Zjutraj je Kraljevska švedska akademija znanosti Nobelovo nagrado za fiziko podelila trem ameriškim fizikom, Rainerju Weissu iz Massachusettskega tehnološkega inštituta ter Kip S. Thorneu in Barryju C. Barishu s kalifornijskega tehnološkega inštituta. delo v odkritju gravitacijskih valov - vrsta valovanja v tkanini vesolja in časa, ki ga je pred 100 leti prvič napovedal Albert Einstein.
Sorodne vsebine
- Kaj pomeni trk z zvezdo Neutron za temno snov
Kot poroča Dennis Overbye v New York Timesu, so bili trije nagrajenci gonilna sila za opazovalnik gravitacijskih valov Laser Interferometer (LIGO), instrument, zasnovan za zaznavanje gravitacijskih valov. Vodili so konzorcij več kot 1000 znanstvenikov, ki so desetletja delali na zbiranju, analiziranju in izboljšanju detektorjev. In leta 2015 so se njihova prizadevanja končno izplačala z odkritjem drobnega cmoka, ki se je sprožil iz dveh črnih lukenj pred več kot milijardo let.
Medtem ko je čas med odkritjem in podelitvijo - le dve leti - po nobelovskih standardih kratek (celo Einstein je na njegovo nagrado čakal 16 let), je projekt že več kot 40 let.
Zaznavanje gravitacijskih valov je pretreslo fiziko, kar je potrdilo enega osrednjih najemnikov Einsteinove splošne teorije relativnosti. Po tej teoriji premiki super masivnih predmetov, kot so črne luknje, povzročajo valovanje skozi tkanino vesolja - kot valovi iz kamenčkov, ki se spustijo v ribnik. Toda desetletja so fiziki dvomili, da ti valovi resnično obstajajo - ali bi jih sploh lahko odkrili.
Kip Thorne je kot doktorski študent v začetku šestdesetih let prejšnjega stoletja verjel, da so tam. In do 70. let prejšnjega stoletja so začeli novi eksperimenti z modeliranjem in razmišljanjem prepričevati vse večje število raziskovalcev. "Glasba je bila zunaj. Preprosto je še niso slišali, " je Jennie Rothenberg Gritz napisala za Smithsonian leta 2017, ko je bil trio nagrajen z revijo American Ingenuity Award.
Leta 1972 je Weiss objavil članek z začetno zasnovo tako imenovane "antene za lasersko gravitacijsko valovanje", ki se je združila s Thornom za izboljšanje in izvedbo ambicioznega načrta. Bila je radikalna ideja: ustvariti detektor, ki je dovolj občutljiv, da zazna valovanje v vesolju in času, manjšem od premera protona.
Barish, prej vodja projekta Superconducting Supercollider, se je ekipi pridružil pozneje, leta 1994 je postal direktor LIGO. Pogosto so zaslužni za reorganizacijo in vodenje projekta, ki se je takrat še vedno trudil nadaljevati. Toda na koncu se je rodil LIGO.
LIGO je sestavljen iz dveh detektorjev v obliki črke L, enega v Louisiani in enega v državi Washington, ločenih z 1865 miljami. Vsak detektor, poroča Gritz, ima dve roki dolgi 2, 5 kilometra z najmehkejšim ogledalom na svetu. Kot je lanski fizik Brian Greene zapisal za Smithsonian.com, detektor meri čas, kolikor traja super močan laserski žarek, da se prebije med obema ogledaloma, pri čemer meri kakršne koli minutne razlike. Drobne spremembe časa potovanja laserjev so pokazatelj minljivega gravitacijskega vala.
Opazovalnica se je prvih osem let borila, leta 2010 pa je bila zaprta za 200 milijonov dolarjev prenove. Toda septembra 2015, kmalu po ponovnem zagonu, je LIGO zaznal prvo valovanje. Od takrat so zaznali še tri gravitacijske valove, eden, sodelovanje med LIGO in italijanskim observatorijem Device, je bil objavljen šele prejšnji teden.
Medtem ko so nagrado prepoznali le trije raziskovalci, je legi raziskovalcev uspelo, da je detektor uspel, poročata Hannah Devlin in Ian Sample iz The Guardian . "Na to gledam bolj kot na stvar, ki prepoznava delo približno 1.000 ljudi, " pravi Weiss. "Sovražim, da vam rečem, vendar že 40 let ljudi razmišlja o tem, poskuša odkriti ... in počasi, a zanesljivo zbrati tehnologijo skupaj."
Devlin in Sample poročata, da je bil četrti član ekipe, ki bi najverjetneje prejel tudi nagrado. Marca je umrl škotski fizik Ronald Drever, drugi osrednji član ekipe LIGO. Nobelov odbor običajno nagrade ne podeli posmrtno.
Odkritje je izmenjevalec iger za astronome in fizike, saj ponuja novo orodje za raziskovanje vesolja. Kot je Green napisal lani, za razliko od svetlobe, x-žarkov, gama žarkov, infrardečih ali drugih signalov astronomi uporabljajo za preučevanje neba, gravitacijski valovi prehajajo skozi vse in jih ni mogoče blokirati. Torej bi valove lahko uporabili za pregledovanje svetlobnih prostorov, ki so "zunaj meja" - vključno z "divjim ropotanjem samega velikega brega", pred 13, 8 milijarde let. "
Kot piše Green: "Zgodovina bo na odkritje gledala kot na eno redkih prelomnih točk, ki spreminjajo tok znanosti."
