अपना हाथ हिलाओ और गुरुत्वाकर्षण तरंगें पूरे ब्रह्मांड में दौड़ेंगी।
एस। पोपोव, एम। प्रोखोरोव। ब्रह्मांड की भूत लहरें

खगोल भौतिकी में एक ऐसी घटना घटी है जिसका दशकों से इंतजार था। आधी सदी की खोज के बाद, गुरुत्वाकर्षण तरंगों की आखिरकार खोज हो गई है, अंतरिक्ष-समय में ही उतार-चढ़ाव, जिसकी भविष्यवाणी सौ साल पहले आइंस्टीन ने की थी। 14 सितंबर, 2015 को, अद्यतन एलआईजीओ वेधशाला ने लगभग 1.3 बिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर दूर की आकाशगंगा में 29 और 36 सौर द्रव्यमान वाले दो ब्लैक होल के विलय से उत्पन्न गुरुत्वाकर्षण तरंग फटने का पता लगाया। गुरुत्वाकर्षण-तरंग खगोल विज्ञान भौतिकी की एक पूर्ण शाखा बन गया है; इसने हमारे लिए ब्रह्मांड को देखने का एक नया रास्ता खोल दिया है और हमें मजबूत गुरुत्वाकर्षण के प्रभावों का अध्ययन करने की अनुमति देगा जो पहले दुर्गम थे।

गुरुत्वाकर्षण लहरों

गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत अलग-अलग आ सकते हैं। ये सभी हमारी दुनिया का समान रूप से वर्णन करेंगे, जब तक हम खुद को इसकी एक ही अभिव्यक्ति तक सीमित रखते हैं - न्यूटन का सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम। लेकिन अन्य, अधिक सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण प्रभाव हैं जिनका सौर मंडल के पैमाने पर प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण किया गया है, और वे एक विशेष सिद्धांत - सामान्य सापेक्षता (जीआर) की ओर इशारा करते हैं।

सामान्य सापेक्षता केवल सूत्रों का एक समूह नहीं है, यह गुरुत्वाकर्षण के सार का एक मौलिक दृष्टिकोण है। यदि सामान्य भौतिकी में अंतरिक्ष केवल एक पृष्ठभूमि के रूप में कार्य करता है, भौतिक घटनाओं के लिए एक पात्र है, तो सामान्य सापेक्षता में यह स्वयं एक घटना बन जाता है, एक गतिशील मात्रा जो सामान्य सापेक्षता के नियमों के अनुसार बदलती है। यह एक सपाट पृष्ठभूमि के खिलाफ अंतरिक्ष-समय की ये विकृतियां हैं - या, ज्यामिति की भाषा में, अंतरिक्ष-समय मीट्रिक की विकृतियां - जिन्हें गुरुत्वाकर्षण के रूप में महसूस किया जाता है। संक्षेप में, सामान्य सापेक्षता गुरुत्वाकर्षण की ज्यामितीय उत्पत्ति को प्रकट करती है।

सामान्य सापेक्षता की एक महत्वपूर्ण भविष्यवाणी है: गुरुत्वाकर्षण तरंगें। ये अंतरिक्ष-समय की विकृतियां हैं जो "स्रोत से अलग होने" में सक्षम हैं और, आत्मनिर्भर, उड़ जाते हैं। यह अपने आप में गुरुत्वाकर्षण है, किसी का नहीं, अपना। अल्बर्ट आइंस्टीन ने अंततः 1915 में सामान्य सापेक्षता तैयार की और लगभग तुरंत महसूस किया कि उनके समीकरणों ने ऐसी तरंगों के अस्तित्व की अनुमति दी थी।

किसी भी ईमानदार सिद्धांत की तरह, सामान्य सापेक्षता की ऐसी स्पष्ट भविष्यवाणी को प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित किया जाना चाहिए। कोई भी गतिमान पिंड गुरुत्वाकर्षण तरंगों को विकीर्ण कर सकता है: ग्रह, ऊपर की ओर फेंका गया पत्थर और हाथ की लहर। हालाँकि, समस्या यह है कि गुरुत्वाकर्षण संपर्क इतना कमजोर है कि कोई भी प्रायोगिक सेटअप सामान्य "उत्सर्जक" से गुरुत्वाकर्षण तरंगों के उत्सर्जन का पता लगाने में सक्षम नहीं है।

एक शक्तिशाली तरंग को "ड्राइव" करने के लिए, आपको स्पेस-टाइम को बहुत दृढ़ता से विकृत करने की आवश्यकता है। आदर्श विकल्प दो ब्लैक होल हैं जो अपने गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या (चित्र 2) के क्रम की दूरी पर एक तंग नृत्य में एक दूसरे के चारों ओर घूमते हैं। मीट्रिक का विरूपण इतना मजबूत होगा कि इस जोड़ी की ऊर्जा का एक ध्यान देने योग्य हिस्सा गुरुत्वाकर्षण तरंगों में विकीर्ण हो जाएगा। ऊर्जा खोते हुए, जोड़ी तेजी से और तेजी से चक्कर लगाती है, मीट्रिक को अधिक से अधिक विकृत करती है और और भी मजबूत गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न करती है - अंत में, इस जोड़ी के पूरे गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र का एक कट्टरपंथी पुनर्गठन होता है और दो ब्लैक होल एक में विलीन हो जाते हैं।

ब्लैक होल का ऐसा विलय जबरदस्त शक्ति का विस्फोट है, लेकिन केवल यह सभी विकिरणित ऊर्जा प्रकाश में नहीं, कणों में नहीं, बल्कि अंतरिक्ष के कंपन में जाती है। विकिरणित ऊर्जा ब्लैक होल के प्रारंभिक द्रव्यमान का एक ध्यान देने योग्य हिस्सा बना देगी, और यह विकिरण एक सेकंड के एक अंश में बाहर निकल जाएगा। इसी तरह के उतार-चढ़ाव से न्यूट्रॉन सितारों का विलय होगा। ऊर्जा की थोड़ी कमजोर गुरुत्वाकर्षण-लहर रिलीज भी अन्य प्रक्रियाओं के साथ होती है, जैसे कि सुपरनोवा कोर का पतन।

दो कॉम्पैक्ट वस्तुओं के विलय से फटने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंग में एक बहुत ही विशिष्ट, अच्छी तरह से गणना की गई प्रोफ़ाइल है, जिसे अंजीर में दिखाया गया है। 3. दोलन काल एक दूसरे के चारों ओर दो वस्तुओं की कक्षीय गति द्वारा दिया जाता है। गुरुत्वाकर्षण तरंगें ऊर्जा ले जाती हैं; परिणामस्वरूप, वस्तुएं एक-दूसरे के पास पहुंचती हैं और तेजी से घूमती हैं - और इसे दोलनों के त्वरण और आयाम में वृद्धि दोनों में देखा जा सकता है। कुछ बिंदु पर, एक विलय होता है, आखिरी मजबूत लहर निकल जाती है, और फिर एक उच्च आवृत्ति "आफ्टर-रिंग" निम्नानुसार होती है ( रिंगडाउन) गठित ब्लैक होल का घबराना है, जो सभी गैर-गोलाकार विकृतियों को "फेंक देता है" (यह चरण चित्र में नहीं दिखाया गया है)। इस विशिष्ट प्रोफ़ाइल को जानने से भौतिकविदों को अत्यधिक शोर डिटेक्टर डेटा में इस तरह के विलय से कमजोर संकेत देखने में मदद मिलती है।

अंतरिक्ष-समय मीट्रिक के दोलन - एक भव्य विस्फोट की गुरुत्वाकर्षण-लहर प्रतिध्वनि - स्रोत से सभी दिशाओं में पूरे ब्रह्मांड में बिखर जाएगी। दूरी के साथ उनका आयाम घटता जाता है, उसी तरह जैसे किसी बिंदु स्रोत की चमक उससे दूरी के साथ घटती जाती है। जब दूर की आकाशगंगा से एक विस्फोट पृथ्वी से टकराता है, तो मीट्रिक में उतार-चढ़ाव 10 −22 या उससे भी कम के क्रम में होगा। दूसरे शब्दों में, भौतिक रूप से असंबंधित वस्तुओं के बीच की दूरी समय-समय पर ऐसे सापेक्ष मूल्य से बढ़ेगी और घटेगी।

इस संख्या के परिमाण का क्रम स्केलिंग विचारों से प्राप्त करना आसान है (वी। एम। लिपुनोव द्वारा लेख देखें)। न्यूट्रॉन सितारों या तारकीय द्रव्यमान के ब्लैक होल के विलय के समय, उनके ठीक बगल में मेट्रिक्स का विरूपण बहुत बड़ा होता है - 0.1 के क्रम पर, यही कारण है कि यह मजबूत गुरुत्वाकर्षण है। इस तरह की गंभीर विकृति इन वस्तुओं के आकार के क्रम के क्षेत्र को प्रभावित करती है, अर्थात कई किलोमीटर। स्रोत से दूर जाने पर, दोलन का आयाम दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होता है। इसका मतलब यह है कि 100 Mpc = 3·10 21 किमी की दूरी पर दोलनों का आयाम परिमाण के 21 क्रमों से गिर जाएगा और लगभग 10 −22 हो जाएगा।

बेशक, अगर हमारी घरेलू आकाशगंगा में विलय हो जाता है, तो अंतरिक्ष-समय का कंपन जो पृथ्वी पर पहुंच गया है, वह बहुत मजबूत होगा। लेकिन ऐसी घटनाएं हर कुछ हजार साल में एक बार होती हैं। इसलिए, किसी को वास्तव में केवल ऐसे डिटेक्टर पर भरोसा करना चाहिए जो दसियों से सैकड़ों मेगापार्सेक की दूरी पर न्यूट्रॉन सितारों या ब्लैक होल के विलय को महसूस करने में सक्षम होगा, जिसका अर्थ है कि यह कई हजारों और लाखों आकाशगंगाओं को कवर करेगा।

यहां यह जोड़ा जाना चाहिए कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों के अस्तित्व का एक अप्रत्यक्ष संकेत पहले ही खोजा जा चुका है, और यहां तक ​​कि 1993 के लिए भौतिकी का नोबेल पुरस्कार भी इसके लिए दिया गया था। बाइनरी सिस्टम PSR B1913+16 में पल्सर के दीर्घकालिक अवलोकन से पता चला है कि गुरुत्वाकर्षण विकिरण को ऊर्जा हानि को ध्यान में रखते हुए, सामान्य सापेक्षता द्वारा अनुमानित दर पर कक्षीय अवधि बिल्कुल घट जाती है। इस कारण से, व्यावहारिक रूप से कोई भी वैज्ञानिक गुरुत्वाकर्षण तरंगों की वास्तविकता पर संदेह नहीं करता है; एकमात्र सवाल यह है कि उन्हें कैसे पकड़ा जाए।

इतिहास खोजें

गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज लगभग आधी सदी पहले शुरू हुई थी - और लगभग तुरंत ही एक सनसनी में बदल गई। मैरीलैंड विश्वविद्यालय के जोसेफ वेबर ने पहला अनुनाद डिटेक्टर डिजाइन किया: पक्षों पर संवेदनशील पीजो सेंसर के साथ एक ठोस दो मीटर एल्यूमीनियम सिलेंडर और बाहरी कंपन से अच्छा कंपन अलगाव (चित्र 4)। गुरुत्वाकर्षण तरंग के पारित होने के साथ, सिलेंडर समय के साथ अंतरिक्ष-समय की विकृतियों के साथ प्रतिध्वनित होगा, जिसे सेंसर द्वारा पंजीकृत किया जाना चाहिए। वेबर ने ऐसे कई डिटेक्टर बनाए, और 1969 में, एक सत्र के दौरान उनके रीडिंग का विश्लेषण करने के बाद, उन्होंने सादे पाठ में कहा कि उन्होंने एक साथ कई डिटेक्टरों में "गुरुत्वाकर्षण तरंगों की ध्वनि" दर्ज की थी, जो एक दूसरे से दो किलोमीटर की दूरी पर थे ( जे. वेबर, 1969 एविडेंस फॉर डिस्कवरी ऑफ ग्रेविटेशनल रेडिएशन)। उन्होंने दावा किया कि दोलन आयाम 10 -16 के क्रम पर अविश्वसनीय रूप से बड़ा निकला, जो कि विशिष्ट अपेक्षित मूल्य से एक लाख गुना बड़ा है। वेबर के संदेश को वैज्ञानिक समुदाय द्वारा बहुत संदेह के साथ मिला; इसके अलावा, इसी तरह के डिटेक्टरों से लैस अन्य प्रयोगात्मक समूह भविष्य में ऐसा कोई संकेत नहीं पकड़ सके।

हालांकि, वेबर के प्रयासों ने अनुसंधान के इस पूरे क्षेत्र को शुरू कर दिया और लहरों की तलाश शुरू कर दी। 1970 के दशक से, व्लादिमीर ब्रागिंस्की और मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के उनके सहयोगियों के प्रयासों के लिए धन्यवाद, यूएसएसआर ने भी इस दौड़ में प्रवेश किया है (गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेतों की अनुपस्थिति देखें)। उस समय के बारे में एक दिलचस्प कहानी निबंध में है अगर कोई लड़की छेद में गिर जाती है .... वैसे, ब्रैगिंस्की क्वांटम ऑप्टिकल मापन के पूरे सिद्धांत के क्लासिक्स में से एक है; वह पहली बार मानक क्वांटम माप सीमा की अवधारणा के साथ आए - ऑप्टिकल माप में एक महत्वपूर्ण सीमा - और दिखाया कि सिद्धांत रूप में उन्हें कैसे दूर किया जा सकता है। वेबर रेज़ोनेंट सर्किट में सुधार किया गया था, और इंस्टॉलेशन की गहरी कूलिंग के लिए धन्यवाद, शोर काफी कम हो गया था (इन परियोजनाओं की सूची और इतिहास देखें)। हालांकि, ऐसे ऑल-मेटल डिटेक्टरों की सटीकता अभी भी अपेक्षित घटनाओं के विश्वसनीय पता लगाने के लिए अपर्याप्त थी, और इसके अलावा, उन्हें केवल एक किलोहर्ट्ज़ के आसपास बहुत ही संकीर्ण आवृत्ति रेंज में प्रतिध्वनित करने के लिए ट्यून किया गया है।

बहुत अधिक आशाजनक लग रहे थे डिटेक्टर जो एक प्रतिध्वनि वस्तु का उपयोग नहीं करते हैं, लेकिन दो असंबंधित, स्वतंत्र रूप से निलंबित निकायों के बीच की दूरी को ट्रैक करते हैं, उदाहरण के लिए, दो दर्पण। गुरुत्वाकर्षण तरंग के कारण अंतरिक्ष के उतार-चढ़ाव के कारण दर्पणों के बीच की दूरी या तो थोड़ी अधिक या थोड़ी कम होगी। इस मामले में, हाथ की लंबाई जितनी लंबी होगी, किसी दिए गए आयाम की गुरुत्वाकर्षण तरंग के कारण पूर्ण विस्थापन उतना ही अधिक होगा। इन कंपनों को दर्पणों के बीच चलने वाली लेजर बीम द्वारा महसूस किया जा सकता है। इस तरह की योजना 10 हर्ट्ज से 10 किलोहर्ट्ज़ तक एक विस्तृत आवृत्ति रेंज में दोलनों का पता लगाने में सक्षम है, और यह ठीक वही अंतराल है जिसमें न्यूट्रॉन सितारों या तारकीय-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के विलय जोड़े विकीर्ण होंगे।

माइकलसन व्यतिकरणमापी पर आधारित इस विचार का आधुनिक कार्यान्वयन इस प्रकार है (चित्र 5)। दर्पण दो लंबे, कई किलोमीटर लंबे, एक दूसरे के निर्वात कक्षों के लंबवत में निलंबित हैं। स्थापना के प्रवेश द्वार पर, लेजर बीम विभाजित होता है, दोनों कक्षों से गुजरता है, दर्पणों से परिलक्षित होता है, वापस लौटता है और एक पारभासी दर्पण में फिर से जुड़ जाता है। ऑप्टिकल सिस्टम का गुणवत्ता कारक बहुत अधिक है, इसलिए लेजर बीम न केवल एक बार आगे-पीछे होता है, बल्कि इस ऑप्टिकल रेज़ोनेटर में लंबे समय तक रहता है। "शांत" स्थिति में, लंबाई को चुना जाता है ताकि दो बीम, पुनर्संयोजन के बाद, सेंसर की दिशा में एक दूसरे को बुझा दें, और फिर फोटोडेटेक्टर पूरी तरह से छाया में है। लेकिन जैसे ही दर्पण गुरुत्वाकर्षण तरंगों की क्रिया के तहत एक सूक्ष्म दूरी तय करते हैं, दो बीमों का मुआवजा अधूरा हो जाता है और फोटोडेटेक्टर प्रकाश को पकड़ लेता है। और पूर्वाग्रह जितना मजबूत होगा, फोटोसेंसर द्वारा उतनी ही तेज रोशनी दिखाई देगी।

शब्द "सूक्ष्म विस्थापन" प्रभाव की पूर्ण सूक्ष्मता को व्यक्त करने के करीब भी नहीं आते हैं। प्रकाश की तरंग दैर्ध्य, यानी माइक्रोन द्वारा दर्पणों के विस्थापन को बिना किसी चाल के भी नोटिस करना आसान है। लेकिन 4 किमी के कंधे की लंबाई के साथ, यह 10 −10 के आयाम के साथ अंतरिक्ष-समय के दोलनों से मेल खाती है। एक परमाणु के व्यास द्वारा दर्पणों की शिफ्ट को नोटिस करना भी कोई समस्या नहीं है - यह एक लेजर बीम लॉन्च करने के लिए पर्याप्त है जो हजारों बार आगे-पीछे चलेगी और वांछित चरण बदलाव प्राप्त करेगी। लेकिन यह भी 10 −14 की ताकत देता है। और हमें विस्थापन के पैमाने को लाखों बार और नीचे जाने की जरूरत है, यानी, एक परमाणु द्वारा भी नहीं, बल्कि एक परमाणु नाभिक के हजारवें हिस्से द्वारा दर्पण शिफ्ट को पंजीकृत करना सीखें!

वास्तव में इस अद्भुत तकनीक के रास्ते में, भौतिकविदों को कई कठिनाइयों को दूर करना पड़ा। उनमें से कुछ विशुद्ध रूप से यांत्रिक हैं: आपको एक निलंबन पर बड़े पैमाने पर दर्पण लटकाए जाने की आवश्यकता है जो दूसरे निलंबन पर लटका हुआ है, वह एक तीसरे निलंबन पर है, और इसी तरह - और सभी जितना संभव हो बाहरी कंपन से छुटकारा पाने के लिए। अन्य समस्याएं भी सहायक हैं, लेकिन ऑप्टिकल हैं। उदाहरण के लिए, प्रकाशिक प्रणाली में परिसंचारी किरण जितनी अधिक शक्तिशाली होती है, फोटोसेंसर द्वारा दर्पणों के विस्थापन का उतना ही कमजोर पता लगाया जा सकता है। लेकिन एक बीम जो बहुत शक्तिशाली है, वह ऑप्टिकल तत्वों को असमान रूप से गर्म करेगा, जो कि बीम के गुणों पर प्रतिकूल प्रभाव डालेगा। इस प्रभाव को किसी तरह मुआवजा दिया जाना चाहिए, और इसके लिए 2000 के दशक में इस विषय पर एक संपूर्ण शोध कार्यक्रम शुरू किया गया था (इस अध्ययन के बारे में एक कहानी के लिए, समाचार देखें अत्यधिक संवेदनशील गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर के रास्ते में एक बाधा दूर हो गई है , "तत्व", 06/27/2006)। अंत में, गुंजयमान यंत्र में फोटॉन के क्वांटम व्यवहार और अनिश्चितता सिद्धांत से संबंधित विशुद्ध रूप से मौलिक भौतिक सीमाएं हैं। वे सेंसर की संवेदनशीलता को मानक क्वांटम सीमा नामक मान तक सीमित कर देते हैं। हालांकि, भौतिकविदों ने पहले ही सीख लिया है कि लेजर लाइट की चालाकी से तैयार क्वांटम अवस्था की मदद से इसे कैसे दूर किया जाए (J. Aasi et al।, 2013। प्रकाश की निचोड़ी हुई अवस्थाओं का उपयोग करके LIGO गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर की बढ़ी संवेदनशीलता)।

गुरुत्वाकर्षण तरंगों की दौड़ में शामिल देशों की सूची है; बक्सन वेधशाला में रूस की अपनी स्थापना है, और, वैसे, यह दिमित्री ज़ाविलगेल्स्की द्वारा एक वृत्तचित्र लोकप्रिय विज्ञान फिल्म में वर्णित है "लहरों और कणों की प्रतीक्षा में". इस दौड़ के नेता अब दो प्रयोगशालाएँ हैं - अमेरिकी परियोजना LIGO और इतालवी कन्या डिटेक्टर। LIGO में दो समान डिटेक्टर शामिल हैं जो हनफोर्ड (वाशिंगटन) और लिविंगस्टन (लुइसियाना) में स्थित हैं और एक दूसरे से 3000 किमी दूर हैं। दो सेटअप होना दो कारणों से महत्वपूर्ण है। सबसे पहले, एक सिग्नल को तभी पंजीकृत माना जाएगा जब इसे एक ही समय में दोनों डिटेक्टरों द्वारा देखा जाएगा। और दूसरी बात, दो प्रतिष्ठानों पर गुरुत्वाकर्षण-लहर फटने के अंतर से - और यह 10 मिलीसेकंड तक पहुंच सकता है - कोई लगभग यह निर्धारित कर सकता है कि यह संकेत आकाश के किस हिस्से से आया है। सच है, दो डिटेक्टरों के साथ त्रुटि बहुत बड़ी होगी, लेकिन जब कन्या ऑपरेशन में आती है, तो सटीकता में उल्लेखनीय वृद्धि होगी।

कड़ाई से बोलते हुए, गुरुत्वाकर्षण तरंगों के इंटरफेरोमेट्रिक पता लगाने का विचार पहली बार सोवियत भौतिकविदों एम। ई। गर्टसेनशेटिन और वी। आई। पुस्टोवोइट द्वारा 1962 में वापस प्रस्तावित किया गया था। तब लेजर का आविष्कार किया गया था, और वेबर ने अपने अनुनाद डिटेक्टर बनाना शुरू कर दिया। हालांकि, इस लेख को पश्चिम में नहीं देखा गया था और, सच कहने के लिए, वास्तविक परियोजनाओं के विकास को प्रभावित नहीं किया (ऐतिहासिक समीक्षा देखें गुरुत्वाकर्षण लहर का पता लगाने की भौतिकी: गुंजयमान और इंटरफेरोमेट्रिक डिटेक्टर)।

LIGO गुरुत्वाकर्षण वेधशाला का निर्माण मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) और कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (कैलटेक) के तीन वैज्ञानिकों की पहल थी। ये रेनर वीस हैं, जिन्होंने इंटरफेरोमेट्रिक गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर के विचार को लागू किया, रोनाल्ड ड्रेवर, जिन्होंने पंजीकरण के लिए पर्याप्त लेजर प्रकाश की स्थिरता हासिल की, और परियोजना के सिद्धांतवादी-प्रेरक किप थॉर्न, जो अब आम जनता के लिए जाने जाते हैं एक वैज्ञानिक सलाहकार फिल्म इंटरस्टेलर के रूप में। आप LIGO के प्रारंभिक इतिहास के बारे में रेनर वीस के साथ हाल के एक साक्षात्कार में और जॉन प्रेस्किल के संस्मरणों में पढ़ सकते हैं।

गुरुत्वाकर्षण तरंगों के इंटरफेरोमेट्रिक डिटेक्शन की परियोजना से जुड़ी गतिविधि 1970 के दशक के अंत में शुरू हुई थी, और सबसे पहले इस उपक्रम की वास्तविकता पर भी कई लोगों ने संदेह किया था। हालांकि, कई प्रोटोटाइप का प्रदर्शन करने के बाद, वर्तमान एलआईजीओ परियोजना को लिखा और अनुमोदित किया गया था। यह 20वीं सदी के पूरे अंतिम दशक के दौरान बनाया गया था।

यद्यपि संयुक्त राज्य अमेरिका ने परियोजना को प्रारंभिक प्रोत्साहन दिया, एलआईजीओ वेधशाला वास्तव में एक अंतरराष्ट्रीय परियोजना है। 15 देशों ने इसमें आर्थिक और बौद्धिक रूप से निवेश किया है, और एक हजार से अधिक लोग सहयोग के सदस्य हैं। परियोजना के कार्यान्वयन में एक महत्वपूर्ण भूमिका सोवियत और रूसी भौतिकविदों द्वारा निभाई गई थी। शुरुआत से ही, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के व्लादिमीर ब्रागिंस्की के पहले से ही उल्लिखित समूह ने एलआईजीओ परियोजना के कार्यान्वयन में सक्रिय भाग लिया, और बाद में निज़नी नोवगोरोड से एप्लाइड फिजिक्स संस्थान भी सहयोग में शामिल हो गए।

एलआईजीओ वेधशाला 2002 में शुरू की गई थी और 2010 तक इसमें छह वैज्ञानिक अवलोकन सत्र थे। कोई गुरुत्वाकर्षण तरंग फटने का मज़बूती से पता नहीं चला था, और भौतिक विज्ञानी केवल ऐसी घटनाओं की आवृत्ति पर ऊपरी सीमा स्थापित करने में सक्षम थे। हालांकि, इसने उन्हें बहुत अधिक आश्चर्यचकित नहीं किया: अनुमानों से पता चला कि ब्रह्मांड के उस हिस्से में, जिसे डिटेक्टर ने उस समय "सुना", पर्याप्त शक्तिशाली प्रलय की संभावना कम थी: लगभग हर कई दशकों में एक बार।

फिनिश लाइन

2010 से 2015 तक, एलआईजीओ और कन्या सहयोग ने उपकरण को मौलिक रूप से उन्नत किया (कन्या, हालांकि, अभी भी तैयारी में है)। और अब लंबे समय से प्रतीक्षित लक्ष्य दृष्टि की सीधी रेखा में था। LIGO - या बल्कि, एलिगो ( उन्नत LIGO) - अब 60 मेगापार्सेक की दूरी पर न्यूट्रॉन सितारों द्वारा उत्पन्न विस्फोटों को पकड़ने के लिए तैयार था, और ब्लैक होल - सैकड़ों मेगापार्सेक। गुरुत्वाकर्षण-तरंग सुनने के लिए खुले ब्रह्मांड का आयतन पिछले सत्रों की तुलना में दस गुना बढ़ गया है।

बेशक, यह भविष्यवाणी करना असंभव है कि अगली गुरुत्वाकर्षण-लहर "धमाका" कब और कहाँ होगी। लेकिन अद्यतन डिटेक्टरों की संवेदनशीलता ने प्रति वर्ष कई न्यूट्रॉन स्टार विलय पर भरोसा करना संभव बना दिया, ताकि पहले चार महीने के अवलोकन सत्र के दौरान पहले विस्फोट की उम्मीद की जा सके। अगर हम कई वर्षों तक चलने वाले पूरे एलआईजीओ प्रोजेक्ट के बारे में बात करते हैं, तो फैसला बेहद स्पष्ट था: या तो विस्फोट एक के बाद एक गिरेंगे, या सामान्य सापेक्षता में कुछ सिद्धांत रूप में काम नहीं करता है। दोनों महान खोजें होंगी।

18 सितंबर 2015 से 12 जनवरी 2016 तक पहला एलआईजीओ अवलोकन सत्र हुआ। इस पूरे समय के दौरान, इंटरनेट पर गुरुत्वाकर्षण तरंगों के पंजीकरण के बारे में अफवाहें फैल रही थीं, लेकिन सहयोग चुप रहा: "हम डेटा एकत्र और विश्लेषण कर रहे हैं और अभी तक परिणामों की रिपोर्ट करने के लिए तैयार नहीं हैं।" इस तथ्य से एक अतिरिक्त साज़िश पैदा हुई थी कि विश्लेषण की प्रक्रिया में, सहयोग के सदस्य स्वयं पूरी तरह से सुनिश्चित नहीं हो सकते हैं कि वे एक वास्तविक गुरुत्वाकर्षण तरंग वृद्धि देखते हैं। तथ्य यह है कि एलआईजीओ में कंप्यूटर पर उत्पन्न एक फट कभी-कभी कृत्रिम रूप से वास्तविक डेटा की धारा में पेश किया जाता है। इसे "अंधा इंजेक्शन" कहा जाता है, और पूरे समूह में से, केवल तीन लोगों (!) के पास उस प्रणाली तक पहुंच होती है जो इसे समय पर मनमाने ढंग से करती है। टीम को इस उछाल को ट्रैक करना चाहिए, जिम्मेदारी से इसका विश्लेषण करना चाहिए, और विश्लेषण के अंतिम चरण में ही "कार्ड खोले जाते हैं" और सहयोग के सदस्य यह पता लगाएंगे कि यह एक वास्तविक घटना थी या सतर्कता की परीक्षा। वैसे, ऐसे ही एक मामले में 2010 में एक लेख लिखने तक की नौबत आ गई थी, लेकिन तब जो संकेत मिला वह सिर्फ एक "ब्लाइंड स्टफिंग" निकला।

गीतात्मक विषयांतर

एक बार फिर इस क्षण की गंभीरता को महसूस करने के लिए, मैं इस कहानी को दूसरी तरफ से, विज्ञान के भीतर से देखने का प्रस्ताव करता हूं। जब एक जटिल, अभेद्य वैज्ञानिक कार्य खुद को कई वर्षों तक उधार नहीं देता है, तो यह एक सामान्य कार्य क्षण है। जब यह एक से अधिक पीढ़ियों के लिए नहीं देता है, तो इसे पूरी तरह से अलग तरीके से माना जाता है।

एक स्कूली बच्चे के रूप में, आप लोकप्रिय विज्ञान की किताबें पढ़ते हैं और इस मुश्किल को हल करने के बारे में सीखते हैं, लेकिन बहुत ही रोचक वैज्ञानिक पहेली। एक छात्र के रूप में, आप भौतिकी का अध्ययन करते हैं, प्रस्तुतियाँ करते हैं, और कभी-कभी, उचित रूप से या नहीं, आपके आस-पास के लोग आपको इसके अस्तित्व की याद दिलाते हैं। फिर आप स्वयं विज्ञान करते हैं, भौतिकी के दूसरे क्षेत्र में काम करते हैं, लेकिन आप नियमित रूप से इसे हल करने के असफल प्रयासों के बारे में सुनते हैं। बेशक, आप समझते हैं कि इसे हल करने के लिए कहीं न कहीं सक्रिय कार्य किया जा रहा है, लेकिन एक बाहरी व्यक्ति के रूप में आपके लिए अंतिम परिणाम अपरिवर्तित रहता है। समस्या को एक स्थिर पृष्ठभूमि के रूप में, एक सजावट के रूप में, भौतिकी के एक तत्व के रूप में माना जाता है जो शाश्वत है और आपके वैज्ञानिक जीवन के पैमाने पर लगभग अपरिवर्तित है। एक ऐसे कार्य के रूप में जो हमेशा से रहा है और हमेशा रहेगा।

और फिर - यह हल हो गया है। और अचानक, कई दिनों के पैमाने पर, आपको लगता है कि दुनिया की भौतिक तस्वीर बदल गई है और अब इसे दूसरे शब्दों में तैयार करने और अन्य प्रश्न पूछने की जरूरत है।

जो लोग सीधे गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज पर काम कर रहे हैं, उनके लिए यह कार्य निश्चित रूप से अपरिवर्तित नहीं रहा है। वे लक्ष्य देखते हैं, वे जानते हैं कि क्या हासिल करना है। बेशक, उन्हें उम्मीद है कि प्रकृति भी उनसे आधे रास्ते में मिल जाएगी और पास की किसी आकाशगंगा में एक शक्तिशाली विस्फोट कर देगी, लेकिन साथ ही वे यह भी समझते हैं कि प्रकृति इतनी अनुकूल न होने पर भी वैज्ञानिकों से छिप नहीं सकती। एकमात्र सवाल यह है कि वे अपने तकनीकी लक्ष्यों को कब हासिल कर पाएंगे। कई दशकों से गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज कर रहे एक व्यक्ति की इस भावना के बारे में एक कहानी पहले ही बताई गई फिल्म में सुनी जा सकती है। "लहरों और कणों की प्रतीक्षा में".

प्रारंभिक

अंजीर पर। 7 मुख्य परिणाम दिखाता है: दोनों डिटेक्टरों द्वारा रिकॉर्ड किए गए सिग्नल की प्रोफाइल। यह देखा जा सकता है कि शोर की पृष्ठभूमि के खिलाफ, पहले वांछित आकार का दोलन कमजोर रूप से प्रकट होता है, और फिर आयाम और आवृत्ति में बढ़ जाता है। संख्यात्मक सिमुलेशन के परिणामों के साथ तुलना करने से यह पता लगाना संभव हो गया कि हमने किन वस्तुओं को विलय करते हुए देखा: ये लगभग 36 और 29 सौर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल थे, जो 62 सौर द्रव्यमान के एक एकल ब्लैक होल में विलीन हो गए (त्रुटि इन सभी संख्याओं में से, 90 प्रतिशत विश्वास अंतराल के अनुरूप, 4 सौर द्रव्यमान हैं)। लेखकों ने पासिंग में टिप्पणी की है कि परिणामी ब्लैक होल अब तक का सबसे भारी तारकीय-द्रव्यमान वाला ब्लैक होल है। दो मूल वस्तुओं के कुल द्रव्यमान और अंतिम ब्लैक होल के बीच का अंतर 3±0.5 सौर द्रव्यमान है। यह गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान दोष लगभग 20 मिलीसेकंड में पूरी तरह से विकिरणित गुरुत्वाकर्षण तरंगों की ऊर्जा में बदल गया था। गणना से पता चला है कि शिखर गुरुत्वाकर्षण तरंग शक्ति 3.6·10 56 erg/s, या, द्रव्यमान के संदर्भ में, लगभग 200 सौर द्रव्यमान प्रति सेकंड तक पहुंच गई है।

ज्ञात संकेत का सांख्यिकीय महत्व 5.1σ है। दूसरे शब्दों में, यदि हम मान लें कि ये सांख्यिकीय उतार-चढ़ाव एक-दूसरे को ओवरलैप करते हैं और विशुद्ध रूप से संयोग से इस तरह का उछाल पैदा करते हैं, तो ऐसी घटना को 200 हजार साल इंतजार करना होगा। यह हमें विश्वास के साथ यह बताने की अनुमति देता है कि पता लगाया गया संकेत उतार-चढ़ाव नहीं है।

दो डिटेक्टरों के बीच का समय लगभग 7 मिलीसेकंड था। इससे सिग्नल के आगमन की दिशा का अनुमान लगाना संभव हो गया (चित्र 9)। चूंकि केवल दो डिटेक्टर हैं, स्थानीयकरण बहुत अनुमानित निकला: आकाशीय क्षेत्र का क्षेत्र जो मापदंडों के संदर्भ में उपयुक्त है, 600 वर्ग डिग्री है।

LIGO सहयोग केवल गुरुत्वाकर्षण तरंगों के पंजीकरण के तथ्य को बताने तक ही सीमित नहीं था, बल्कि इस अवलोकन का खगोल भौतिकी के लिए क्या निहितार्थ है, इसका पहला विश्लेषण भी किया। लेख में बाइनरी ब्लैक होल विलय GW150914 के खगोलभौतिकीय निहितार्थ उसी दिन पत्रिका में प्रकाशित हुए द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स, लेखकों ने उस आवृत्ति का अनुमान लगाया जिसके साथ ऐसे ब्लैक होल विलय होते हैं। यह प्रति वर्ष एक घन गीगापारसेक में कम से कम एक विलय निकला, जो इस संबंध में सबसे आशावादी मॉडल की भविष्यवाणियों के साथ अभिसरण करता है।

गुरुत्वाकर्षण तरंगें किस बारे में हैं?

दशकों की खोज के बाद एक नई घटना की खोज अंत नहीं है, बल्कि भौतिकी की एक नई शाखा की शुरुआत है। बेशक, काले दो के विलय से गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पंजीकरण अपने आप में महत्वपूर्ण है। यह ब्लैक होल के अस्तित्व और बाइनरी ब्लैक होल के अस्तित्व और गुरुत्वाकर्षण तरंगों की वास्तविकता का प्रत्यक्ष प्रमाण है, और सामान्य तौर पर, गुरुत्वाकर्षण के लिए ज्यामितीय दृष्टिकोण की शुद्धता का प्रमाण है, जिस पर सामान्य सापेक्षता आधारित है। . लेकिन भौतिकविदों के लिए, यह कम मूल्यवान नहीं है कि गुरुत्वाकर्षण-तरंग खगोल विज्ञान एक नया शोध उपकरण बन रहा है, जिससे यह अध्ययन करना संभव हो गया है कि पहले क्या पहुंच योग्य नहीं था।

सबसे पहले, यह ब्रह्मांड को देखने और ब्रह्मांडीय प्रलय का अध्ययन करने का एक नया तरीका है। गुरुत्वाकर्षण तरंगों के लिए कोई बाधा नहीं है, वे बिना किसी समस्या के ब्रह्मांड में हर चीज से गुजरती हैं। वे आत्मनिर्भर हैं: उनके प्रोफाइल में उस प्रक्रिया के बारे में जानकारी होती है जो उन्हें उत्पन्न करती है। अंत में, यदि एक भव्य विस्फोट एक ऑप्टिकल, एक न्यूट्रिनो और एक गुरुत्वाकर्षण फट दोनों को जन्म देता है, तो आप उन सभी को पकड़ने की कोशिश कर सकते हैं, उनकी एक दूसरे के साथ तुलना कर सकते हैं, और वहां क्या हुआ, इसके पहले दुर्गम विवरणों को छाँट सकते हैं। एक घटना से ऐसे विभिन्न संकेतों को पकड़ने और उनकी तुलना करने में सक्षम होना सभी सिग्नल खगोल विज्ञान का मुख्य लक्ष्य है।

