Järgnev on väljavõte sellest Black Hole Blues ja muud lood kosmosest , autor Janna Levin. Pange tähele, et LIGO tuvastas gravitatsioonilained 14. septembril 2015, kuna käesolev raamat oli oma lõppjärgus. Levin käsitleb avastust epiloogis. Leiust saab ka lähemalt kuulda selles Molecular Conceptori segmendis .
Kuskil universumis põrkuvad kaks musta auku – rasked kui tähed, väikesed kui linnad, sõna otseses mõttes mustad (valguse täielik puudumine) augud (tühjad lohud). Gravitatsioonist kinni sidudes läbivad mustad augud viimastel sekunditel koos tuhandeid pöördeid nende võimaliku kokkupuutepunkti ümber, segades ruumi ja aega, kuni nad kokku kukuvad ja ühinevad üheks suuremaks mustaks auguks – sündmus, mis on võimsam kui kunagi varem. universum, mille võimsus on enam kui triljon korda suurem kui miljard päikest. Mustad augud põrkuvad täielikus pimeduses. Ükski kokkupõrkel plahvatav energia ei välju valgusena. Ükski teleskoop ei näe seda sündmust kunagi.
See energiaküllus lähtub liituvatest aukudest puhtalt gravitatsioonilisel kujul, aegruumi kujuliste lainetena, gravitatsioonilainetena. Läheduses hõljuv astronaut ei näeks midagi. Kuid ruum, mille ta hõivas, heliseb, deformeerides teda, pigistades ja venitades. Kui see on piisavalt lähedal, võib tema kuulmismehhanism vastuseks vibreerida. Ta kuuleks lainet. Tühjas pimeduses kuulis ta aegruumi helisemist. (Musta augu suremise keelamine.) Gravitatsioonilained on nagu helid ilma materiaalse keskkonnata. Kui mustad augud kokku põrkuvad, teevad nad häält.
Ükski inimene pole kunagi kuulnud gravitatsioonilaine heli. Ükski instrument pole seda vaieldamatult salvestanud. Kokkupõrke eest nii kiiresti kui valgus Maale liikumine võib kesta miljard aastat ja selleks ajaks, kui gravitatsioonilaine musta augu kokkupõrkest sellele planeedile jõuab, on kokkupõrke mürin märkamatult vaikne. Nõrgem kui see. Vaiksem, kui tavapäraste superlatiividega kirjeldada saab. Selleks ajaks, kui gravitatsioonilaine siia jõuab, hõlmab ruumi helisemine suhtelisi muutusi kauguses aatomituuma laiuse ulatuses, mis on võrreldav kolme Maa ulatusega.
Kampaania taeva salvestamiseks algas pool sajandit tagasi. Laserinterferomeetri gravitatsioonilainete vaatluskeskus (LIGO) on siiani kõige kallim ettevõtmine, mida eales rahastab National Science Foundation (NSF), sõltumatu föderaalne agentuur, mis toetab fundamentaalseid teadusuuringuid. LIGO vaatluskeskust on kaks, üks Washingtonis Hanfordis ja teine Louisiana osariigis Livingstonis. Iga masin raamib 4 ruutkilomeetrit. Üle miljardi dollari ulatuvate integreeritud kuludega ning sadade teadlaste ja inseneride rahvusvahelise koostööga on LIGO kogu karjääri ja aastakümnete pikkuse tehnoloogilise innovatsiooni kulminatsioon.
Masinad võeti viimastel aastatel võrguühenduseta, et täiustada nende täiustatud tuvastamisvõimalusi. Kõik asendati, kuid mitte midagi – vaakum – ütles mulle üks eksperimentalistidest. Vahepeal tehakse arvutusi ja arvutusi rühmades üle kogu maailma, et kasutada universumi kõige mürarikkamatel prognoosidel. Teoreetikud võtavad vahepealsed aastad andmealgoritmide kavandamiseks, andmepankade loomiseks ja meetodite väljatöötamiseks, et instrumentidest kõige rohkem välja võtta. Paljud teadlased on panustanud oma elu katse eesmärgile, et mõõta 'vahemaa muutust, mis on võrreldav vähem kui juuksekarva pikkusega võrreldes 100 miljardikordse maailma ümbermõõduga'.
Black Hole Blues ja muud lood kosmosest
OstaLoodetavasti rohketel aastatel, mis järgneb esmasele avastamisele, on püüdlus, et Maal asuvad vaatluskeskused salvestaksid kataklüsmiliste astronoomiliste sündmuste helisid paljudest suundadest ja erinevatest kaugustest. Surnud tähed põrkuvad kokku ja vanad tähed plahvatavad ning toimus suur pauk. Igasugused tugeva mõjuga segadused võivad heliseda aegruumi. Tähetornide eluea jooksul rekonstrueerivad teadlased kõliseva vastuolulise skoori, et saadaks tummfilmi, mille inimkond on taevapiltide põhjal universumi ajaloost kokku pannud – seeria külmutatud hetktõmmiseid, mis on jäädvustatud viimase neljasaja aasta jooksul alates Galileo esmakordsest filmimisest. suunas toorteleskoobi Päikesele.
Jälgin seda monumentaalset eksperimentaalset katset mõõta peeneid nihkeid aegruumi kujus osaliselt teadlasena, kes loodab anda oma panuse monoliitsele väljale, osaliselt kui uusfüüdina, kes loodab mõista võõrast masinat, osaliselt kui kirjanikuna, kes loodab dokumenteerida. esimesed inimeste hankitud andmed tühjade mustade aukude kohta. Kuna ülemaailmne gravitatsiooniobservatooriumide võrgustik läheneb selle võistluse viimasele etapile, on üha raskem pöörata tähelepanu avastamise lubadusest kõrvale, kuigi on ikka veel neid, kes kahtlevad ägedalt edu väljavaadetes.
Vastuolulise alguse ja võimsate teadlaste vastuseisu, ränkade siselahingute ja raskete tehnoloogiliste dilemmade hämaruses LIGO taastus ja kasvas, saavutades prognoosid ja kasvades võimekuses. Viis aastakümmet pärast eksperimentaalse ambitsiooni algust oleme kolossaalse masina kokkuvarisemise eelõhtul. 1960. aastatel tärganud idee, mõtteeksperiment, lõbus haiku, on nüüdseks metalli ja klaasi asi. Advanced LIGO hakkas taevast salvestama 2015. aasta sügisel, sajand pärast seda, kui Einstein avaldas oma gravitatsioonilainete matemaatilise kirjelduse. Instrumendid peaksid saavutama optimaalse tundlikkuse aasta või kahe, võib-olla kolme jooksul. Varasema põlvkonna masinad tõestasid kontseptsiooni, kuid edu pole siiski kunagi garanteeritud. Loodus ei järgi alati. Täiustatud masinad lukustuvad ja taluvad reguleerimisi, parandusi ja kalibreerimist ning ootavad, kuni juhtub midagi erakordset, samal ajal kui teadlased lükkavad oma kahtlused kõrvale ja trügivad finiši poole.
Niivõrd kui see raamat on gravitatsioonilainete kroonika – helisalvestis universumi ajaloost, heliriba, mis sobib tummfilmiga –, on see austusavaldus donkihhootilisele, eepilisele, ahistavale eksperimentaalsele ettevõtmisele, austusavaldus lolli ambitsioonidele. .
Kohandatud alates Black Hole Blues ja muud lood kosmosest autor Janna Levinautoriõigus © 2016 Janna Levin. Avaldatud kokkuleppel Alfred A. Knopfiga, Penguin Random House LLC osakonna The Knopf Doubleday Publishing Groupi jäljend.