Przełomowe odkrycie - fale grawitacyjne, ostatni brakujący element teorii Einsteina, istnieją. Polacy mają swój udział

11.02.2016 15:41
Odkryto fale grawitacyjne. Ich istnienie po raz pierwszy zasugerował Albert Einstein.

Odkryto fale grawitacyjne. Ich istnienie po raz pierwszy zasugerował Albert Einstein. (Fot. LIGO/NASA)

Równo 100 lat po ogłoszeniu ogólnej teorii względności udało się potwierdzić doświadczalnie istnienie fal grawitacyjnych. To odkrycie, za które zostanie przyznana nagroda Nobla. Za analizę danych z detektorów i modelowanie zjawiska odpowiadał polski zespół.

Odkrycie fal grawitacyjnych otwiera nowy rozdział w astronomii - będziemy mogli zajrzeć do wnętrza supernowej w chwili jej wybuchu i poznać sam początek Wszechświata.

Fale grawitacyjne to zmarszczki na czasoprzestrzeni, czyli wszystkim, co nas otacza - również na nas samych. I właśnie dlatego niezwykle trudno je wykryć: gdy nadchodzi fala grawitacyjna, zniekształca wszystko a więc również przyrządy, które mają ją mierzyć.

Odkrycie, którego dokonano we wrześniu 2015 roku stało się możliwe dzięki współpracy trzech ogromnych detektorów fal - dwóch amerykańskich LIGO i europejskiego Virgo. Te detektory to interferometry laserowe. Urządzenia mają prostopadłe ramiona długości kilku kilometrów, w których setki razy odbijają promienie lasera. Dwa rozdzielone wcześniej promienie spotkają się w jednym punkcie i jeśli jest normalnie, to oba znoszą się wzajemnie.

Jednak gdy przechodzi fala grawitacyjna, jedno z ramion na moment się wydłuża i fale laserowego światła przestają się wzajemnie wygaszać. Sygnał trafia do detektora i zostaje zarejestrowany.

Fale grawitacyjneRys. NASA

Więcej niż cały Wszechświat

Wykrycie fal grawitacyjnych stało się możliwe dopiero teraz, bo sprzęt do tego potrzebny wymaga nieosiągalnej wcześniej precyzji i złożoności. Pomogła też skala zjawiska - wykryte fale pochodziły z połączenia się dwóch czarnych dziur, z których każda miała masę 30 razy większą od Słońca. Gdy się złączyły, masa odpowiadająca trzem Słońcom zamieniła się w całości w energię fal grawitacyjnych. Przez chwilę ta energia była większa, niż wszystko co emitował cały pozostały Wszechświat razem wzięty. Wszystko to zdarzyło się miliard lat świetlnych od nas, a jedynym śladem zjawiska było właśnie przejście fali grawitacyjnej.

Polacy analizują i modelują

Polski zespół kierowany przez profesora Andrzeja Królaka z Instytutu Matematycznego Polskiej Akademii Nauk odpowiadał za analizę danych oraz modelowanie zjawisk, które wywołują fale grawitacyjne. Detektor stale rejestruje szum pochodzący z najróżniejszych zakłóceń, więc analiza była tu niezwykle ważna - to dzięki niej udało się odsiać sygnał, który jest istotą odkrycia. Inni członkowie zespołu zajmowali się m.in. przewidywaniem, jakie zjawiska zachodzące we Wszechświecie mogą wywołać odpowiednio silne fale grawitacyjne. Poza zlaniem się czarnych dziur mogą to być na przykład wybuchy supernowych, pulsary o nieregularnym kształcie czy połączenie się dwóch gwiazd neutronowych.

Profesor Andrzej Królak, szef polskiego zespołu pracującego przy odkryciu fal grawitacyjnychProfesor Andrzej Królak, szef polskiego zespołu pracującego przy odkryciu fal grawitacyjnych, fot. Jakub Ostalowski

Odkrycie zdecydowanie zasługuje na nagrodę Nobla - zapewne zostanie ona przyznana w ciągu najbliższych kilku lat, gdy badania zostaną potwierdzone, a sam komitet noblowski podejmie decyzję.

