Znamo da područje fizike ima mnogo aspekata koji većini ljudi čine prilično teškim za razumijevanje. Jedan od tih aspekata je gravitacijski valovi. Te je valove znanstvenik predvidio Albert Einstein a otkriveni su 100 godina nakon njihova predviđanja. Oni predstavljaju napredak znanosti u Einsteinovoj teoriji relativnosti.
Stoga ćemo ovaj članak posvetiti kako bismo vam ispričali sve što trebate znati o gravitacijskim valovima, njihovim karakteristikama i važnosti.
Što su gravitacijski valovi
Govorimo o prikazu poremećaja u prostoru-vremenu koji nastaje postojanjem ubrzanog masivnog tijela koje proizvodi ekspanziju energije u svim smjerovima brzinom svjetlosti. Fenomen gravitacijskih valova omogućuje da se prostor-vrijeme rasteže, a da se ne može vratiti u prvobitno stanje. Također generira mikroskopske poremećaje koji se mogu primijetiti samo u naprednim znanstvenim laboratorijima. Svi gravitacijski poremećaji mogu se širiti brzinom svjetlosti.
Obično se proizvode između dva ili više svemirskih tijela koja proizvode širenje energije koja se prenosi u svim smjerovima. To je pojava zbog koje se prostor-vrijeme širi na takav način da se može vratiti u prvobitno stanje. Otkriće gravitacijskih valova dalo je vrlo važan doprinos proučavanju prostora kroz njegove valove. Zahvaljujući tome mogu se predložiti i drugi modeli kako bi se razumjelo ponašanje prostora i sve njegove karakteristike.
Otkriće
Iako je jedna od posljednjih hipoteza Alberta Einsteina u njegovoj teoriji relativnosti bio opis gravitacijskih valova, oni su otkriveni stoljeće kasnije. Tako, postojanje ovih gravitacijskih valova na koje je Einstein ukazao može se potvrditi. Prema ovom znanstveniku, postojanje ove vrste valova proizašlo je iz matematičke izvedbe koja je izjavila da niti jedan objekt ili signal ne mogu biti brži od svjetlosti.
Već stoljeće kasnije 2014. godine, zvjezdarnica BICEP2 najavila je otkriće i terase gravitacijskih valova koji su nastali tijekom širenja svemira u Big Bang. Ubrzo nakon što bi se ova vijest mogla demantirati kad bi se vidjelo da to nije stvarno.
Godinu dana kasnije znanstvenici LIGO eksperimenta uspjeli su otkriti te valove. Na taj su se način pobrinuli za prisustvo kako bi objavili vijest. Tako, Iako je otkriće bilo 2015. godine, najavili su ga 2016. godine.
Glavne karakteristike i porijeklo gravitacijskih valova
Pogledajmo koja su najreprezentativnija obilježja koja gravitacijske valove čine jednim od najvažnijih otkrića na polju fizike posljednjih godina. To su poremećaji koji mijenjaju dimenzije prostor-vremena na takav način da ga uspije proširiti ne dopuštajući mu da se vrati u prvobitno stanje. Glavna karakteristika je da su sposobni širiti se brzinom svjetlosti i u svim smjerovima. Oni su poprečni valovi i mogu se polarizirati. To znači da ima i magnetsku funkciju.
Ti valovi mogu prenositi energiju velikom brzinom i u vrlo udaljenim prostorima. Možda je jedna od dvojbi pokrenutih oko gravitacijskih valova da se njegovo podrijetlo ne može utvrditi u cijelosti. Mogu se pojaviti na različitim frekvencijama, ovisno o intenzitetu svake od njih.
Iako nije potpuno jasno, mnogi znanstvenici pokušavaju utvrditi kako gravitacijski valovi potječu. Pogledajmo koje su moguće situacije u kojima se mogu formirati:
- Kada dva ili više svemirskih tijela vrlo velike mase međusobno komuniciraju. Te mase moraju biti ogromne da bi sila gravitacije stupila na snagu.
- Umnožak putanja dviju crnih rupa.
- Mogu se generirati sudarom dviju galaksija. Očito je da je to nešto što se ne događa svaki dan
- Mogu nastati kad se podudaraju orbite dva neutrona.
Otkrivanje i važnost
Ajmo sada ukratko analizirati kako su LIGO znanstvenici uspjeli identificirati ove vrste valova. Znamo da generiraju smetnje mikroskopske veličine i da ih mogu otkriti samo visoko napredni tehnološki uređaji. Također moram imati na umu da su ovi uređaji vrlo osjetljivi. Poznati su po imenu interferometri. Sastoji se od sustava tunela udaljenih nekoliko kilometara i poredanih u oblik L. Laseri prolaze kroz te kilometarske tunele koji se odbijaju od zrcala i ometaju prilikom prelaska. Kad se dogodi gravitacijska praćka, može se savršeno otkriti deformacijom u prostor-vremenu. Između zrcala koja se nalaze u interferometru dolazi do stabilnog stvaranja.
Ostali alati koji također mogu otkriti gravitacijske valove su radio teleskopi. Takvi radio teleskopi mogu mjeriti svjetlost od pulsara. Važnost otkrivanja ovih vrsta valova je ono što omogućava ljudima da bolje istražuju svemir. A je li to što zahvaljujući tim valovima možete dobro čuti vibracije koje se šire u prostoru-vremenu. Otkriće ovih valova omogućilo je razumijevanje da se svemir može deformirati i sve se deformacije šire i skupljaju u svemiru u obliku vala.
Treba imati na umu da se za stvaranje gravitacijskih valova moraju stvoriti nasilni procesi poput sudara crnih rupa. Zahvaljujući proučavanju ovih valova pomoću kojih se mogu dobiti informacije, ti se događaji i kataklizme događaju u kozmosu. Sve pojave mogu pomoći u razumijevanju i objašnjavanju mnogih osnovnih zakona iz područja fizike. Zahvaljujući tome može se dobiti velika količina informacija o svemiru, njegovom podrijetlu i tome kako se zvijezde deformiraju ili nestaju. Sve ove informacije također su izvedene da bi se saznalo više o crnim rupama. Primjer gravitacijskog vala Nalazi se u eksploziji zvijezde, sudaru dvaju meteorita ili kada nastaju crne rupe. Može se naći i u eksploziji supernove.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o gravitacijskim valovima i njihovim karakteristikama.