Ваня ще ни разкаже за това, което учените откриха миналия месец във връзка с гравитационните вълни.
Какво са гравитационните вълни?
Това наистина беше едно от най-големите открития в историята на физиката в последните десетилетия. Всеки знае какво е вълната, в нашето ежедневие са ни познати звуковите и светлинните вълни, но трудно можем да усетим гравитационните. За да се разпространяват звуковите вълни например ни трябва среда - частици, които да се сгъстяват и разреждат. Виждали сме и вълни, които се образуват по повърхността на езеро, ако хвърлим камък, но гравитационните вълни са нещо по-сложно. За тях не е необходима никаква среда. Самите вълни са вълни в геометрията на пространство-времето.
Това може да звучи сложно, ние живеем в него. Всяко наше събитие се позиционира в пространството с трите координати и времето. Преди сто години Айнщайн е конструирал общата теория на относителността, според която гравитацията и самото пространство са свързани. Тоест гравитацията е просто деформация на пространство-времето. Тези вълни са вълни в геометрията на пространството. Защо е толкова трудно и ни трябваше толкова време да достигнем до тях? Защото гравитационната сила може да ни се струва си силна, но всъщност е много слаба, в сравнение с всички останали сили. Да я сравним с електромагнитните сили. Всеки знае, че с малък магнит можем да повдигнем всякакво тяло, тоест с него да преодолеем гравитацията на огромната Земя. Гравитацията е с порядъци по-слаба от електромагнитните сили. За това и вълничките на гравитацията са много слаби, много малки. За да могат да се засекат са били необходими много, изключително прецизни уреди. Данните са, че това което са засекли тези уреди е амплитуда от 10 -21. Това е изключително малка промяна.
Как можем да си представим гравитационните вълни? Представете си един кръг, нарисуван на стената. Ако през него мине гравитационна вълна, ще се превърне в елипса. Тоест ще му се сменят геометричните размери, после пак ще стане кръг. Всъщност малко по-сложно е наистина, защото гравитационните вълни имат две компоненти под 45 градуса, но горе-долу така стоят нещата.
Едва наскоро емпирично беше доказано, че съществуват гравитационни вълни. Какво е значението на това?
Като начало доказваме една теория от преди сто години и че се появи надежда да се съгласуват двете основни теории във физиката, доказани и добре съгласувани с реалността, но не и по между си. Става въпрос за Общата теория на относителността и квантовата теория.
Защо гравитационните вълни бяха открити и доказани сега, а не преди сто години когато се появява теорията?
Откакто излезе теорията преди всички тези години се правят опити да бъдат доказани, но едва сега имаме достатъчно прецизна апаратура, за да можем да ги засечем. Гравитационната сила е много много по-малка от другите сили. Това което са засекли като амплитуда на тази вълна сега е само 10 -21, тоест една изключително малка величина, цяло чудо е, че са успели да я засекат, но можем да им имаме доверие, защото с много голяма сигурност е потвърдено. Проверката се равнява на един фалшив сигнал на 200 хил. години.
Как може да си го представи това един обикновен човек?
Всеки може да добие някаква представа за Общата теория на относителността с подръчни материали от кухнята. Например една голяма покривка с рамери два метра на два метра, хващат я четирима души от всеки ъгъл и изпъват. Ако пуснем едно пинг понг топче и го засилим, то ще мине по права траектория, но ако оставим в центъра на покривката нещо по-тежко, да кажем грейпфрут и засилим топчето, то ще изкриви траекторията си, защото едрият плод ще деформира траекторията на покривката и ще направи някаква длъбнатина и топчето е възможно да тръгне и в орбита около плода, като в един момент ще кацне разбира се (заради триенето). По същия начин можем да си представим, че Луната обикаля около Земята или изкуствените спътници. Една черна дупка е много по-масивен обект от земята, за това би следвало на тази покривка да сложим диня, която ще огъне доста повече покривката, но ако пуснем още една диня и те се завъртят една около друга и се ударят, тогава по покривката ще тръгнат малки вълнички. Ето това са гравитационните вълни.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари