Para ilmuwan hampir memecahkan misteri gelombang gravitasi

2024 Pengarang: Malcolm Clapton | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 04:00

Dalam fisika modern, gravitasi adalah salah satu misteri utama. Kami hampir tidak belajar bagaimana mengukur manifestasinya dalam bentuk gravitasi. Tapi apa itu gravitasi, dari mana asalnya, bagaimana transmisinya - sains modern belum bisa menjawab dengan tegas.

Faktanya adalah bahwa gravitasi adalah salah satu dari empat interaksi mendasar - bentuk transfer energi - dan pada saat yang sama yang paling lemah dari semuanya. Tetapi masalah utama terletak di tempat lain.

Tiga interaksi yang paling banyak dipelajari diketahui diangkut oleh partikel. Dan jika untuk jenis interaksi lain partikel-partikel ini diketahui, dan keberadaannya dikonfirmasi secara eksperimental (langsung atau tidak langsung, meskipun dengan asumsi besar), maka untuk gravitasi semuanya jauh lebih rumit.

Saat ini, tidak mungkin untuk mengkonfirmasi fakta keberadaan tidak hanya apa yang disebut graviton (partikel teoretis yang bertanggung jawab dalam beberapa konsep fisika untuk transmisi gravitasi dan penciptaan medan gravitasi), tetapi juga jejak gravitasi seperti itu yang memungkinkan penentuan sifat transmisinya (atau, katakanlah, transportasi dalam ruang-waktu).

Menurut teori yang sama, yang mengasumsikan keberadaan graviton, ternyata gravitasi harus ditransmisikan dalam bentuk terkuantisasi terarah (yaitu, terdiri dari partikel atau "seperti partikel" - paket energi dengan nilai tertentu) gelombang - gravitasi radiasi. Itu harus memanifestasikan dirinya dalam bentuk gelombang kolosal yang berasal dari objek dan peristiwa luar angkasa yang besar - lubang hitam dan gugus galaksi, pada saat kelahiran supernova. Namun, mereka belum ditemukan.

Dan pada 11 Januari 2016, ahli kosmologi Universitas Arizona Lawrence Krauss menulis di Twitter-nya: “Kecurigaan saya tentang penemuan LIGO dikonfirmasi oleh sumber independen. Tetap berhubungan! Gelombang gravitasi dapat dideteksi!"

LIGO Gravitational Wave Observatory adalah salah satu situs terpenting untuk mempelajari gravitasi dan mencari gelombang gravitasi. Stasiun LIGO menggunakan interferometer laser canggih untuk mendeteksi gelombang gravitasi. Meskipun Krauss mengisyaratkan kembali pada September 2015 bahwa tanda-tanda gelombang gravitasi yang sulit dipahami terdeteksi pada detektor LIGO, tidak ada konfirmasi resmi tentang hal ini. Sesaat sebelum ini, kompleks itu dimodernisasi, dan eksperimen LIGO Lanjutan diluncurkan di sana, yang dapat mengarah pada deteksi gelombang gravitasi.

Sementara itu, tidak ada pernyataan resmi dari observatorium (mereka diharapkan setidaknya pada bulan Februari), sehingga para ahli percaya bahwa terlalu dini untuk bersukacita dan menyebarkan desas-desus tentang penemuan yang luar biasa penting. Selain itu, kesimpulan sebelumnya yang diperoleh dalam kerangka percobaan BICEP2 ternyata salah: sinyal itu sebenarnya bukan disebabkan oleh gelombang gravitasi, tetapi oleh debu.

Mengapa itu dibutuhkan dan mengapa begitu penting? Teori apa pun adalah awal dari praktik. Tanpa fisika kuantum tidak akan ada GPS, komunikasi satelit, transistor modern dan komputer kuantum (dan juga jalur komunikasi optik). Sebuah teori kerja lengkap yang menggambarkan gravitasi dapat memungkinkan studi yang lebih rinci tentang Semesta, hukumnya, pergerakan objek, lubang hitam, energi gelap, dan materi gelap. Dan sangat mungkin untuk menciptakan jenis gerakan baru yang fundamental dalam ruang (atau bahkan dalam waktu). Sampai saat itu, baik lompatan kuantum, lubang cacing, maupun kecepatan superluminal tidak tersedia bagi kita.