Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki, 2017: Detektory zmarszczek w czasoprzestrzeni
Szwedzka Akademia naprawia „chybienie” z 2016 r., uznaje „decydujący wkład laureatów w detektor Ligo i obserwację fal grawitacyjnych” — potwierdzenie przewidywania Einsteina i największe osiągnięcie w fizyce od czasu odkrycia bozonu Higgsa.
Fizycy z California Institute of Technology, Kip S. Thorne (R) i Barry C. Barish, biorą udział w konferencji prasowej po zdobyciu Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki 2017, którą dzielą z Rainerem Weissem z MIT w Pasadenie w Kalifornii, 3 października 2017 r. ( Zdjęcie Reutera) Kiedy Sztokholm zadzwonił w poniedziałek do Michaela Rosbasha, aby powiedzieć mu, że zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny za odkrycie fizycznej podstawy zegara biologicznego, odpowiedział: Żartujesz sobie. Być może był zdziwiony, ponieważ nagroda była asynchroniczna — jego kluczowa praca została wykonana wieki temu. Również w ubiegłym roku Fundacja Nobla wykazała, że jest poza fazą ze światem, honorując prace teoretyczne nad topologią materii, ignorując Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (Ligo), które wykryło fale grawitacyjne 12 miesięcy przed ceremonia. Potwierdzając przepowiednię Einsteina sprzed wieku, wywodzącą się z ogólnej teorii względności, była to największa rzecz w fizyce od czasu odkrycia bozonu Higgsa. Ku ogólnemu obrzydzeniu i uciesze bukmacherów, Ligo nie dostał nagrody.
W 2017 r. Królewska Szwedzka Akademia Nauk dokonała zadośćuczynienia, honorując przywódcę Ligo — Rainera Weissa, który zaprojektował najbardziej czuły instrument kiedykolwiek stworzony przez rasę ludzką, Kip S Thorne, który zawęził sygnały i częstotliwości, których miał szukać. oraz Barry C Barish, który zbudował projekt w praktyce.
Co dokładnie widziało, a konkretnie usłyszało Ligo, odkąd sygnatura pierwszej fali grawitacyjnej wykrytej 15 września 2015 roku została przetłumaczona na dźwięk, który był pomiędzy ćwierkaniem a pingiem?
Laboratoria LIGO w Hanford w stanie Waszyngton (Dzięki uprzejmości Laboratorium Caltech/MIT/LIGO) Usłyszał zderzenie dwóch masywnych czarnych dziur, które wirowały wokół siebie z maniakalnymi prędkościami, a następnie zderzyły się 1,3 miliarda lat temu, kiedy życie na Ziemi dopiero się zaczęło. Incydent kosmiczny nie był widoczny, ponieważ światło nie może uciec z horyzontu zdarzeń czarnej dziury, ale można to wywnioskować na podstawie promieniowania w pobliżu wiru materii i energii. Rozprzestrzenia również fale grawitacyjne, fale rozchodzące się z prędkością światła w strukturze czasoprzestrzeni. Kiedy pierwsi Homo sapiens przemierzali równiny Afryki tysiące lat temu, fale przedzierały się przez Obłok Magellana i dotarły do Ziemi we wrześniu 2015 r., powodując niewielkie zakłócenia w interferometrach laserowych Ligo w stanie Luizjana i Waszyngton, z wyjątkiem instrumentu Virgo we Włoszech . Wydał mały ćwierkanie, który wstrząsnął światem fizyki kwantowej.
Przeczytaj także | Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii czy medycyny, 2017: Co nas kręci
Przez lata, aż do odkrycia bozonu Higgsa, panował kryzys w fizyce. Metoda nauki polega na rozwijaniu teorii, a następnie potwierdzaniu jej w laboratorium. Bez drugiego kroku teoria pozostaje niezweryfikowana. Bozon Higgsa był ostatnim elementem standardowego modelu fizyki, którego nie zaobserwowano na wolności. Tak więc teoria była budowana na teorii przez całe lata, a laboratorium zostało daleko w tyle. Może to wszystko było budowane na piasku?
Wraz z odkryciem bozonu Higgsa laboratorium nadrobiło zaległości i teoria została potwierdzona. Jednak stuletnie przewidywanie fal grawitacyjnych pozostało nieprzetestowane — w rzeczywistości pochodzi z postulatu Henri Poincare z 1905 r. Teraz Ligo dostarczyło jeszcze jednego zapewnienia o drożności modelu standardowego. Fale grawitacyjne zostały wywnioskowane wcześniej, a Russel A Hulse i Joseph H Taylor Jr zdobyli za to Nobla w 1993 roku. Ale Ligo dokonał pierwszej bezpośredniej obserwacji fali grawitacyjnej, wywołując drganie w instrumencie.
Patrząc w przyszłość, astronomia fal grawitacyjnych da ludzkości dostęp do części przestrzeni i czasu, które pozostały niewidoczne. W przeciwieństwie do promieniowania elektromagnetycznego, takiego jak światło, które przemierza czasoprzestrzeń, są one zmarszczkami w samej strukturze czasoprzestrzeni. Nie są one rozproszone przez materię i pozwolą instrumentom zajrzeć niemożliwie daleko w otchłań przestrzeni – i odpowiednio daleko w czasie. Części wszechświata, które pozostały ciemne dla teleskopów optycznych i radiowych, staną się teraz widoczne. Czarne dziury i gwiazdy neutronowe — ciała tak gęste, że łyżka ich substancji ważyłaby tyle, co Ziemia — ujawnią tajemnice, których nigdy wcześniej nie widziano.
Wszystko, co ma masę, podczas przyspieszania wytwarza fale grawitacyjne. Za każdym razem, gdy tańczysz, wytwarzasz strumienie fal grawitacyjnych, ale nie są one wystarczająco silne, by mogły zostać wychwycone przez instrumenty. Ale wszystko o gigantycznej masie, takie jak czarna dziura lub gwiazda neutronowa, generowałoby mierzalne fale, ukazując dotychczas ukryte zjawiska. W przeszłości teleskopy wysyłano w kosmos, aby uzyskać wyraźniejszy obraz wszechświata, niezakłócony przez pył, chmury i promieniowanie tła cywilizacji. Najbardziej znanym jest teleskop Hubble'a, a jeden z jego rówieśników poszukuje nawet fal grawitacyjnych — LISA Pathfinder Europejskiej Agencji Kosmicznej. Ale ponieważ fale grawitacyjne nie są rozpraszane, można by logicznie zakopać detektor w kopalni węgla i nadal widziałby on światło odległych gwiazd — we własnym widmie, a nie widzialnym. W niezwykle bliskiej przyszłości ta forma teleskopu otworzy nowe oko na przestrzeń i czas i pozwoli nam zobaczyć wszechświat takim, jakiego nigdy wcześniej nie widziano, w niezliczonych niewidzialnych kolorach tęczy grawitacji.
Laboratoria LIGO w Livingston w stanie Luizjana. Trzej laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki 2017 są określani przez LIGO jako jej założyciele oraz najdłużej trwający i najwięksi mistrzowie. (Dzięki uprzejmości Laboratorium Caltech/MIT/LIGO) ZWYCIĘZCY 2016: W latach siedemdziesiątych, MICHAEL KOSTERLITZ & DAVID THOULESS obaliła ówczesną teorię, że nadprzewodnictwo lub nadciekłość nie mogą występować w cienkich warstwach. Wykazali, że nadprzewodnictwo może wystąpić w niskich temperaturach, a także wyjaśnili mechanizm przemiany fazowej, który sprawia, że nadprzewodnictwo zanika w wyższych temperaturach. W latach 80. DUNCAN HALDANE odkrył, w jaki sposób koncepcje topologiczne mogą wyjaśniać właściwości łańcuchów małych magnesów występujących w niektórych materiałach.
Podziel Się Z Przyjaciółmi:
