeny eszközökre van szükségük, hogy megtalálják őket.

A LIGO keresése 13 hiábavaló évet eredményezett. A tavaly szeptemberben azonban a projekt jelentősen felújította létesítményeit és eszközeit. A LIGO berendezései háromszor érzékenyebbek a gravitációs hullámok megtalálásában, mint korábban.

Nyilvánvalóan csak néhány hétig tartott, hogy a beruházások megtérüljenek:

A LIGO detektoron egy gravitációs hullámérzékelésről szóló hír. Csodálatos, ha igaz. Adatokat küld, ha fennmarad.

- Lawrence M. Krauss (@ LKrauss1) 2015. szeptember 25.

Ki pontosan beszélt Krauss? Ez soha nem volt teljesen világos - és nem adott fel semmilyen nevet vagy nyomot. De valakinek, akinek szoros kapcsolata van, nem lenne sok probléma a megbízható forrással. Nem is beszélve arról, hogy a tudósok elég óvatosak, hogy bármilyen alaptalan vagy rosszul támogatott feltételezést hozzanak létre - így nem elképzelhetetlen, hogy Krauss pontosan megtanulta, hogy mit jelentenek a LIGO adatok.

De vannak olyan bizonyítékok, amelyek arra utalnak, hogy a LIGO miért fog bejelenteni az év legfontosabb fizikai megállapításait. Az elméleti fizikusnak, Clifford Burgessnek, aki a tanárnak írt leeresztett e-mailben írta: „A kémek, akik látták a papírt, azt mondták, hogy gravitációs hullámokat láttak egy bináris fekete lyuk egyesüléséből.”

Igen, igaza van: a LIGO fizikusai két spirális fekete lyukat láttak, amelyek alapvetően egymásba csapódnak, és egybe egyesülnek. Ez meglepetés lenne, figyelembe véve, hogy a LIGO legnagyobb célpontja a gravitációs hullámok felkutatásának volt egy pár neutroncsillag. Hűvös, biztos - de nem is olyan epikus, mint egy két fekete lyuk, amelyek egymás után töltenek, mint a hímivarú kosok.

Az e-mail azt mondja, hogy a jelnek 5,1 sigma statisztikai kimutatása volt - ami meghaladja az 5-sigma standard fizikusokat, kivételesen robusztus észrevételeket emelt ki. A gravitációs hullámok keresésére és mérésére használt LIGO mindkét interferométere megtalálta a fekete lyuk egyesülését a megfelelő időeltolással.

Mindezt óvatosan felszívja - biztosan nem tudjuk, hogy pontosan mit talált a LIGO csütörtök reggelig. De ha ezek a fizikusok valóban felfedezték a gravitációs hullámokat, akkor kétségtelenül a Nobel-díjas shoo-in, és visszafordíthatatlanul megváltoztatták a fizikai világ többi részét.