जब गुरुत्वाकर्षण तरंग संसूचक और भी अधिक संवेदनशील हो जाते हैं, तो वे विलय के क्षण में नहीं, बल्कि इससे कुछ सेकंड पहले अंतरिक्ष-समय के झटके का पता लगाने में सक्षम होंगे। वे स्वचालित रूप से अवलोकन स्टेशनों के सामान्य नेटवर्क को अपना चेतावनी संकेत भेज देंगे, और खगोल भौतिकी उपग्रह-दूरबीन, प्रस्तावित विलय के निर्देशांक की गणना करने के बाद, इन सेकंड में सही दिशा में मुड़ने और शुरू होने से पहले आकाश की शूटिंग शुरू करने का समय होगा। ऑप्टिकल फटने से।

दूसरे, गुरुत्वाकर्षण तरंग फटने से आप न्यूट्रॉन सितारों के बारे में नई चीजें सीख सकेंगे। न्यूट्रॉन स्टार विलय, वास्तव में, नवीनतम और सबसे चरम न्यूट्रॉन स्टार प्रयोग है जो प्रकृति हमारे लिए डाल सकती है, और हमें दर्शकों के रूप में केवल परिणामों का निरीक्षण करना होगा। इस तरह के विलय के अवलोकन संबंधी परिणाम विविध हो सकते हैं (चित्र 10), और उनके आंकड़े एकत्र करके, हम ऐसी विदेशी परिस्थितियों में न्यूट्रॉन सितारों के व्यवहार को बेहतर ढंग से समझने में सक्षम होंगे। इस दिशा में मामलों की वर्तमान स्थिति का एक सिंहावलोकन एस रॉसवोग, 2015 के हालिया प्रकाशन में पाया जा सकता है। कॉम्पैक्ट बाइनरी विलय की बहु-मैसेंजर तस्वीर।

तीसरा, एक सुपरनोवा से आने वाले विस्फोट का पंजीकरण और ऑप्टिकल अवलोकनों के साथ इसकी तुलना अंततः पतन की शुरुआत में, अंदर क्या हो रहा है, इसके विवरण को हल करना संभव बना देगा। अब भौतिकविदों को अभी भी इस प्रक्रिया के संख्यात्मक अनुकरण के साथ कठिनाइयाँ हैं।

चौथा, गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत में शामिल भौतिकविदों के पास मजबूत गुरुत्वाकर्षण के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए एक प्रतिष्ठित "प्रयोगशाला" है। अब तक, सामान्य सापेक्षता के सभी प्रभाव जिनका हम प्रत्यक्ष रूप से अवलोकन कर पाए हैं, वे कमजोर क्षेत्रों में गुरुत्वाकर्षण से संबंधित हैं। मजबूत गुरुत्वाकर्षण की स्थितियों में क्या होता है, इसके बारे में, जब अंतरिक्ष-समय की विकृतियां आपस में दृढ़ता से बातचीत करने लगती हैं, तो हम केवल अप्रत्यक्ष अभिव्यक्तियों से, ब्रह्मांडीय आपदाओं की ऑप्टिकल प्रतिध्वनि के माध्यम से अनुमान लगा सकते हैं।

पांचवां, गुरुत्वाकर्षण के विदेशी सिद्धांतों का परीक्षण करने का एक नया अवसर है। आधुनिक भौतिकी में पहले से ही ऐसे कई सिद्धांत हैं, उदाहरण के लिए, ए.एन. पेट्रोव "ग्रेविटी" की लोकप्रिय पुस्तक से उन्हें समर्पित अध्याय देखें। इनमें से कुछ सिद्धांत कमजोर क्षेत्रों की सीमा में पारंपरिक सामान्य सापेक्षता से मिलते जुलते हैं, लेकिन जब गुरुत्वाकर्षण बहुत मजबूत हो जाता है तो इससे बहुत भिन्न हो सकते हैं। अन्य लोग गुरुत्वाकर्षण तरंगों के लिए एक नए प्रकार के ध्रुवीकरण के अस्तित्व को मानते हैं और प्रकाश की गति से थोड़ा अलग गति की भविष्यवाणी करते हैं। अंत में, ऐसे सिद्धांत हैं जिनमें अतिरिक्त स्थानिक आयाम शामिल हैं। गुरुत्वाकर्षण तरंगों के आधार पर उनके बारे में क्या कहा जा सकता है यह एक खुला प्रश्न है, लेकिन यह स्पष्ट है कि यहां से कुछ जानकारी का लाभ उठाया जा सकता है। हम पोस्टनौका पर चयन में, गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज के साथ क्या बदलेंगे, इसके बारे में खगोल भौतिकीविदों की राय को पढ़ने की भी हम अनुशंसा करते हैं।

भविष्य की योजनाएं

गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञान की संभावनाएं सबसे उत्साहजनक हैं। एलआईजीओ डिटेक्टर का केवल पहला, सबसे छोटा अवलोकन सत्र अब समाप्त हो गया है - और इस कम समय में एक स्पष्ट संकेत पहले ही पकड़ा जा चुका है। यह कहना अधिक सटीक होगा: पहला संकेत आधिकारिक लॉन्च से पहले ही पकड़ लिया गया था, और सहयोग ने अभी तक सभी चार महीनों के काम की सूचना नहीं दी है। कौन जानता है, हो सकता है कि पहले से ही कुछ अतिरिक्त विस्फोट हों? एक तरह से या कोई अन्य, लेकिन आगे, जैसे-जैसे डिटेक्टरों की संवेदनशीलता बढ़ती है और गुरुत्वाकर्षण-तरंग अवलोकन के लिए सुलभ ब्रह्मांड का हिस्सा फैलता है, पंजीकृत घटनाओं की संख्या हिमस्खलन की तरह बढ़ेगी।

एलआईजीओ-कन्या नेटवर्क सत्रों का अपेक्षित कार्यक्रम अंजीर में दिखाया गया है। 11. दूसरा, छह महीने का सत्र इस साल के अंत में शुरू होगा, तीसरा सत्र लगभग पूरा 2018 लेगा, और प्रत्येक चरण में डिटेक्टर की संवेदनशीलता बढ़ जाएगी। 2020 के आसपास, एलआईजीओ को अपनी नियोजित संवेदनशीलता तक पहुंचना चाहिए, जो डिटेक्टर को न्यूट्रॉन स्टार विलय के लिए ब्रह्मांड की जांच करने की अनुमति देगा जो हमसे 200 एमपीसी दूर हैं। और भी अधिक ऊर्जावान ब्लैक होल विलय की घटनाओं के लिए, संवेदनशीलता लगभग एक गीगापारसेक तक पहुंच सकती है। एक तरह से या किसी अन्य, अवलोकन के लिए उपलब्ध ब्रह्मांड की मात्रा पहले सत्र की तुलना में दस गुना अधिक बढ़ जाएगी।

इस साल के अंत में, अद्यतन इतालवी प्रयोगशाला कन्या भी खेल में प्रवेश करेगी। इसमें LIGO की तुलना में थोड़ी कम संवेदनशीलता है, लेकिन यह काफी सभ्य भी है। त्रिभुज विधि के कारण, अंतरिक्ष में अलग-अलग दूरी पर स्थित डिटेक्टरों की तिकड़ी आकाशीय क्षेत्र पर स्रोतों की स्थिति को बेहतर ढंग से बहाल करना संभव बना देगी। यदि अब, दो डिटेक्टरों के साथ, स्थानीयकरण क्षेत्र सैकड़ों वर्ग डिग्री तक पहुंच जाता है, तो तीन डिटेक्टर इसे दसियों तक कम कर देंगे। इसके अलावा, एक समान काग्रा गुरुत्वाकर्षण तरंग एंटीना वर्तमान में जापान में बनाया जा रहा है, जो दो से तीन वर्षों में काम करना शुरू कर देगा, और भारत में, 2022 के आसपास, एलआईजीओ-इंडिया डिटेक्टर को लॉन्च करने की योजना है। नतीजतन, गुरुत्वाकर्षण-तरंग डिटेक्टरों का एक पूरा नेटवर्क संचालित होगा और नियमित रूप से कुछ वर्षों में संकेतों को रिकॉर्ड करेगा (चित्र 13)।

अंत में, गुरुत्वाकर्षण तरंग उपकरणों को अंतरिक्ष में ले जाने की योजना है, विशेष रूप से eLISA परियोजना। दो महीने पहले, पहला परीक्षण उपग्रह कक्षा में लॉन्च किया गया था, जिसका कार्य प्रौद्योगिकियों का परीक्षण करना होगा। यह अभी भी गुरुत्वाकर्षण तरंगों की वास्तविक पहचान से दूर है। लेकिन जैसे ही उपग्रहों का यह तारामंडल डेटा एकत्र करना शुरू करता है, यह ब्रह्मांड में एक और खिड़की खोलेगा - कम आवृत्ति वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों के माध्यम से। गुरुत्वाकर्षण तरंगों के प्रति ऐसा सर्व-तरंग दृष्टिकोण दीर्घावधि में इस क्षेत्र का मुख्य लक्ष्य है।

