גלי הכבידה

אנו יודעים כי בתחום הפיזיקה יש היבטים רבים שמקשים על הבנתם של רוב האנשים. אחד ההיבטים הללו הוא גלי כבידה. הגלים הללו ניבאו על ידי המדען אלברט איינשטיין והם התגלו 100 שנה לאחר תחזיתם. הם מהווים פריצת דרך למדע בתורת היחסות של איינשטיין.

לכן אנו הולכים להקדיש מאמר זה כדי לספר לך את כל מה שאתה צריך לדעת על גלי הכבידה, מאפייניהם וחשיבותם.

מהם גלי כבידה

אנו מדברים על ייצוג של הפרעה בזמן-המרחב שנוצרת על ידי קיומו של גוף מאסיבי מואץ המייצר התרחבות אנרגיה לכל הכיוונים במהירות האור. תופעת גלי הכבידה מאפשרת למרחב-זמן להתמתח מבלי יכולת לחזור למצבה המקורי. זה גם מייצר הפרעות מיקרוסקופיות שניתן להבחין רק במעבדות מדעיות מתקדמות. כל הפרעה בכוח המשיכה מסוגלת להתפשט במהירות האור.

הם מיוצרים בדרך כלל בין שניים או יותר מגופי חלל המייצרים התפשטות אנרגיה המועברת לכל הכיוונים. זו תופעה שגורמת למרחב-זמן להתרחב באופן שיוכל לחזור למצבו המקורי. גילוי גלי הכבידה תרם תרומה חשובה מאוד לחקר החלל דרך גליו. הודות לכך ניתן להציע מודלים אחרים על מנת להבין את התנהגות החלל ואת כל מאפייניו.

גילוי

למרות שאחת ההשערות האחרונות של אלברט איינשטיין בתורת היחסות שלו הייתה תיאור גלי הכבידה, הם התגלו כעבור מאה שנה. לכן, ניתן לאשש את קיומם של גלי הכבידה הללו שאיינשטיין הצביע עליהם. לדברי מדען זה, קיומם של גלים מסוג זה נבע מגזירה מתמטית שקבעה כי שום אובייקט או אות אינם יכולים להיות מהירים יותר מאור.

כבר מאה שנה מאוחר יותר בשנת 2014, מצפה הכוכבים BICEP2 הודיע ​​על גילוי וטרסות של גלי כבידה שנוצרו במהלך התפשטות היקום באזור המפץ הגדול. זמן קצר לאחר מכן ניתן היה להכחיש את החדשות הללו כשראו כי הדבר אינו אמיתי.

שנה לאחר מכן הצליחו מדעני ניסוי ה- LIGO לזהות את הגלים הללו. בדרך זו הם דאגו להשתתף בהצהרת החדשות. לכן, הגילוי אמנם היה בשנת 2015, אך הם הודיעו עליו בשנת 2016.

מאפיינים עיקריים ומקורם של גלי הכבידה

בואו נראה מהם המאפיינים המייצגים ביותר ההופכים את גלי הכבידה לאחד התגליות החשובות ביותר בתחום הפיזיקה בשנים האחרונות. מדובר בהפרעות המשנות את ממדי המרחב בזמן באופן שמצליח להרחיב אותו מבלי לאפשר לו לחזור למצבו המקורי. המאפיין העיקרי הוא שהם מסוגלים להתפשט במהירות האור ולכל הכיוונים. הם גלים רוחביים וניתנים לקיטוב. פירוש הדבר שיש לו גם פונקציה מגנטית.

גלים אלה יכולים להעביר אנרגיה במהירות גבוהה ובמרחבים רחוקים מאוד. אולי אחד הספקות שהועלו לגבי גלי הכבידה הוא שלא ניתן לקבוע את מקורה במלואו. הם יכולים להופיע בתדרים שונים בהתאם לעוצמת כל אחד מהם.

למרות שזה לא ברור לחלוטין, ישנם מדענים רבים המנסים לקבוע כיצד מקורם של גלי הכבידה. בואו נראה מהם המצבים האפשריים שבהם הם יכולים להיווצר:

• כאשר שניים או יותר גופי חלל מסה מאוד גבוהים מתקשרים זה עם זה. מסות אלה חייבות להיות עצומות כדי שכוח המשיכה ייכנס לתוקף.
• תוצר מסלולי שני חורים שחורים.
• הם יכולים להיווצר על ידי התנגשות של שתי גלקסיות. ברור שזה משהו שלא קורה כל יום
• מקורם יכול להיות כאשר מסלוליהם של שני נויטרונים חופפים.

איתור וחשיבות

בואו ננתח בקצרה כיצד מדענים של LIGO הצליחו לזהות גלים מסוג זה. אנו יודעים שהם מייצרים הפרעות בגודל מיקרוסקופי וכי ניתן לאתר אותם רק על ידי מכשירים מתקדמים ביותר בטכנולוגיה. עלי גם לזכור כי המכשירים הללו עדינים מאוד. הם ידועים בשם אינטרפרומטרים. הן מורכבות ממערכת מנהרות בהפרש של כמה קילומטרים ומסודרות בצורת L. לייזרים עוברים דרך מנהרות באורך של קילומטר המקפצות ממראות ומפריעות במעבר. כאשר מתרחשת הקלע הכבידתי ניתן לזהות אותה בצורה מושלמת על ידי עיוות במרחב-זמן. היווצרות יציבה מתרחשת בין המראות שנמצאות באינטרפרומטר.

כלים נוספים שיכולים לזהות גם גלי כבידה הם טלסקופי רדיו. טלסקופי רדיו כאלה יכולים למדוד את האור מפולסרים. החשיבות בזיהוי גלים מסוג זה היא המאפשרת לבני אדם לחקור טוב יותר את היקום. והאם שבזכות הגלים האלה אתה יכול לשמוע היטב את התנודות המתרחבות בחלל-זמן. גילוי הגלים הללו איפשר להבין שניתן לעוות את היקום וכל העיוותים מתרחבים ומתכווצים בכל החלל עם צורת גל.

יש לציין שכדי שייווצרו גלי כבידה, יש ליצור תהליכים אלימים כמו התנגשות חורים שחורים. זה הודות למחקר של גלים אלה באמצעותם ניתן לקבל מידע כי אירועים וקטסטרלים אלה מתרחשים בקוסמוס. כל התופעות יכולות לעזור להבין ולהסביר חוקים בסיסיים רבים בתחום הפיזיקה. הודות לכך ניתן לספק מידע רב על החלל, מקורו וכיצד כוכבים מעוותים או נעלמים. כל המידע הזה נגזר גם כדי ללמוד עוד על חורים שחורים. דוגמה לגל כבידה הוא נמצא בפיצוץ של כוכב, בהתנגשות שני מטאוריטים או כאשר נוצרים חורים שחורים. ניתן למצוא אותו גם בפיצוץ סופרנובה.

אני מקווה שעם מידע זה תוכלו ללמוד עוד על גלי הכבידה ומאפייניהם.