Tudjuk, hogy a fizika területének számos aspektusa van, amelyek megnehezítik a legtöbb ember megértését. E szempontok egyike az gravitációs hullámok. Ezeket a hullámokat a tudós megjósolta Albert Einstein és 100 évvel a jóslatuk után fedezték fel őket. Áttörést jelentenek a tudomány számára Einstein relativitáselméletében.
Ezért ezt a cikket dedikáljuk, hogy elmondhassunk mindent, amit tudnod kell a gravitációs hullámokról, azok jellemzőiről és fontosságáról.
Mik azok a gravitációs hullámok
Egy olyan térbeli időbeli zavar reprezentációjáról beszélünk, amelyet egy felgyorsult, hatalmas test létezése generál, amely fénysebességgel minden irányban kibővíti az energiát. A gravitációs hullámok jelensége lehetővé teszi a téridő nyújtását anélkül, hogy vissza tudna térni eredeti állapotába. Mikroszkopikus zavarokat is generál, amelyek csak a fejlett tudományos laboratóriumokban érzékelhetők. Minden gravitációs zavar képes fénysebességgel terjedni.
Általában két vagy több űrtest között keletkeznek, amelyek minden irányban szállított energia terjedését eredményezik. Ez egy olyan jelenség, amely a téridő oly módon történő terjeszkedését okozza, hogy visszatérjen eredeti állapotába. A gravitációs hullámok felfedezése nagyon fontos szerepet játszott az űr hullámai általi tanulmányozásában. Ennek köszönhetően más modellek is javasolhatók a tér viselkedésének és minden jellemzőjének megértése érdekében.
Felfedezés
Bár Albert Einstein relativitáselméletének egyik utolsó hipotézise a gravitációs hullámok leírása volt, egy évszázaddal később észlelték őket. És így, e gravitációs hullámok megléte, amelyekre Einstein rámutatott, megerősíthető. E tudós szerint az ilyen típusú hullámok létezése egy matematikai levezetésből származott, amely kimondta, hogy egyetlen tárgy vagy jel sem lehet gyorsabb a fénynél.
Már egy évszázaddal később, 2014-ben a BICEP2 obszervatórium bejelentette a gravitációs hullámok felfedezését és teraszait, amelyek az univerzum terjeszkedése során keletkeztek a Big Bang. Röviddel ezután ezt a hírt megtagadhatták, amikor látták, hogy ez nem valós.
Egy évvel később a LIGO kísérlet tudósai képesek voltak detektálni ezeket a hullámokat. Ily módon megbizonyosodtak a hírek meghirdetésének részvételéről. És így, Bár a felfedezés 2015-ben volt, 2016-ban jelentették be.
A gravitációs hullámok főbb jellemzői és eredete
Meglátjuk, melyek azok a legreprezentatívabb jellemzők, amelyek a gravitációs hullámokat az elmúlt évek egyik legfontosabb felfedezésévé teszik a fizika területén. Ezek olyan zavarok, amelyek oly módon változtatják meg a téridő dimenzióit, hogy sikerül kitágítania anélkül, hogy lehetővé tenné eredeti állapotának visszatérését. A fő jellemző, hogy fénysebességgel és minden irányban képesek terjedni. Keresztirányú hullámok és polarizálhatók. Ez azt jelenti, hogy mágneses funkcióval is rendelkezik.
Ezek a hullámok nagy sebességgel és nagyon távoli terekben képesek energiát szállítani. A gravitációs hullámok kapcsán felvetett kételyek egyike talán az, hogy eredete nem határozható meg teljes egészében. Különböző frekvenciákban jelenhetnek meg, mindegyikük intenzitásától függően.
Bár nem teljesen világos, sok tudós megpróbálja megállapítani, hogy a gravitációs hullámok hogyan keletkeznek. Nézzük meg, melyek azok a lehetséges helyzetek, amelyekben kialakulhatnak:
- Amikor két vagy több nagyon nagy tömegű űrtest kölcsönhatásba lép egymással. Ezeknek a tömegeknek óriásinak kell lenniük a gravitációs erő működéséhez.
- Két fekete lyuk keringésének szorzata.
- Két galaxis ütközésével keletkezhetnek. Nyilvánvaló, hogy ez nem minden nap fordul elő
- Akkor fordulhatnak elő, ha két neutron keringése egybeesik.
Detektálás és fontosság
Most elemezzük röviden, hogy a LIGO tudósai hogyan tudták azonosítani az ilyen típusú hullámokat. Tudjuk, hogy mikroszkopikus méretű zavarokat generálnak, és hogy csak magas technológiai fejlettségű eszközök képesek felismerni őket. Azt is szem előtt kell tartanom, hogy ezek az eszközök nagyon kényesek. Az interferométerek néven ismertek. Több egymástól kilométerre fekvő és L alakban elrendezett alagútrendszerből állnak. A kilométer hosszú alagutakon lézerek haladnak át, amelyek visszapattannak a tükrökről és zavarják az átkelést. Ha gravitációs csúzli történik, akkor azt a tér-idő vetemedése tökéletesen felismeri. Stabil képződés lép fel az interferométerben található tükrök között.
A gravitációs hullámokat is érzékelni képes egyéb eszközök a rádióteleszkópok. Az ilyen rádióteleszkópok képesek mérni a pulzárok fényét. Az ilyen típusú hullámok észlelésének fontossága lehetővé teszi az emberek számára, hogy jobban felfedezzék az univerzumot. És hogy ezeknek a hullámoknak köszönhetően jól hallja a tér-időben táguló rezgéseket. Ezeknek a hullámoknak a felfedezése lehetővé tette annak megértését, hogy az univerzum deformálódhat, és minden deformáció kiterjed és összehúzódik az űrben egy hullámformával.
Meg kell jegyezni, hogy a gravitációs hullámok kialakulásához erőszakos folyamatokat kell létrehozni, például a fekete lyukak ütközését. Ezeknek a hullámoknak a tanulmányozásának köszönhető, amelyek révén információk nyerhetők, és ezek a kozmoszban bekövetkező események és kataklizmák. Minden jelenség segíthet megérteni és megmagyarázni a fizika területén számos alapvető törvényt. Ennek köszönhetően nagy mennyiségű információ nyújtható a térről, annak keletkezéséről és arról, hogy a csillagok hogyan deformálódnak vagy tűnnek el. Mindezek az információk azért is származnak, hogy többet tudjanak meg a fekete lyukakról. Példa a gravitációs hullámra Megtalálható egy csillag robbanásában, két meteorit ütközésében vagy fekete lyukak keletkezésekor. Szupernóva-robbanásban is megtalálható.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat a gravitációs hullámokról és azok jellemzőiről.