समानताएं

गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज हाल के वर्षों में पहले से ही तीसरा मामला था जब भौतिकविदों ने अंततः सभी बाधाओं को तोड़ दिया और हमारी दुनिया की संरचना की पहले की अज्ञात पेचीदगियों को प्राप्त किया। 2012 में, हिग्स बोसोन की खोज की गई थी - लगभग आधी सदी पहले एक कण की भविष्यवाणी की गई थी। 2013 में, IceCube न्यूट्रिनो डिटेक्टर ने एस्ट्रोफिजिकल न्यूट्रिनो की वास्तविकता को साबित कर दिया और उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो के माध्यम से पूरी तरह से नए, पहले दुर्गम तरीके से "ब्रह्मांड को देखना" शुरू किया। और अब प्रकृति ने एक बार फिर मनुष्य के आगे घुटने टेक दिए हैं: ब्रह्मांड को देखने के लिए एक गुरुत्वाकर्षण-लहर "खिड़की" खुल गई है और साथ ही, मजबूत गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव प्रत्यक्ष अध्ययन के लिए उपलब्ध हो गए हैं।

मुझे कहना होगा, प्रकृति से कहीं कोई "फ्रीबी" नहीं था। खोज बहुत लंबे समय तक की गई थी, लेकिन यह नहीं दिया क्योंकि दशकों पहले, उपकरण ऊर्जा, पैमाने या संवेदनशीलता के मामले में परिणाम तक नहीं पहुंचे थे। यह प्रौद्योगिकी का स्थिर, उद्देश्यपूर्ण विकास था जिसने लक्ष्य की ओर अग्रसर किया, एक ऐसा विकास जिसे तकनीकी कठिनाइयों या पिछले वर्षों के नकारात्मक परिणामों से नहीं रोका गया था।

और तीनों मामलों में, खोज ही अंत नहीं थी, बल्कि, इसके विपरीत, अनुसंधान की एक नई दिशा की शुरुआत, हमारी दुनिया की जांच के लिए एक नया उपकरण बन गई। हिग्स बोसोन के गुण मापने योग्य हो गए हैं - और इन आंकड़ों में, भौतिक विज्ञानी न्यू फिजिक्स के प्रभावों को समझने की कोशिश कर रहे हैं। उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो के बढ़े हुए आँकड़ों के लिए धन्यवाद, न्यूट्रिनो खगोल भौतिकी अपना पहला कदम उठा रही है। कम से कम अब गुरुत्वाकर्षण-तरंग खगोल विज्ञान से भी यही उम्मीद की जाती है, और आशावाद का हर कारण है।

स्रोत:
1) LIGO वैज्ञानिक कर्नल। और कन्या कोल। बाइनरी ब्लैक होल मर्जर से गुरुत्वाकर्षण तरंगों का अवलोकन // भौतिक. रेव लेट. 11 फरवरी 2016 को प्रकाशित।
2) डिटेक्शन पेपर्स - मुख्य डिस्कवरी पेपर के साथ तकनीकी पेपर्स की सूची।
3) ई. बर्टी। दृष्टिकोण: ब्लैक होल के विलय की पहली आवाज़ // भौतिक विज्ञान। 2016. वी. 9. एन. 17.

समीक्षा सामग्री:
1) डेविड ब्लेयर एट अल। गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञान: वर्तमान स्थिति // arXiv:1602.02872।
2) बेंजामिन पी। एबॉट और एलआईजीओ वैज्ञानिक सहयोग और कन्या सहयोग। उन्नत एलआईजीओ और उन्नत कन्या के साथ गुरुत्वाकर्षण-तरंग क्षणिकाओं के अवलोकन और स्थानीयकरण की संभावनाएं // जीवित रेव. सापेक्षता. 2016. वी. 19. एन. 1.
3) ओ डी अगुइर। गुंजयमान-द्रव्यमान गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों का अतीत, वर्तमान और भविष्य // रेस. एस्ट्रोन। एस्ट्रोफिस। 2011. वी. 11. एन. 1.
4) गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज - जर्नल की वेबसाइट पर सामग्री का चयन विज्ञानगुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज में।
5) मैथ्यू पिटकिन, स्टुअर्ट रीड, शीला रोवन, जिम होफ। इंटरफेरोमेट्री (ग्राउंड एंड स्पेस) द्वारा ग्रेविटेशनल वेव डिटेक्शन // arXiv: 1102.3355।
6) वी.बी. ब्रैगिंस्की। गुरुत्वाकर्षण-तरंग खगोल विज्ञान: माप के नए तरीके // यूएफएन. 2000, खंड 170, पीपी 743-752।
7) पीटर आर। शाऊलसन।

वैलेन्टिन निकोलाइविच रुडेंको ने काशीना (इटली) शहर की अपनी यात्रा की कहानी साझा की, जहां उन्होंने नव निर्मित "गुरुत्वाकर्षण एंटीना" - माइकलसन के ऑप्टिकल इंटरफेरोमीटर पर एक सप्ताह बिताया। गंतव्य के रास्ते में, टैक्सी चालक की दिलचस्पी इस बात में है कि स्थापना किस लिए की गई थी। "यहाँ के लोग सोचते हैं कि यह भगवान से बात करने के लिए है," ड्राइवर स्वीकार करता है।

-गुरुत्वाकर्षण तरंगें क्या हैं?

- एक गुरुत्वाकर्षण तरंग "खगोल भौतिक जानकारी के वाहक" में से एक है। खगोलीय सूचना के दृश्य चैनल हैं, "दूर दृष्टि" में एक विशेष भूमिका दूरबीन की है। खगोलविदों ने कम आवृत्ति वाले चैनलों - माइक्रोवेव और इन्फ्रारेड, और उच्च आवृत्ति - एक्स-रे और गामा में भी महारत हासिल की है। विद्युत चुम्बकीय विकिरण के अलावा, हम ब्रह्मांड से कण प्रवाह को पंजीकृत कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, न्यूट्रिनो टेलीस्कोप का उपयोग किया जाता है - कॉस्मिक न्यूट्रिनो के बड़े आकार के डिटेक्टर - कण जो कमजोर रूप से पदार्थ के साथ बातचीत करते हैं और इसलिए पंजीकरण करना मुश्किल होता है। लगभग सभी सैद्धांतिक रूप से अनुमानित और प्रयोगशाला-अध्ययन प्रकार के "खगोल-भौतिकीय जानकारी के वाहक" को व्यवहार में मज़बूती से महारत हासिल है। अपवाद गुरुत्वाकर्षण था - सूक्ष्म जगत में सबसे कमजोर अंतःक्रिया और स्थूल जगत में सबसे शक्तिशाली बल।

गुरुत्वाकर्षण ज्यामिति है। गुरुत्वाकर्षण तरंगें ज्यामितीय तरंगें होती हैं, यानी वे तरंगें जो अंतरिक्ष की ज्यामितीय विशेषताओं को बदल देती हैं क्योंकि वे उस स्थान से यात्रा करती हैं। मोटे तौर पर, ये तरंगें हैं जो अंतरिक्ष को विकृत करती हैं। विरूपण दो बिंदुओं के बीच की दूरी में सापेक्ष परिवर्तन है। गुरुत्वाकर्षण विकिरण अन्य सभी प्रकार के विकिरणों से ठीक इस मायने में भिन्न होता है कि वे ज्यामितीय होते हैं।

क्या आइंस्टीन ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों की भविष्यवाणी की थी?

- औपचारिक रूप से, यह माना जाता है कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों की भविष्यवाणी आइंस्टीन द्वारा उनके सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के परिणामों में से एक के रूप में की गई थी, लेकिन वास्तव में उनका अस्तित्व सापेक्षता के विशेष सिद्धांत में पहले से ही स्पष्ट हो जाता है।

सापेक्षता के सिद्धांत से पता चलता है कि गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के कारण, गुरुत्वाकर्षण पतन संभव है, अर्थात, किसी वस्तु का संकुचन, मोटे तौर पर, एक बिंदु में गिरने के परिणामस्वरूप होता है। तब गुरुत्वाकर्षण इतना प्रबल होता है कि प्रकाश भी उससे बच नहीं पाता है, इसलिए ऐसी वस्तु को लाक्षणिक रूप से ब्लैक होल कहा जाता है।

- गुरुत्वाकर्षण संपर्क की ख़ासियत क्या है?

गुरुत्वाकर्षण संपर्क की एक विशेषता तुल्यता का सिद्धांत है। उनके अनुसार, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में एक परीक्षण निकाय की गतिशील प्रतिक्रिया इस पिंड के द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करती है। सीधे शब्दों में कहें तो सभी पिंड एक ही त्वरण से गिरते हैं।

गुरुत्वाकर्षण बल सबसे कमजोर है जिसे हम आज जानते हैं।

- गुरुत्वीय तरंग को पकड़ने का प्रयास सबसे पहले किसने किया था?

- ग्रेविटेशनल वेव प्रयोग सबसे पहले मैरीलैंड यूनिवर्सिटी (यूएसए) के जोसेफ वेबर ने किया था। उन्होंने एक गुरुत्वाकर्षण डिटेक्टर बनाया, जिसे अब वाशिंगटन में स्मिथसोनियन संग्रहालय में रखा गया है। 1968-1972 में, जो वेबर ने "संयोग" के उदाहरणों को अलग करने के प्रयास में दूरी वाले डिटेक्टरों की एक जोड़ी के साथ टिप्पणियों की एक श्रृंखला बनाई। संयोगों का स्वागत परमाणु भौतिकी से लिया गया है। वेबर द्वारा प्राप्त गुरुत्वाकर्षण संकेतों के कम सांख्यिकीय महत्व ने प्रयोग के परिणामों के प्रति एक आलोचनात्मक दृष्टिकोण का कारण बना: इस बात की कोई निश्चितता नहीं थी कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाया जा सकता है। भविष्य में, वैज्ञानिकों ने वेबर-प्रकार के डिटेक्टरों की संवेदनशीलता को बढ़ाने की कोशिश की। एक ऐसा संसूचक विकसित करने में 45 वर्ष लगे जिसकी संवेदनशीलता खगोलभौतिकी भविष्यवाणी के लिए पर्याप्त थी।

निर्धारण से पहले प्रयोग की शुरुआत के दौरान, कई अन्य प्रयोग हुए, इस अवधि के दौरान आवेग दर्ज किए गए, लेकिन उनकी तीव्रता बहुत कम थी।

- सिगनल ठीक करने की तत्काल घोषणा क्यों नहीं की गई?

