Kā izpaužas gravitācijas viļņi un vai tie ir atklāti? Šādus jautājumus cilvēki diezgan reti mēdz uzdot, tāpēc, šodien, atbildēšu uz to jautājumu.
Kas ir gravitācijas viļņi?9
272
0
Pēc Ņūtona teorijas, gravitācija ir pievilkšanās spēkes, kas darbojas starp jebkuriem diviem ar masu apveltītiem ķermeniem. Alberts Einšteins vispārīgajā realitivitātes teorijā piedavāja jaunu skaidrojumu par gravitācijas dabu. Saskaņā ar to masīvi ķermeņi izliec laiktelpu, mainot tās ģeometriju. Tāpēc divi ķermeņi, kas pārvietojas attiecībā viens pret otru, nonākot laiktelpas izliekumā, maina kustības virzienu, piemēram, Zeme riņķo ap Sauli. To vienkārsoti mēdz attēlot ar modeli, kad uz elastīgas plēves uzlikta lodīte radījusi iespiedumu. Ripinot pa šo iespiedumu otru lodīti, tā vairs nepārvietosies taisni, bet pa liektu līniju. Pēc Einšteina teorijas, laiktelpas liekums izplatās nevis momentāni, bet gan ar gaismas ātrumu.
Lai teorijai gūtu apstiprinājumu, zinātniekiem jānovero īpašs efekts, kas tieši izriet no Einšteina teorijas. Vienam ķermenim paātrināti pārvietojoties attiecībā pret otru, laiktelpā ar gaismas ātrumu jāizplatās svārstībām - līdzīgi arī ripojoša lodīte uz plēves atstāj viļņveida pēdas. Šīs svārstības sauc par gravitācijas viļņiem, un vietā kuru tās sasniedz, uz īsu brīdi mainās telpas un laika raksturlielumi - tā, it kā visa pasaule vienā virzienā tiktu nedaudz saspiesta, bet citā nedaudz pastiepta garumā. Tas nozīmē, ka mainās gan priekšmetu lineārie izmēri, gan laika gaita. Tomēr šie viļņi ir ārkārtīgi vāji, un pat ar visprecīzākajām iekārtām mēs varam novērot tikai grandiozu Visuma notikumu ierosinātas izmaiņas. Šajos notikumos jābūt iesaistītam ārkārtīgi lielām masām un paātrinājumiem. Tam atbilst, piemēram, pārnovu sprādzieni un melno caurumu vai neitronu zvaigžņu sadursmes.
Pašlaik zinātnieki pasaulē uzstādījuši vairākus ļoti jūtīgus gravitācijas viļņu detektorus, tomēr līdz šim viļņus nav izdevies tieši novērot un to eksistencei ir tikai netieši pierādījum. Gravitācijas viļņu "notveršana" ļautu papildināt mūsu rīcībā esošo informāciju, piemēram, par melnajiem caurumiem un par laiku īsi pēc Visuma rašanās Lielajā Sprādzienā.
"LIGO" observatorija darbojas kopš 2002. gada.
Viļņus medī precīza lāzieriekārta.
ASV izvietotā "LIGO" ir viena no iekārtām, kas mēģina notvert gravitācijas viļņus. Tajā izmanto Maikelsona interferometru - ierīci, kas ļoti precīzi mēra lāzera stara veikto attālumu divos aptuveni četrus kilometrus garos, perpendikulāri izvietotos tuneļos. Ar spoguļu sistēmu staru sadala divās daļās, un katra veic ceļu turp un atpakaļ pa vienu no tuneļiem. Pēc abu staru atgriešanās ar fotodetektoru reģistrē to pārklāšanās jeb interferences ainu. Piemēram, ierīce noregulēta tā, lai abi stari viens otru dzēstu un fotodetektors neuztvertu nekādu signālu. Ja caur detektoru būs gājis gravitācijas vilnis un mainījis tuneļu garumu, mainīsies staru veiktais ceļš, tie vairs nedzēsis viens otru un detektors uztvers signālu.
Mums uztveramus gravitācijas viļņus var rādīt tādi gigantiski Visuma notikumi kā pārnovas sprādziens, kura atliekas ar Čandras teleskopu novērotas Kasiopejas zvaigznājā.
Visums... ah.. tik daudz noslēpumu viņā slēpjas.
Tev patiks šie raksti
Varbūt papildinājums ar kādu fantastiski perspektīvu, kas pavērsies atklājot gravitācijas vilņus ļautu rakstu padarīt vēl interesantāku
