Slo-Tech - Ogromna skupina znanstvenikov z vsega sveta je obelodanila rezultate meritev, s katerimi so prišli doslej najbližje neizpodbitnemu dokazu o obstoju gravitacijskih valov z zelo velikimi valovnimi dolžinami - velikosti svetlobnih let. Gre za pojav, soroden gravitacijskim valovom, ki smo jih odkrili v prejšnjem desetletju, a vseeno toliko drugačen, da zahteva samosvoj način merjenja, z opazovanjem pulzarjev.

Pred osmimi leti smo bili priča enemu najbolj prelomnih dogodkov v opazovanju vesolja, dokazu obstoja gravitacijskih valov, ki so odprli povsem novo polje raziskovanja kozmičnih dogodkov. Napovedal jih je že Albert Einstein s splošno teorijo relativnosti pred več kot stotimi leti, toda ravno stoletje je trajalo, da smo jih ljudje znali dejansko pravilno zaznati. Gravitacijski valovi so gube v strukturi prostor-časa, oziroma vesolja, ki nastanejo ob pospeševanju velikih količin mase - na primer pri zlivanju manjših črnih lukenj. Gravitacijski valovi ob takšnih dogodkih imajo...

Slo-Tech - Po triletnem premoru, ki ga je povzročila pandemija, se bodo eksperimenti v observatoriju LIGO nadaljevali. V observatoriju za zaznavanje gravitacijskih valov LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), ki ima detektorja v zveznih državah Washington in Louisiana, so vmes izvedli tudi obsežna vzdrževalna dela in ga pošteno nadgradili. Doslej so lahko signale zaznavali vsak teden, odslej bo to možno vsak drugi ali tretji dan. Prav tako bo videl dlje, kar milijardo svetlobnih let v vesolje.

LIGO pa ni edini tovrstni observatorij na svetu. V Italiji imajo detektor Virgo blizu Pise, ki so ga tudi nadgradili, a se zaradi tehničnih težav še ni ponovno zagnal. To naj bi se zgodilo konec poletja ali jeseni, obljubljajo. Na Japonskem pa so ta teden ponovno zagnali observatorij KAGRA, ki bo deloval približno mesec dni, nato pa ga bodo ustavili, da bodo ogledala ohladili na 20 K. Tega ostala observatorija ne uporabljata, bo pa v prihodnosti verjetno nujno.

Vsi trije...

NASA - V četrtek so izstrelili nov Nasin rentgenski teleskop, IXPE, ki bo opazoval najbolj burne dogodke v vesolju, odlikuje pa ga zmožnost zaznavanja polarizacije rentgenske svetlobe.

Čeprav posnetki vsemirskih meglic jemljejo dih, pa se pomembne informacije o naši okolici skrivajo v celotnem spektru elektromagnetnega valovanja. Najbolj divje dogajanje v vesolju, kot so eksplozije supernov, izginjanje teles v črnih luknjah ali utripanje pulzarjev, oddaja rentgenske valove, ki jih moramo ujeti z vesoljskimi teleskopi, saj je Zemljina atmosfera zanje neprehodna. Rengentska astronomija je zato stara skoraj toliko kot pošiljanje satelitov v orbito in beleži pisan spisek naprav, od ameriške serije satelitov OSO (Orbiting Solar Observatory) v šestdesetih letih prejšnjega stoletja do novejših, kot so Nasina Chandra, Esin XMM-Newton ali ruski Spektr-RG.



Sedaj pa je na redu generacija z novo zmogljivostjo: merjenjem polarizacije rentgenske svetlobe. To pomeni, zaznavanjem smeri (oz....

Slo-Tech - Pred petimi leti so ameriški fiziki sporočili, da je imel Einstein znova prav. V observatoriju LIGO so odkrili gravitacijske valove, s čimer so eksperimentalno potrdili točno sto let staro napoved. Kakor pri mahanju po vodi ustvarjamo valove, tudi premikanje velikanskih mas po vesolju povzroči gravitacijske valove. Ker je gravitacija šibka že sama po sebi, jih lahko zaznamo le, kadar jih ustvarijo izjemno masivna telesa, denimo ob spojitvi črnih lukenj, pa še tedaj potrebujemo bizarno natančne instrumente. LIGO ima štiri kilometre dolga kraka, v katerih nihanje razdalje merimo z interferometrom. Na razdalji 4 kilometre LIGO izmeri spremembo razdalje, ki ustreza desettisočinki premera protona.

Kljub tako izjemni natančnosti, je to dovolj, da zaznamo le najmočnejše gravitacijske valove. To so recimo spojitve črnih lukenj v oddaljenosti do 10 milijard svetlobnih let. Če pa bi imeli natančnejši instrument, bi lahko zaznali te dogodke vse do roba vidnega vesolja, ki je trenutno 45...

Slo-Tech - Raziskovalci z Univerze na Dunaju so izmerili jakost gravitacije med dvema majhnima kroglama v laboratoriju, kar je bistveno pomembnejši in predvsem težji dosežek, kot bi pričakovali. Dve zlati krogli z maso 90 miligramov sta bili na razdalji od 2,5 do 5,8 milimetra sta se v povprečju privlačili s silo 9 . 10^-14 N. In to so uspeli izmeriti, o čemer pišejo v Nature.

Gravitacija je med štirimi osnovnimi silami (močna, šibka, elektromagnetna) daleč najšibkejša, a ima neskončen domet (tudi elektromagnetna sila ga ima). Zaradi tega se njen vpliv pozna šele pri velikih masah in ogromnih razdaljah. V resnici dolgo časa nismo bili prepričani, kako se obnaša na zelo kratkih razdaljah in pri nizkih masah, ker tega ni bilo možno izmeriti. Iz drugih meritev so seveda ekstrapolirali zakone, ki so dobro popisovali obnašanje, a pravega dokaza ni bilo. Kasneje se je z napredkom tehnike letvica dosegljivih meritev pomikala čedalje niže.

Za meritev gravitacijskih valov, ki nastanejo ob premikih...

Nature - Ameriška Nacionalna znanstvena fundacija in njena britanska vrstnica sta zagotovili potrebnih 35 milijonov ameriških dolarjev za nadgradnjo gravitacijskih observatorijev projekta LIGO na verzijo Advanced LIGO+, s katero naj bi zmogli zaznati po več gravitacijskih dogodkov na dan.

Projekt opazovanja gravitacijskih valov LIGO je leta 2015 spisal zgodovino s prvo potrjeno zaznavo takšnih valov - motenj v prostor-času, ki odpirajo novo polje opazovanja pojavov v vesolju. Po domače povedano: če so teleskopi naše oči, potem so gravitacijski senzorji naš sluh. Observatorija v Louisiani in Washingtonu sestavlja gigantski optični interferometer s po dvema štirikilometrskima "rokama" na vsaki od lokacij. Odkritje je prišlo šele...

Slo-Tech - Švedska kraljeva akademija znanosti je razglasila letošnje prejemnike Nobelove nagrade za fiziko. Za prelomna odkritja na področje fizike laserjev nagrado prejmejo ameriški fizik Arthur Ashkin (polovico) ter francoski fizik Gérard Mourou in kanadska fizičarka Donna Strickland (vsak četrtino). Ashkin je s 96 leti najstarejši prejemnik nagrade, Donna Strickland pa je šele tretja ženska v zgodovini, ki je dobila Nobelovo nagrado za fiziko (za Marie Curie in Mario Goeppert-Mayer).

Ashkin je doktoriral iz jedrske fizike na Univerzi Cornell. Potem je celo življenje delal v Bell Labs, kjer je odkril številne pomembne pojave. Odkril je na primer fotorefraktivni efekt in piezoelektrične kristale. Letošnjo nagrado je prejel za izum optične pincete, ki omogoča manipulacijo majhnih objektov. Leta 1987 je Ashkin pokazal, kako...

Phys.org - Znanstveniki s Čikaške univerze so z analizo gravitacijskih valov prišli do sklepa, da ni znakov o obstoju še neznanih večjih prostorskih dimenzij.

