Onde Gravitazionali: quando Albert Einstein lo scoprì 100 anni fa…

Da un lato, questo era previsto. Sappiamo che la massa piega spazio e nel tempo, e quindi quando la massa muove realmente dovrebbe causare increspature nello spazio e nel tempo, nello stesso modo in cui un gymnast muove sulla superficie di un trampolino provoca increspature nel tessuto. D’altra parte … Beh, ci sono diverse altre mani realtà. Le onde gravitazionali: svolta scoperta annunciato – come è successo? Stiamo andando a vedere le cose che onde-gravitazionali-einsteinnon abbiamo mai saputo esistito’ dicono gli scienziati che annuncia la rivelazione delle onde gravitazionali. In primo luogo, abbiamo visto increspature nello spazio-tempo! E il fatto che ci aspettavamo li rende ancor più sorprendente che in un certo senso. La comprensione del tessuto dell’universo che è contenuta nella relatività generale di Einstein ha fatto l’ennesima previsione valida. Infatti, la bella eleganza di quella teoria è un po ‘ingannevole – in realtà risolvere quelle equazioni per ottenere una vera e propria previsione, che ti dice che tipo di esperimento è necessario costruire per testare la previsione, è una grande sfida matematica e un risultato torreggiante nella si.

Poi c’è l’esperimento. Come le onde gravitazionali passano attraverso la Terra (e ora sappiamo per certo devono fare questo tutto il tempo) che distorcono le distanze, comprimendoli in una direzione mentre li si estende nella direzione perpendicolare. L’esperimento misura il rapporto di queste distanze, fino a una precisione di millesimi delle dimensioni di un protone. Questo risultato, e la disciplina scientifica necessaria per assicurarsi che non si sta prendendo in giro, è scoraggiante.
Perché la scoperta delle onde gravitazionali cambia tutto – Ancora una volta, questo è forse particolarmente vero se si pensa che ci si aspettava le onde. Un “risultato nullo” sarebbe stato incredibilmente interessante, e anche abbastanza difficile da credere. La spiegazione ovvia sarebbe che l’esperimento appena non funzionava correttamente, non ha, infatti, hanno la sensibilità rivendicato. Quindi preparare la difesa contro che la critica era una preoccupazione importante, che coinvolge l’iniezione di dati falsi, un sacco di segretezza interna in doppio cieco e così via, per fare in modo che, se queste increspature erano lì, LIGO sarebbe davvero vederli. Erano lì, e li ha visti. I dati, lo stesso modello d’onda visto in due rilevatori, sono sorprendenti e del tutto convincente.

Tutto quello che c’è da sapere su onde gravitazionali – Mi piacerebbe tracciare un’analogia con la mia ricerca al Large Hadron Collider del CERN. Prima è stato scoperto nel 2012, il bosone di Higgs è stato previsto dalla maggioranza dei fisici delle particelle. Molti teorici (tra cui Peter Higgs) sarebbero stati stupiti se non si fece vedere. Ma quando lo ha fatto, è ancora avuto un impatto enorme, sia emotivamente e scientificamente. Conoscere è diverso da indovinare, di misurazione è diverso da prevedere. Nel caso del bosone, ora stiamo esplorando il corso di energia più alta di spazio interno armati di una comprensione delle origini di massa. Nel caso di onde gravitazionali, possiamo ora cominciare a osservare l’universo in un modo completamente nuovo, ed è difficile prevedere che cosa possiamo imparare da questo.

Ad esempio, la cosiddetta energia oscura, che spinge l’espansione accelerata dell’universo, può influenzare il modo in cui le onde gravitazionali viaggiano verso la Terra dalle loro fonti lontane, e questo significa che potremmo ottenere qualche indizio su ciò che Dark Energy è in realtà. Ci possono essere inaspettate fonti di onde gravitazionali là fuori. Le onde gravitazionali sono ovviamente molto più difficile da vedere di onde elettromagnetiche – luce, la radio, forni a microonde – ma se pensiamo quanto abbiamo appreso da astronomia utilizzando increspature in campi elettromagnetici, è impossibile non essere eccitato dalla prospettiva di studiare l’universo utilizzando increspature nello spazio-tempo per sé.

Jon Butterworth è un professore di fisica alla University College di Londra . Egli è un membro del gruppo UCL Fisica delle Alte Energie e lavora sul Atlas esperimento del Cern Large Hadron Collider. Il suo libro Smashing Fisica: The Inside Story della Caccia per il bosone è stato pubblicato Maggio 2014. Per saperne di più clicca qui.

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