Nobelova nagrada za novi prozor u svemir

Tačno sto godina nakon što je Albert Ajnštajn u svojoj opštoj teoriji relativnosti predvideo postojanje gravitacionih talasa, veliki tim sastavljen od preko hiljadu naučnika okupljen pod nazivom LIGO/VIRGO otpočeo je njihovu direktnu detekciju.

Četrnaestog septembra 2015. prvi put je direktno detektovan gravitacioni talas nastao spajanjem dve crne rupe, a nakon toga su usledile i detekcije tokom 2016. i 2017. godine.

Vrlo brzo postalo je jasno da je uspešno detektovana nova vrsta informacija o svemiru i da je kolaboracija LIGO/VIRGO otvorila novi prozor u univerzum.

Poput Galilejevog prvog astronomskog posmatranja teleskopom 1609. godine, to je prvo posmatranje svemira u domenu gravitacionih talasa kao izvora informacija. Najavljena je nova revolucija u astronomiji, revolucija u kojoj će nastati gravitaciona astrofizika i u kojoj ćemo saznati mnogo novih informacija o najegzotičnijim pojavama u svemiru i pojavama koje nismo mogli da posmatramo dosadašnjim tehnikama posmatranja.

Mnogi su predviđali da će ovogodišnja Nobelova nagrada za fiziku imati veze sa ovim otkrićem i tako je i bilo.

„Za odlučujući doprinos razvoju detektora LIGO i posmatranje gravitacionih talasa" ovogodišnju Nobelovu nagradu za fiziku dobila su trojica naučnika iz kolaboracije LIGO/VIRGO - Rajner Vajs, Bari Beriš i Kip Torn.

Hiljadama godina unazad, čovečanstvo je istraživalo svemir posmatrajući samo vidljivu svetlost koja dolazi sa udaljenih nebeskih tela. U dvadesetom veku te tehnike posmatranja obogaćene su i tehnikama koje mogu detektovati elektromagnetne talase manjih i većih talasnih dužina od vidljive svetlosti (gama, rendgensko i ultraljubičasto zračenje, odnosno infracrveno, mikrotalasno i radio zračenje). Kasnije su razvijene i tehnike posmatranja kosmičkih zraka (naelektrisanih čestica ogromnih energija) i neutrina (slabo interagujućih elementarnih čestica ekstremno male mase). Pomoću tih tehnika smo dobijali informacije o svemiru do tog 14. septembra 2015.

Za to vreme, u domenu teorije, 1916. godine Albert Ajnštajn je na scenu fizičkih teorija uveo opštu teoriju relativnosti, koja revolucionarno menja koncepcije prostora i vremena kao pozornice na kojoj se odvijaju fizičke pojave, kao i gravitacije kao sile kojom masivna tela privlače jedna drugo na toj pozornici.

Ajnštajn je uveo prostor-vreme, četvorodimenzionalni prostor ‒ pozornicu na kojoj se odvijaju pojave u svemiru, dok je gravitacija predstavljala posledicu zakrivljenosti prostor-vremena. Zakrivljenost je, pritom, uvek uzrokovana postojanjem materije u prostor-vremenu, a kao što je jednostavno opisao Džon Arčibald Viler, jedan od velikana teorije gravitacije druge polovine dvadesetog veka, materija govori prostor-vremenu kako da se krivi, dok zakrivljenost prostor-vremena govori materiji kako da se u njemu kreće.

Ta teorija sažeta je u ovim pretpostavkama i u takozvanim Ajnštajnovim jednačinama. Rešavanje ovih jednačina dalo je opise raznih egzotičnih i do tada neobjašnjivih objekata i pojava poput crnih rupa, precesije perihela orbite Merkura, ili predviđanje postojanja gravitacionih talasa kao nosilaca informacija o pojavama u svemiru.

