Nagroda Nobla w fizyce za odkrycie fal grawitacyjnych

Po tym jak nie udało się to w ubiegłym, tak w dniu dzisiejszym trzech naukowców, którzy zapewnili największy wkład w powstanie obserwatorium LIGO otrzymało Nagrodę Nobla w Fizyce za rok 2017.

Rainer Weiss podzieli się nagrodą z Kipem Thornem i Barrym Barishem. Nagrodę przyznano za wkład w odkrycie fal grawitacyjnych, zmarszczek w czasoprzestrzeni, których istnienie przewidział Albert Einstein. Weiss oraz Thorne zaprojektowali eksperyment, a menedżer projektu Barish zasłużył się odświeżając borykający się z problemami eksperyment przyczyniając się w ten sposób do odkrycia.

„Uważam, że nagroda ta stanowi uznanie dla pracy około 1000 ludzi”, powiedział Weiss w trakcie sesji pytań i odpowiedzi, która miała miejsce tuż po ogłoszeniu laureatów. „To naprawdę potężny wysiłek, który – aż wstyd przyznać – trwa już od 40 lat”.

Trzeci twórca LIGO, naukowiec Ronald Drever zmarł w marcu br. Nagrody Nobla nie są przyznawane pośmiertnie.

Zgodnie z ogólną teorią względności Einsteina, w trakcie najbardziej energetycznych zderzeń we Wszechświecie dochodzi do uwalniania części energii w formie fal przemieszczających się w tkance czasoprzestrzeni z prędkością światła. Detektor LIGO jest w stanie wykryć te zniekształcenia w momencie gdy prowadzą one do zaburzenia symetrii między przejściem identycznych promieni laserowych przemieszczających się na identyczne odległości.

Detektor LIGO wygląda jak gigantyczne L, w którym każde ramie ma około 4 kilometrów długości. Naukowcy rozdzielają promień lasera na dwie części i każda z nich przemieszcza się swoim ramieniem detektora. Gdy oba promienie dobiegną do końca detektora odbijane są od zwierciadła i wracają do miejsca, z którego zostały wyemitowane.

Zazwyczaj dwie połówki promienia powracają dokładnie w tym samym czasie. Gdy jednak przestają się ze sobą zgrywać – naukowcy wiedzą, że coś się dzieje. Fale grawitacyjne skracają czasoprzestrzeń w jednym kierunku i rozciągają w drugim, przez co jeden promień przemieszcza się po krótszej drodze, a drugi po dłuższej. Detektor LIGO jest na tyle czuły, że jest w stanie wykryć różnicę długości rzędu tysięcznej części średnicy jądra atomowego.

Naukowcy z LIGO oraz partnerskiego eksperymentu Virgo ogłosili pierwsze odkrycie fal grawitacyjnych w lutym 2016 roku. Fale zostały wyemitowane w momencie zderzenia dwóch czarnych dziur o masie 29 i 36 mas Słońca jakieś 1,3 miliarda lat temu. Fale grawitacyjne z tego zdarzenia dotarły do detektora LIGO gdy naukowcy przeprowadzali jego testy inżynieryjne.

„Zanim przekonaliśmy się, że zaobserwowaliśmy zewnętrzne zderzenie, które faktycznie było falą grawitacyjną, minęły dobre dwa miesiące”, powiedział Weiss.

Źródło: symmetry / nobelprize

  • Henryk Yoorevitch

    Gratulacje!