- गुरुत्वाकर्षण तरंगें सितंबर 2015 में वापस दर्ज की गईं। लेकिन अगर कोई संयोग दर्ज किया गया था, तो यह घोषित करने से पहले कि यह आकस्मिक नहीं है, यह साबित करना आवश्यक है। किसी भी एंटेना से लिए गए सिग्नल में, हमेशा शोर फटने (अल्पकालिक फटने) होते हैं, और उनमें से एक गलती से दूसरे एंटीना पर शोर के फटने के साथ-साथ हो सकता है। यह साबित करना संभव है कि संयोग केवल सांख्यिकीय अनुमानों की सहायता से संयोग से नहीं हुआ था।

- गुरुत्वाकर्षण तरंगों के क्षेत्र में खोजें इतनी महत्वपूर्ण क्यों हैं?

- राहत गुरुत्वाकर्षण पृष्ठभूमि को पंजीकृत करने और इसकी विशेषताओं, जैसे घनत्व, तापमान, आदि को मापने की क्षमता, हमें ब्रह्मांड की शुरुआत तक पहुंचने की अनुमति देती है।

आकर्षक बात यह है कि गुरुत्वाकर्षण विकिरण का पता लगाना मुश्किल है क्योंकि यह पदार्थ के साथ बहुत कमजोर रूप से संपर्क करता है। लेकिन, उसी संपत्ति के लिए धन्यवाद, यह पदार्थ, गुणों के दृष्टिकोण से, सबसे रहस्यमय के साथ हमसे सबसे दूर की वस्तुओं से अवशोषण के बिना गुजरता है।

हम कह सकते हैं कि गुरुत्वाकर्षण विकिरण बिना किसी विकृति के गुजरते हैं। सबसे महत्वाकांक्षी लक्ष्य उस गुरुत्वाकर्षण विकिरण की जांच करना है जिसे बिग बैंग थ्योरी में प्राथमिक पदार्थ से अलग किया गया था, जिसे ब्रह्मांड के निर्माण के समय बनाया गया था।

- क्या गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज क्वांटम सिद्धांत को खारिज करती है?

गुरुत्वाकर्षण का सिद्धांत गुरुत्वाकर्षण पतन के अस्तित्व को मानता है, अर्थात बड़े पैमाने पर वस्तुओं का एक बिंदु में संकुचन। साथ ही, कोपेनहेगन स्कूल द्वारा विकसित क्वांटम सिद्धांत से पता चलता है कि, अनिश्चितता सिद्धांत के लिए धन्यवाद, एक ही समय में शरीर की स्थिति, वेग और गति जैसे पैरामीटर निर्दिष्ट करना असंभव है। यहां एक अनिश्चितता सिद्धांत है, बिल्कुल प्रक्षेपवक्र निर्धारित करना असंभव है, क्योंकि प्रक्षेपवक्र एक समन्वय और गति दोनों है, आदि। इस त्रुटि के भीतर केवल एक निश्चित सशर्त आत्मविश्वास गलियारे को निर्धारित करना संभव है, जो सिद्धांतों से जुड़ा हुआ है अनिश्चितता का। क्वांटम सिद्धांत स्पष्ट रूप से बिंदु वस्तुओं की संभावना से इनकार करता है, लेकिन उन्हें सांख्यिकीय रूप से संभाव्य तरीके से वर्णित करता है: यह विशेष रूप से निर्देशांक को इंगित नहीं करता है, लेकिन संभावना को इंगित करता है कि इसमें कुछ निर्देशांक हैं।

क्वांटम सिद्धांत और गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत के एकीकरण का प्रश्न एक एकीकृत क्षेत्र सिद्धांत के निर्माण के मूलभूत प्रश्नों में से एक है।

वे अब इस पर काम करना जारी रखते हैं, और शब्द "क्वांटम ग्रेविटी" का अर्थ विज्ञान का एक पूरी तरह से उन्नत क्षेत्र है, ज्ञान और अज्ञान की सीमा है, जहां दुनिया के सभी सिद्धांतकार अब काम कर रहे हैं।

- खोज भविष्य में क्या दे सकती है?

गुरुत्वाकर्षण तरंगों को अनिवार्य रूप से हमारे ज्ञान के घटकों में से एक के रूप में आधुनिक विज्ञान की नींव बनाना चाहिए। उन्हें ब्रह्मांड के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका सौंपी गई है और इन तरंगों की मदद से ब्रह्मांड का अध्ययन किया जाना चाहिए। खोज विज्ञान और संस्कृति के समग्र विकास में योगदान करती है।

यदि आप आज के विज्ञान के दायरे से बाहर जाने का फैसला करते हैं, तो दूरसंचार गुरुत्वाकर्षण संचार लाइनों, गुरुत्वाकर्षण विकिरण पर जेट उपकरण, गुरुत्वाकर्षण-लहर इंट्रोस्कोपी उपकरणों की कल्पना करना संभव है।

- क्या गुरुत्वाकर्षण तरंगें एक्स्ट्रासेंसरी धारणा और टेलीपैथी से संबंधित हैं?

नहीं है। वर्णित प्रभाव क्वांटम दुनिया के प्रभाव, प्रकाशिकी के प्रभाव हैं।

अन्ना उत्किना द्वारा साक्षात्कार

सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी मिचियो काकू ने अपनी 2004 की पुस्तक आइंस्टीन के कॉसमॉस में लिखा है, "हाल ही में, गुरुत्वाकर्षण तरंगों का सीधे निरीक्षण करने के लिए दीर्घकालिक प्रयोगों की एक श्रृंखला ने मजबूत वैज्ञानिक रुचि जगाई है।" - एलआईजीओ (ग्रेविटेशनल वेव्स के अवलोकन के लिए लेजर इंटरफेरोमीटर) प्रोजेक्ट गुरुत्वाकर्षण तरंगों को "देखने" वाला पहला प्रोजेक्ट हो सकता है, जो गहरे अंतरिक्ष में दो ब्लैक होल की टक्कर से सबसे अधिक संभावना है। LIGO एक भौतिक विज्ञानी का सपना सच हो गया है, गुरुत्वाकर्षण तरंगों को मापने के लिए पर्याप्त शक्ति वाली पहली सुविधा है।"

काकू की भविष्यवाणी सच हुई: गुरुवार को एलआईजीओ वेधशाला के अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिकों के एक समूह ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज की घोषणा की।

गुरुत्वाकर्षण तरंगें अंतरिक्ष-समय में उतार-चढ़ाव हैं जो बड़े पैमाने पर वस्तुओं (जैसे ब्लैक होल) से "भाग जाती हैं" त्वरण के साथ चलती हैं। दूसरे शब्दों में, गुरुत्वाकर्षण तरंगें अंतरिक्ष-समय की एक प्रसार गड़बड़ी है, जो पूर्ण शून्यता की एक चल रही विकृति है।

ब्लैक होल अंतरिक्ष-समय में एक ऐसा क्षेत्र है जिसका गुरुत्वाकर्षण आकर्षण इतना मजबूत होता है कि प्रकाश की गति (प्रकाश सहित) से गतिमान वस्तु भी इसे नहीं छोड़ सकती। ब्लैक होल को दुनिया के बाकी हिस्सों से अलग करने वाली सीमा को घटना क्षितिज कहा जाता है: घटना क्षितिज के अंदर जो कुछ भी होता है वह बाहरी पर्यवेक्षक की आंखों से छिपा होता है।

केक का एरिन रयान फोटो एरिन रयान द्वारा ऑनलाइन पोस्ट किया गया।

वैज्ञानिकों ने आधी सदी पहले गुरुत्वाकर्षण तरंगों को पकड़ना शुरू किया था: यह तब था जब अमेरिकी भौतिक विज्ञानी जोसेफ वेबर आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत (जीआर) में रुचि रखते थे, एक विश्राम लिया और गुरुत्वाकर्षण तरंगों का अध्ययन करना शुरू किया। वेबर ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने के लिए पहले उपकरण का आविष्कार किया, और जल्द ही "गुरुत्वाकर्षण तरंगों की ध्वनि" को रिकॉर्ड करने का दावा किया। हालांकि, वैज्ञानिक समुदाय ने उनके संदेश का खंडन किया।

हालाँकि, यह जोसेफ वेबर का धन्यवाद था कि कई वैज्ञानिक "वेव चेज़र" में बदल गए। आज वेबर को गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञान की वैज्ञानिक दिशा का जनक माना जाता है।

"यह गुरुत्वाकर्षण खगोल विज्ञान के एक नए युग की शुरुआत है"

एलआईजीओ वेधशाला, जहां वैज्ञानिकों ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों को रिकॉर्ड किया, में संयुक्त राज्य अमेरिका में तीन लेजर इंस्टॉलेशन शामिल हैं: दो वाशिंगटन राज्य में और एक लुइसियाना में स्थित हैं। यहां बताया गया है कि कैसे मिचियो काकू लेजर डिटेक्टरों के संचालन का वर्णन करता है: "लेजर बीम को दो अलग-अलग बीमों में विभाजित किया जाता है, जो तब एक दूसरे के लंबवत जाते हैं। फिर, दर्पण से परिलक्षित, वे फिर से जुड़ जाते हैं। यदि एक गुरुत्वाकर्षण तरंग इंटरफेरोमीटर (मापने वाले उपकरण) से होकर गुजरती है, तो दो लेजर बीम की पथ लंबाई गड़बड़ा जाएगी और यह उनके हस्तक्षेप पैटर्न में परिलक्षित होगा। यह सुनिश्चित करने के लिए कि लेजर प्रणाली द्वारा पंजीकृत संकेत यादृच्छिक नहीं है, डिटेक्टरों को पृथ्वी पर विभिन्न बिंदुओं पर रखा जाना चाहिए।