Uprkos tome što ni sam nije verovao u postojanje crnih rupa, Ajnštajn je izveo jednačine koje su nesumnjivo pokazivale ne samo da takvi objekti mogu da postoje, nego i da svako ubrzano kretanje masivnih objekata u svemiru proizvodi oscilovanje samog prostor-vremena. Kada su u pitanju dve crne rupe koje se kreću jedna oko druge, te oscilacije prostor-vremena su najjače, odnosno njihova amplituda je najveća. Takvo kretanje i konačno spajanje inicira ogromnu promenu samog prostor-vremena koja se prenosi putem gravitacionih talasa, poput onog koji je detektovan 14. septembra 2015.

Kao što se u prostor-vremenu elektromagnetno polje oscilatorno menja pa ta promena predstavlja elektromagnetni talas, tako se kretanjem masa menja prostor-vreme. Razvlači se i sabija, i ta promena koja se prenosi kroz svemir predstavlja gravitacioni talas. Zajedno sa prostor-vremenom, naravno, razvlače se i sabijaju i svi objekti u njemu - naša planeta Zemlja, uređaj na kom čitate ovaj članak, čestice od kojih je sastavljena materija...

Kada je teorija bila dovoljno poznata, rodila se i ideja o detekciji gravitacionih talasa - 1970-ih godina Rajner Vajs je sa saradnicima postavio skicu detektora koji je decenijama kasnije pod nazivom LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) i detektovao ono za šta je smišljen i godinama uporno finansiran i razvijan.

S obzirom na to da su promene o kojima govorimo ekstremno male, detektor mora biti jako precizan. Pri najegzotičnijim i najdramatičnijim događajima ‒ kakvo je spajanje dve crne rupe ‒ promena prostor-vremena se dešava na skalama reda veličine 1/100000 dela nanometra! To su skale veličina jezgara atoma! I LIGO to i jeste. On je najprecizniji instrument i najprecizniji detektor koji je čovečanstvo napravilo.

Kada se sve ovo sumira, dostignuća LIGO kolaboracije su višestruka. Napraviti tako precizan i tehnološki napredan instrument i održati finansiranje istraživanja u polju fundamentalne nauke, s jedne strane, direktno detektovati gravitacione talase i tako u još jednom aspektu potvrditi predviđanja opšte teorije relativnosti, s druge strane, a povrh svega otvoriti prostor za istraživanje do sada neistraženih i neistraživih pojava u svemiru i tako revolucionarno približiti čovečanstvo otkrivanju najvećih misterija savremene astrofizike i savremene fundamentalne nauke nesumnjivo je vredno najvećih nagrada i priznanja koje čovečanstvo može da dodeli.

Nova era astrofizike tek počinje, razvoj gravitacionih opservatorija je tek pred nama, a pravo bogatstvo novih otkrića o svemiru koje sledi obeležiće ovaj vek poput kopernikanske revolucije u renesansi i Ajnštajnove teorije relativnosti u dvadesetom veku!

Број коментара 5

Пошаљи коментар

Упутство

Коментари који садрже вређање, непристојан говор, непроверене оптужбе, расну и националну мржњу као и нетолеранцију било какве врсте неће бити објављени. Говор мржње је забрањен на овом порталу. Коментари се морају односити на тему чланка. Предност ће имати коментари граматички и правописно исправно написани. Коментаре писане великим словима нећемо објављивати. Задржавамо право избора и краћења коментара који ће бити објављени. Коментаре који се односе на уређивачку политику можете послати на адресу webdesk@rts.rs. Поља обележена звездицом обавезно попуните.

недеља, 24. новембар 2024.
0° C

Коментари

Bravo
Шта је све (не)дозвољено да се једе када имате повишен холестерол
Krusevac
Преминуо новинар Драган Бабић
Omiljeni režiser
Луис Буњуел – редитељ који нам је показао да ово није најбољи од свих могућих светова
Posle toliko vremena..
Репер Диди најбогатији међу славнима, Ђоковић на 68. месту
Zdravlje
Редовно коришћење аспирина узрокује хиљаде смрти годишње