Wetenskaplikes is naby daaraan om die raaisel van gravitasiegolwe op te los

2024 Outeur: Malcolm Clapton | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 03:45

In moderne fisika is swaartekrag een van die belangrikste raaisels. Ons het skaars geleer hoe om die manifestasies daarvan in die vorm van swaartekrag te meet. Maar wat is swaartekrag, waar kom dit vandaan, hoe word dit oorgedra – die moderne wetenskap is nog nie in staat om dit onomwonde te antwoord nie.

Die feit is dat swaartekrag een van vier fundamentele interaksies is – vorme van energie-oordrag – en terselfdertyd die swakste van almal. Maar die grootste probleem lê elders.

Dit is bekend dat die drie bes bestudeerde interaksies deur deeltjies vervoer word. En as vir ander tipes interaksies hierdie deeltjies bekend is, en hul bestaan eksperimenteel bevestig word (direk of indirek, al is dit met groot aannames), dan is alles vir swaartekrag baie meer ingewikkeld.

Op die oomblik was dit nie moontlik om die feit van die teenwoordigheid van nie net die sogenaamde graviton ('n teoretiese deeltjie wat in sommige konsepte van fisika verantwoordelik is vir die oordrag van swaartekrag en die skepping van gravitasievelde) te bevestig nie, maar ook sulke spore van swaartekrag wat dit moontlik maak om die aard van die oordrag daarvan (of, kom ons sê, vervoer in ruimte-tyd) te bepaal.

Volgens dieselfde teorie, wat die teenwoordigheid van gravitone veronderstel, blyk dit dat swaartekrag oorgedra moet word in die vorm van gerigte gekwantiseerde (dit wil sê, bestaande uit deeltjies of "soos deeltjies" - energiepakkies met 'n sekere waarde) golwe - gravitasiegolwe bestraling. Dit behoort homself te manifesteer in die vorm van kolossale golwe wat uitgaan van enige groot ruimtevoorwerpe en gebeurtenisse – swart gate en sterrestelselswerms, by die geboorte van supernovas. Hulle is egter nog nie gevind nie.

En op 11 Januarie 2016 het die kosmoloog Lawrence Krauss van die Universiteit van Arizona op sy Twitter geskryf: “My vermoedens oor die ontdekking van LIGO is deur onafhanklike bronne bevestig. Bly in kontak! Gravitasiegolwe kan opgespoor word!"

Die LIGO Gravitasiegolf-sterrewag is een van die belangrikste terreine om swaartekrag te bestudeer en na gravitasiegolwe te soek. LIGO-stasies gebruik gevorderde laserinterferometers om gravitasiegolwe op te spoor. Alhoewel Krauss in September 2015 laat deurskemer het dat tekens van ontwykende gravitasiegolwe op die LIGO-detektor opgespoor is, was daar geen amptelike bevestiging hiervan nie. Kort voor dit is die kompleks gemoderniseer, en die Advanced LIGO-eksperiment is daar van stapel gestuur, wat kan lei tot die opsporing van gravitasiegolwe.

Intussen was daar geen amptelike verklarings van die sterrewagte nie (dit word ten minste in Februarie verwag), so kenners meen dit is te vroeg om bly te wees en gerugte oor 'n buitengewoon belangrike ontdekking te versprei. Boonop het die vorige gevolgtrekkings wat in die raamwerk van die BICEP2-eksperiment verkry is, foutief geblyk te wees: die sein is eintlik nie deur gravitasiegolwe veroorsaak nie, maar deur stof.

Hoekom is dit nodig en hoekom is dit so belangrik? Enige teorie is die begin van praktyk. Sonder kwantumfisika sou daar geen GPS, satellietkommunikasie, moderne transistors en kwantumrekenaars (en optiese kommunikasielyne ook) wees nie. 'n Werkende, volledige teorie wat swaartekrag beskryf, kan 'n meer gedetailleerde studie van die Heelal, sy wette, die bewegings van voorwerpe, swart gate, donker energie en donker materie moontlik maak. En dit is heel moontlik om fundamenteel nuwe tipes beweging in ruimte (of selfs in tyd) te skep. Tot dan is nóg kwantumspronge, nóg wurmgate, nóg superluminale snelhede vir ons beskikbaar.