Kozmologe dandanes žuli kar nekaj temeljnih ugank, med njimi razlaga temne snovi in temne energije, pa združitev kvantne mehanike in teorije relativnosti. V ta namen je vzniknila kopica hipotez, oziroma matematično-fizikalnih modelov, ki se trudijo zagate rešiti. Mnoge predvidevajo obstoj dodatnih dimenzij poleg poznanih treh prostorskih in ene časovne. Med njimi je tista o velikih ekstra dimenzijah, ki skuša nenavadno šibkost gravitacijske sile, zaradi česar se naš univerzum vse hitreje širi, razložiti tako, da sila težnosti "uhaja" v skrite sosednje razsežnosti.

Nedavno odkritje gravitacijskih...

Nobelove nagrade - Letošnjo Nobelovo nagrado za fiziko prejmejo ameriški fiziki Rainer Weiss (polovico) ter Barry C. Barish in Kip S. Thorne (vsak četrtino) za odločilne prispevke pri detektorju LIGO in odkritju gravitacijskih valov. Te so prvikrat odkrili leta 2015 in to javnosti predstavili februarja 2016, do danes pa so jih zaznali še v treh drugih dogodkih. S tem so stoletje po Einsteinovi napovedi tudi eksperimentalno potrdili njegove teoretične izpeljave. Gravitacijski valovi tlakujejo pot do novega načina opazovanja vesolja.

LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) je projekt v ZDA, v katerem sodeluje več kot...

Slo-Tech - Najprej je trajalo sto let, da smo jih prvikrat zaznali, odtlej pa se odkritja vrstijo kot po tekočem traku. Gravitacijske valove so v slabih dveh letih zaznali že štirikrat, znanstveniki pa verjamejo, da se bo s čedalje občutljivejšimi detektorji ta trend še stopnjeval. Najnovejši primer gravitacijskih valov je poleg ameriških detektorjev zaznal tudi interferometer Virgo v italijanski Pisi. O odkritju pišejo v Physics Review Letters.

Da bi lahko pri pospeševanju teles z ogromno maso nastali gravitacijski valovi, je Einstein matematično pokazal leta 1916. Sama zamisel v resnici ni nič kaj pretresljiva, saj tudi elektromagnetno valovanje proizvajamo z mahanjem z nabitimi delci. Z mahanjem z masivnimi telesi bi na enak način proizvedli gravitacijske valove, če se...

BBC - Po dolgem iskanju in lažnih alarmih so jih sedaj zaznali že drugič! Observatorij LIGO v Louisiani je že drugič zaznal gravitacijske valove v prostor-času, ki so posledica izjemno masivnih dogodkov v vesolju. Dobro ujemanje med izmerjenimi rezultati in napovedmi teorije kaže, da je Einstein pravilno napovedal obstoj in obnašanje gravitacijskih valov, kar smo prvikrat ugotavljali že februarja.

Lov na gravitacijske valove je do februarskega odkritja trajal dolgo, ker jih je izjemno težko zaznati....

Slo-Tech - Danes je velik dan kozmologijo in fiziko nasploh, saj so predstavniki ameriškega observatorija LIGO na novinarski konferenci sporočili, da so prvikrat v zgodovini uspeli zaznali gravitacijske valove. S tem so potrdili en, še nepotrjen del Einsteinove splošne teorije relativnosti, za katerega smo dokaz točno sto let (teorija je iz leta 1915, izpeljava gravitacijskih valov pa iz 1916). A pojdimo lepo od začetka, lahko pa tudi preskočite takoj na znanstveni...

Slo-Tech - Ameriški LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) je po petih letih spet začel iskati dokaze za obstoj gravitacijskih valov, ki bi elegantno dokazali pravilnost inflacijske teorije vesolja. Slednja predpostavlja, da se je v zelo zgodnji fazi vesolje izredno hitro napihovalo. To hitro širjenje bi povzročilo dovolj močne gravitacijske valove, ki bi jih lahko zaznali še danes. Lani je projekt BICEP2 domnevno odkril dokaze za obstoj gravitacijskih valov, a so letos ugotovili, da so se zmotili. To seveda ne pomeni, da gravitacijskih valov ni, pomeni le, da jih z merjenjem polarizacije sevanja ozadja niso zaznali.