Fale grawitacyjne otwierają zupełnie nowy rozdział astronomii. Większość tego, co wiemy o Wszechświecie pochodzi z obserwacji fal elektromagnetycznych: widzialnego światła, promieniowania gamma, ultrafioletu czy podczerwieni. Fale grawitacyjne to zupełnie inne, występujące równolegle zjawisko. Dzięki temu, że swobodnie przenikają przez materię niosą informacje o tym, co dzieje się wewnątrz supernowej czy gwiazdy neutronowej czyli w miejscach, które dotąd były zupełnie niedostępne do obserwacji. Astrofizycy podkreślają, że obserwacja fal grawitacyjnych pozwoli też przyjrzeć się początkom Wszechświata - Wielki Wybuch wygenerował fale, których ślad dotąd przemierza kosmos.

Rozmowa z prof. Andrzejem Królakiem i dr. hab. Michałem Bejgerem w radiu Tok FM w sobotę 13 lutego po 21 w audycji Homo Science

Zobacz najnowsze wideo

Komentarze (298)
Zaloguj się
  • ogionek

    Oceniono 2 razy 2

    Jedna malutka uwaga. Fale grawitacyjne nie są brakującym elementem teorii względności, ponieważ były przewidziane przez teorię. Do tej pory były tylko nie potwierdzone doświadczalnie. Tytuł powinien zostać poprawiony.

  • keramwistagano

    Oceniono 2 razy -2

    Wilki fruwac beda, Sodoma i Gomora i korestwo wszelakie....amen

  • wgazetae

    0

    Każda fala potrzebuje swojej "wody" aby mogła zaistnieć, i tą "cieczą" dla fal grawitacyjnych jest ciemna materia!!!!

  • wgazetae

    0

    Doświadczenie dowodzące istnienia fal grawitacyjnych, dowodzi jednocześnie ISTNIENIA CIEMNEJ MATERII, A CO ZA TYM IDZIE NIEWYCZERPALNE ŹRÓDŁO ENERGII!!!!!!!!

  • truten.zenobi

    Oceniono 2 razy -2

    super! po 100 latach jest eksperymentalna poszlaka wskazująca ze jedna z kluczowych teorii fizyki jest prawdziwa.
    mam tylko jedne proste pytanie jak to przełoży się na jakość życia zwykłych ludzi.

    bo moim zdaniem coś jest nie tak. wydajemy setki miliardów na li tylko teoretyczne dyrdymały, a w tym czasie kluczowe dziedziny jak energetyka, medycyna, transport ... drepczą w miejscu.
    np. dlaczego na badania których celem jest znalezienie tanich odnawialnych źródeł energii/paliw są od lat niedofinansowane a naukowcy drepczą w miejscu

  • genocidezionism

    Oceniono 3 razy -1

    Ten komunikat nie jest dowodem na istnienie fal grawitacyjnych to będzie kaczka niespełnionych fantastów,którzy teorie ze świata fantasy podkładają pod wachnięcie wskaźnika laserowego. Niesprawdzone bujdy na resorach. do tej pory nie wiadomo jakie własności ma tzw. bozon Higgsa a co więcej jest ich już coś koło 5 sztuk ale o żadnym tym wynalazku dokładnie nie wiele wiem tylko jakieś szacunki a własności bardzo mało. Miał być koniec świata , zagłada , którą przepowiadał koleś na wózku inwalidzkim a tu nic tylko magnesy wywaliło. Podobnie jest z tymi falami .Najbardziej rozbawił mnie gość uczony na CNN , który oświadczył ,że fale te pozwolą mu poznać początek świata. A co jak teoria Penrosa okaże się słuszna ,że Bog gra sobie światem w Yo-yo wtedy to będzie jajo fala jak tsunami wielka zniszczy świat na zawsze a potem od nowa czyli chyba będzie zmartwychwstanie nasze.

  • stanpar

    0

    I jeszcze jedna wydmuszka: pierwszy raz fale grawitacyjne "zarejestrował" dr Weber z Uniwersytetu Stanu Maryland w r. 1969, a pochodziły one prawdopodobnie z centrum Galaktyki.

  • stanpar

    Oceniono 2 razy -2

    Kiedy Fleishmann i Pons "odkryli" w 1989 roku zimną fuzję, potwierdziło to natychmiast wiele ośrodków w Polsce. Odkrycie było oczywiście wydmuszką. Pozostał wstyd i złamane kariery. Myślę, że i to "odkrycie" zostanie szybko zakopane, podobnie jak "bozon Higgsa"

  • Andy Le Cyk

    0

    Większość komentarzy jest jak zwykle beznadziejna... co by wskazywało, że piszące je osoby maja problem z " czytaniem ze zrozumieniem " :) Dziękuję jednocześnie za wpisy na temat....

Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX

Najnowsze informacje