Täna hommikul andis Rootsi Kuninglik Teaduste Akadeemia Nobeli füüsikaauhinna kolmele USA-s asuvale füüsikule Rainer Weissile Massachusettsi tehnoloogiainstituudist, samuti Kip S. Thorne'ile ja Barry C. Barishile California tehnoloogiainstituudist nende töö eest töö gravitatsiooniliste lainete avastamise taga - sellist tüüpi pulbitsemine ruumiaja kangas, mille Albert Einstein ennustas esmakordselt üle 100 aasta tagasi.
Seotud sisu
- Mida tähendab neutrontähe kokkupõrge pimedas
Nagu Dennis Overbye ajalehes The New York Times teatas, olid kolm laureaati liikumapanevaks jõuks Laser Interferomeetri gravitatsiooniliste lainete vaatluskeskuses (LIGO), mis on mõeldud gravitatsioonilainete tuvastamiseks. Nad juhtisid üle 1000 teadlase konsortsiumi, kes töötasid aastakümneid detektorite kogumisel, analüüsimisel ja parendamisel. Ja 2015. aastal tasusid nende jõupingutused lõpuks ära, kui avastati pisike säuts, mis eraldus kahest mustast august, mis põrkasid kokku üle miljardi aasta tagasi.
Kui aeg avastuse ja autasustamise vahel - vaid kaks aastat - on Nobeli standardite kohaselt lühike (isegi Einstein ootas oma auhinda 16 aastat), oli projekti seemne tegemise aeg üle 40 aasta.
Gravitatsioonilainete avastamine raputas füüsikakogukonda, kinnitades Einsteini üldise relatiivsusteooria keskseid rentnikke. Selle teooria kohaselt põhjustavad ülimassiivsete objektide, näiteks mustade aukude liigutused läbi ajaruumi kanga - nagu tiigis maha kukkunud veeris - lained. Kuid aastakümneid kahtlesid füüsikud, kas need lained on tõepoolest olemas või on neid kunagi võimalik tuvastada.
1960ndate aastate alguses doktorandina uskus Kip Thorne, et nad on seal väljas. Ja 1970. aastateks hakkasid uued modelleerimis- ja mõttekatsed veenma üha suuremat hulka teadlasi. "Muusika oli seal väljas. Nad lihtsalt polnud seda veel kuulnud, " kirjutas Jennie Rothenberg Gritz Smithsonianile 2017. aastal, kui trio sai auhinna ajakirja Ameerika leidlikkuse auhinnaga.
1972. aastal avaldas Weiss oma esialgse kontseptsiooni niinimetatud lasergravitatsioonilaine "antenni" kohta, asudes Thorne'iga kokku ambitsioonika plaani täpsustamiseks ja elluviimiseks. See oli radikaalne idee: looge detektor, mis oleks piisavalt tundlik, et detekteeruda prootoni läbimõõdust väiksemas ruumis aeg.
Varem projekti Supercollider juht Superquollider juhtinud Barish liitus meeskonnaga hiljem, saades LIGO direktoriks 1994. Talle antakse sageli tunnustust projekti ümberkorraldamise ja juhtimise eest, mida sel ajal oli hädas jätkata. Kuid lõpuks sündis LIGO.
LIGO koosneb kahest L-kujulisest detektorist, üks Louisiana ja teine Washingtoni osariigis - eraldatud 1865 miili kaugusel. Gritzi teatel on igal detektoril kaks 2, 5 miili pikkust relva, mille mõlemas otsas on maailma kõige siledam peegel. Nagu füüsik Brian Greene kirjutas Smithsonian.com-ile eelmisel aastal, mõõdab detektor aega, mis kulub ülivõimsa laserkiire kahe peegli vahel põrkamiseks, mõõtes minuti mingeid erinevusi. Pisikesed muutused laserite liikumisajas näitavad mööduvat gravitatsioonilainet.
Oma esimese kaheksa aasta jooksul vaatas vaatluskeskus vaeva ja ta suleti 2010. aastal 200 miljoni dollari eest retooliks. Kuid septembris 2015, varsti pärast taaskäivitamist, tuvastas LIGO oma esimese pulsatsiooni. Pärast seda on tuvastatud veel kolm gravitatsioonilainet - üks, LIGO ja Itaalia neitside vaatluskeskuse koostöö, kuulutati välja alles eelmisel nädalal.
Kuigi auhinnaga tunnustatakse ainult kolme teadlast, kulus detektoril õnnestumiseks teadlaste leegion, teatavad Hannah Devlin ja Ian Sample väljaandes The Guardian . "Ma suhtun sellesse rohkem kui asjasse, mis tunnustab umbes 1000 inimese tööd, " ütleb Weiss. "Ma vihkan teile öelda, kuid nii kaua, kui 40 aastat mõtlevad inimesed sellele, üritavad tuvastada ... ja saavad tehnoloogia aeglaselt, kuid kindlalt kokku."
Devlin ja Sample teatasid, et meeskonnas oli neljas liige, kes oleks tõenäoliselt ka auhinna saanud. Šoti füüsik Ronald Drever, LIGO meeskonna teine põhiliige, suri märtsis dementsusest. Nobeli komitee tavaliselt auhinda postuumselt välja ei anna.
Avastus on astronoomide ja füüsikute mängude vahetaja, pakkudes uut vahendit universumi uurimiseks. Nagu Green eelmisel aastal kirjutas, erinevalt valgusest, röntgenpildist, gammakiirgusest, infrapunakiirgusest või muudest signaalidest, mida astronoomid taeva uurimiseks kasutavad, läbivad gravitatsioonilained kõike ja neid ei saa blokeerida. Nii et lainetega saaks uurida valgust, mis on valgusele "piiridest väljas" - sealhulgas võib-olla ka "suure paugu metsik müristamine 13, 8 miljardit aastat tagasi".
Nagu Green kirjutab: "Ajalugu vaatab avastusele tagasi ühena neist vähestest pöördepunktidest, mis muudavad teaduse käiku."