Gravitacijske valove si je sicer zamislil že Einstein 1916 in v principu nastanejo tudi, če s kovinsko palico mahate po zraku. Problem...

ESA - Podrobna analiza podatkov, ki so jih pridobili vesoljski satelit Planck in zemeljskega detektorja BICEP2 in Keck Array, je pokazala, da dokazov za obstoj gravitacijski valov ni. S tem so zavrnili preliminarne rezultate, ki so jih objavili lani in so nakazovali na detekcijo gravitacijskih valov iz najzgodnejšega obdobja v zgodovini vesolja. To bi imelo pomembne implikacije za razumevanje znanosti, a so bili zelo glasni skeptični glasovi, ki so izpostavljali pomanjkljivosti v eksperimentu. Ker je poročilo o gravitacijskih valovih sedaj umaknila kar ista raziskovalna skupina, ki ga je lani napovedala, je zavrnitev praktično dokončna, vsekakor pa zelo gotova.

Gravitacijski valovi bi dokazali obstoj kratkega, a burnega obdobja v zgodovini izjemno mladega vesolja,...

Nature - Nad marčevsko objavo rezultatov meritev sevanja mikrovalovnega ozadja v vesolju, ki naj bi dokazovali gravitacijske valove in s tem implicitno potrjevali teorijo inflacije, se zgrinjajo oblaki prahu. Dobesedno, saj novi rezultati kažejo, da je projekt BICEP2 v resnici meril delce medzvezdnega prahu in ne gravitacijskih valov, kar bi lahko lepo teorijo sesulo v - prah.

O težavah so v Nature pisali že maja. BICEP2 je meril polarizacijo fotonov v mikrovalovnem sevanju ozadja, in sicer razmerje med vrtinčasto B-polarizacijo in E-polarizacijo. Iz meritev so zaključili, da se je v zgodnji fazi vesolja le-to res hitro povečevalo (inflacija) in da je to povzročilo gravitacijske valove, ki so vir B-polariziranega...

Slo-Tech - Če si dovolimo na svet pogledati z izrazito antropocentričnimi očmi - kakor da bi mogli s kakšnimi drugačnimi! - ima vesolje dva velika problema. Kakor kažejo se naše meritve, je vesolje ravno, torej evklidsko, in ne sferično ali sedlasto. Z drugimi besedami, njegova ukrivljenost je enaka nič v okviru merske napake. Po drugi strani pa je vesolje zelo homogeno in povprečno, namesto da bi bili različni deli različnih temperatur in gostot. Kar se vesolja tiče, to nista nobena problema - takšno pač je. Predstavlja pa to problem za našo teorijo velikega poka, ki šteje takšne rezultate kot skrajno neverjetne.

Vesolje je veliko. Trenutno ocenjujemo, da so najbolj oddaljeni objekti v vesolju 46 milijard svetlobnih let...

Slo-Tech - Harvard-Smithsonian Center za astrofiziko je objavil prve rezultate (članek na arXivu), ki neposredno potrjujejo teorijo inflacije, po kateri se je vesolje v prvem delčku sekunde po velikem poku (od 10^-36 do 10^-32 sekunde) izjemno napihnilo in svojo prostornino povečalo vsaj za faktor 10⁷⁸. Ekipa na projektu BICEP2 je v mikrovalovnem sevanju ozadja zaznala gravitacijske valove, kar je korak k potrditvi pravilnosti teorije inflacije.

Mikrovalovno sevanje ozadja je najstarejša slika vesolja, ki jo imamo. Gre za ostanke svetlobe iz starosti vesolja 380.000 let, ko se je vesolje dovolj ohladilo, da so nastali atomi in je postalo prozorno. Pred to točko svetloba ni mogla uiti materiji, zato vesolje ni bilo prozorno. Takrat oddana svetloba pri rekombinaciji protonov in elektronov v...