»

Kaj je gravitacijski šum in zakaj so znanstveniki tako vznemirjeni

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...

16 komentarjev

LIGO je nazaj, izboljšan in hitrejši

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...

1 komentar

Evropa načrtuje največji detektor gravitacijskih valov

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...

34 komentarjev

Izmerili najšibkejšo gravitacijsko silo doslej

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...

26 komentarjev

Gravitacijski valovi načenjajo hipoteze o dodatnih prostorskih dimenzijah

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...

12 komentarjev

Ob zlitju nevtronskih zvezd prvikrat zaznali gravitacijske valove in svetlobo

Slo-Tech - Peta zaznava gravitacijskih valov, ki so jo znanstveniki objavili včeraj, predstavlja eno največjih prelomnic v astrofiziki, saj smo prvikrat dogodek, ki jih je povzročil, lahko tudi videli. Predhodne štiri primere gravitacijskih valov so povzročile črne luknje, ki so se zlile, ob čemer ne izsevajo nič svetlobe. To pot pa sta se zlili dve nevtronski zvezdi, s čimer se sproti tudi veliko elektromagnetnega valovanja, ki ga naši teleskopi lahko vidijo. In so tudi ga.

Dogodek se je po zemeljskem času zgodil 17. avgusta letos, ko sta se v galaksiji NGC 4993 dovolj približali nevtronski zvezdi z masama, ki sta približno enaki kot masa našega Sonca. Zaradi tega ste se nevtronski zvezdi zlili, kar je prvi opažen primer...

17 komentarjev

Nobelova nagrada za fiziko 2017

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...

18 komentarjev

Gravitacijske valove doslej zaznali že štirikrat

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...

189 komentarjev

Gravitacijske valove zaznali že drugič

vir: BBC
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....

24 komentarjev

Einstein je imel prav: observatorij LIGO odkril gravitacijske valove!

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...

93 komentarjev

Začenja se nov lov na gravitacijske valove

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...

9 komentarjev

Z meritvami polarizacije sevanja ozadja zaznali gravitacijske valove

Temperatura sevanja ozadja, kot jo je izmeril satelit PLANCK.

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...

25 komentarjev