Forskere er tæt på at løse mysteriet om gravitationsbølger

2024 Forfatter: Malcolm Clapton | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 03:51

I moderne fysik er tyngdekraften et af hovedmysterierne. Vi har knap nok lært, hvordan man måler dens manifestationer i form af tyngdekraften. Men hvad er tyngdekraften, hvor kommer den fra, hvordan overføres den - moderne videnskab er endnu ikke i stand til at svare entydigt.

Faktum er, at tyngdekraften er en af fire fundamentale interaktioner – former for energioverførsel – og samtidig den svageste af alle. Men hovedproblemet ligger et andet sted.

De tre bedst undersøgte interaktioner er kendt for at blive transporteret af partikler. Og hvis disse partikler er kendt for andre typer interaktioner, og deres eksistens bekræftes eksperimentelt (direkte eller indirekte, omend med store antagelser), så er alt for tyngdekraften meget mere kompliceret.

I øjeblikket har det ikke været muligt at bekræfte selve kendsgerningen af tilstedeværelsen af ikke kun den såkaldte graviton (en teoretisk partikel, der i nogle fysikkoncepter er ansvarlig for transmission af tyngdekraft og skabelse af gravitationsfelter), men også sådanne spor af tyngdekraft, der ville gøre det muligt at bestemme arten af dens transmission (eller lad os sige, transport i rum-tid).

Ifølge samme teori, som antager tilstedeværelsen af gravitoner, viser det sig, at tyngdekraften skal transmitteres i form af rettede kvantificerede (det vil sige bestående af partikler eller "lignende partikler" - energipakker med en bestemt værdi) bølger - gravitationsbølger stråling. Det bør manifestere sig i form af kolossale bølger, der kommer fra alle store rumobjekter og begivenheder - sorte huller og galaksehobe, ved fødslen af supernovaer. De er dog endnu ikke fundet.

Og den 11. januar 2016 skrev kosmolog Lawrence Krauss fra University of Arizona på sin Twitter: "Mine mistanker om opdagelsen af LIGO blev bekræftet af uafhængige kilder. Holde kontakt! Gravitationsbølger kan detekteres!"

LIGO Gravitational Wave Observatory er et af de vigtigste steder for at studere tyngdekraften og søge efter tyngdekraftsbølger. LIGO-stationer bruger avancerede laserinterferometre til at detektere gravitationsbølger. Selvom Krauss tilbage i september 2015 antydede, at der blev opdaget tegn på undvigende gravitationsbølger på LIGO-detektoren, var der ingen officiel bekræftelse på dette. Kort før dette blev komplekset moderniseret, og der blev lanceret Advanced LIGO-eksperimentet, som kan føre til påvisning af gravitationsbølger.

I mellemtiden var der ingen officielle udtalelser fra observatorierne (de forventes i hvert fald i februar), så eksperter mener, at det er for tidligt at glæde sig og sprede rygter om en usædvanlig vigtig opdagelse. Desuden viste de tidligere konklusioner opnået inden for rammerne af BICEP2-eksperimentet sig at være forkerte: signalet var faktisk ikke forårsaget af gravitationsbølger, men af støv.

Hvorfor er det nødvendigt, og hvorfor er det så vigtigt? Enhver teori er begyndelsen på praksis. Uden kvantefysik ville der ikke være GPS, satellitkommunikation, moderne transistorer og kvantecomputere (og også optiske kommunikationslinjer). En fungerende, komplet teori, der beskriver tyngdekraften, kunne tillade en mere detaljeret undersøgelse af universet, dets love, objekters bevægelser, sorte huller, mørk energi og mørkt stof. Og det er ganske muligt at skabe fundamentalt nye former for bevægelse i rummet (eller endda i tiden). Indtil da er hverken kvantespring, ormehuller eller superluminale hastigheder tilgængelige for os.