केवल एक विशाल गुरुत्वाकर्षण तरंग के प्रभाव में, जो हमारे ग्रह से बहुत बड़ी है, सभी डिटेक्टर एक साथ काम करेंगे।

अब LIGO सहयोग ने 36 और 29 सौर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के बाइनरी सिस्टम के 62 सौर द्रव्यमान वाली वस्तु में विलय के कारण गुरुत्वाकर्षण विकिरण का पता लगाया है। मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के भौतिकी संकाय के प्रोफेसर सर्गेई व्याचानिन ने विज्ञान विभाग के संवाददाता को टिप्पणी करते हुए कहा, "यह गुरुत्वाकर्षण तरंगों की क्रिया का पहला प्रत्यक्ष (यह बहुत महत्वपूर्ण है कि यह प्रत्यक्ष है!)" है। गज़ेटा.रु. - यानि कि दो ब्लैक होल के मिलन की खगोलीय आपदा से एक संकेत प्राप्त हुआ था। और यह संकेत पहचाना जाता है - यह भी बहुत महत्वपूर्ण है! स्पष्ट है कि यह दो ब्लैक होल से है। और यह गुरुत्वाकर्षण खगोल विज्ञान के एक नए युग की शुरुआत है, जो न केवल ऑप्टिकल, एक्स-रे, विद्युत चुम्बकीय और न्यूट्रिनो स्रोतों के माध्यम से, बल्कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों के माध्यम से भी ब्रह्मांड के बारे में जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देगा।

हम कह सकते हैं कि 90 प्रतिशत ब्लैक होल काल्पनिक वस्तु नहीं रह गए हैं। कुछ संदेह बना हुआ है, लेकिन फिर भी, जो संकेत पकड़ा गया है वह सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के अनुसार दो ब्लैक होल के विलय के अनगिनत सिमुलेशन द्वारा भविष्यवाणी की गई भविष्यवाणी के साथ दर्द से अच्छी तरह से फिट बैठता है।

यह एक मजबूत तर्क है कि ब्लैक होल मौजूद हैं। इस तरह के संकेत के लिए अभी तक कोई अन्य स्पष्टीकरण नहीं है। इसलिए, यह माना जाता है कि ब्लैक होल मौजूद हैं।"

"आइंस्टीन बहुत खुश होंगे"

गुरुत्वाकर्षण तरंगों की भविष्यवाणी अल्बर्ट आइंस्टीन (जो, वैसे, ब्लैक होल के अस्तित्व के बारे में संशय में थी) ने अपने सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के ढांचे के भीतर की थी। सामान्य सापेक्षता में, समय तीन स्थानिक आयामों में जुड़ जाता है, और दुनिया चार-आयामी हो जाती है। एक सिद्धांत के अनुसार जिसने भौतिकी को अपने सिर पर ले लिया, गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान के प्रभाव में अंतरिक्ष-समय की वक्रता का परिणाम है।

आइंस्टीन ने साबित कर दिया कि त्वरण के साथ चलने वाला कोई भी पदार्थ अंतरिक्ष-समय की गड़बड़ी पैदा करता है - एक गुरुत्वाकर्षण तरंग। यह विक्षोभ जितना अधिक होता है, वस्तु का त्वरण और द्रव्यमान उतना ही अधिक होता है।

अन्य मौलिक अंतःक्रियाओं की तुलना में गुरुत्वाकर्षण बलों की कमजोरी के कारण, इन तरंगों का परिमाण बहुत छोटा होना चाहिए, जिसे दर्ज करना मुश्किल है।

मानविकी के लिए सामान्य सापेक्षता की व्याख्या करते समय, भौतिक विज्ञानी अक्सर उन्हें रबर की एक फैली हुई शीट की कल्पना करने के लिए कहते हैं, जिस पर बड़े पैमाने पर गेंदें नीचे होती हैं। गेंदें रबर के माध्यम से धक्का देती हैं, और फैली हुई शीट (जो अंतरिक्ष-समय का प्रतिनिधित्व करती है) विकृत हो जाती है। सामान्य सापेक्षता के अनुसार, पूरा ब्रह्मांड रबर है, जिस पर हर ग्रह, हर तारा और हर आकाशगंगा सेंध लगती है। हमारी पृथ्वी सूर्य के चारों ओर घूमती है जैसे कि एक भारी गेंद द्वारा अंतरिक्ष-समय के "छिद्रण" के परिणामस्वरूप बने फ़नल के शंकु के चारों ओर एक छोटी सी गेंद लुढ़कती है।

हैंडआउट/रॉयटर्स

भारी गेंद सूर्य है

यह संभावना है कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज, जो आइंस्टीन के सिद्धांत की मुख्य पुष्टि है, भौतिकी में नोबेल पुरस्कार का दावा करती है। "आइंस्टीन बहुत खुश होंगे," LIGO सहयोग के प्रवक्ता गैब्रिएला गोंजालेज ने कहा।

वैज्ञानिकों के अनुसार, खोज की व्यावहारिक प्रयोज्यता के बारे में बात करना जल्दबाजी होगी। "हालांकि, हेनरिक हर्ट्ज़ (एक जर्मन भौतिक विज्ञानी जिन्होंने विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अस्तित्व को साबित किया। - Gazeta.Ru) ने सोचा कि एक मोबाइल फोन होगा? नहीं! हम अभी कुछ भी कल्पना नहीं कर सकते हैं, ”मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के भौतिकी संकाय के प्रोफेसर वालेरी मित्रोफानोव ने कहा। एम.वी. लोमोनोसोव। - मैं फिल्म "इंटरस्टेलर" द्वारा निर्देशित हूं। उनकी आलोचना की जाती है, हां, लेकिन एक जंगली आदमी भी एक जादुई कालीन की कल्पना कर सकता है। और उड़ता हुआ कालीन एक विमान में बदल गया, और बस। और यहां कुछ बहुत जटिल कल्पना करना पहले से ही आवश्यक है। इंटरस्टेलर में, एक क्षण इस तथ्य से संबंधित है कि एक व्यक्ति एक दुनिया से दूसरी दुनिया की यात्रा कर सकता है। यदि हां, तो क्या आप मानते हैं कि एक व्यक्ति एक दुनिया से दूसरी दुनिया की यात्रा कर सकता है, कि कई ब्रह्मांड हो सकते हैं - कुछ भी? मैं जवाब नहीं दे सकता। क्योंकि एक भौतिक विज्ञानी ऐसे प्रश्न का उत्तर "नहीं" में नहीं दे सकता! केवल अगर यह कुछ संरक्षण कानूनों का खंडन करता है! ऐसे विकल्प हैं जो ज्ञात भौतिक नियमों का खंडन नहीं करते हैं। तो, दुनिया भर में यात्रा हो सकती है!

कल दुनिया एक सनसनी से हैरान थी: वैज्ञानिकों ने आखिरकार गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज की है, जिसके अस्तित्व की भविष्यवाणी आइंस्टीन ने सौ साल पहले की थी। यह एक सफलता है। अंतरिक्ष-समय की विकृति (यह गुरुत्वाकर्षण तरंगें हैं - अब हम बताएंगे कि क्या है) LIGO वेधशाला में खोजा गया था, और इसके संस्थापकों में से एक है - आप किसे सोचेंगे? -किप थॉर्न, किताब के लेखक।

हम बताते हैं कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज इतनी महत्वपूर्ण क्यों है, मार्क जुकरबर्ग ने क्या कहा और निश्चित रूप से, हम कहानी को पहले व्यक्ति में साझा करते हैं। किप थॉर्न, जैसे कोई और नहीं जानता है कि परियोजना कैसे काम करती है, यह क्या असामान्य बनाती है और मानवता के लिए एलआईजीओ का क्या महत्व है। हाँ, हाँ, सब कुछ कितना गंभीर है।

गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज

वैज्ञानिक जगत 11 फरवरी 2016 की तारीख को हमेशा याद रखेगा। इस दिन, एलआईजीओ परियोजना के प्रतिभागियों ने घोषणा की: इतने सारे व्यर्थ प्रयासों के बाद, गुरुत्वाकर्षण तरंगें मिली हैं। यह वास्तविकता है। वास्तव में, उन्हें थोड़ा पहले खोजा गया था: सितंबर 2015 में, लेकिन कल इस खोज को आधिकारिक तौर पर मान्यता दी गई थी। द गार्जियन का मानना ​​है कि वैज्ञानिकों को निश्चित रूप से भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिलेगा।

गुरुत्वाकर्षण तरंगों का कारण दो ब्लैक होल का टकराना है, जो पहले ही हो चुका है ... पृथ्वी से एक अरब प्रकाश वर्ष। कल्पना कीजिए कि हमारा ब्रह्मांड कितना विशाल है! चूंकि ब्लैक होल बहुत विशाल पिंड हैं, इसलिए वे अंतरिक्ष-समय के माध्यम से तरंगित होते हैं, इसे थोड़ा विकृत करते हैं। तो लहरें दिखाई देती हैं, जो पानी में फेंके गए पत्थर से फैलती हैं।

इस तरह आप पृथ्वी पर आने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों की कल्पना कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, एक वर्महोल से। "इंटरस्टेलर" पुस्तक से चित्रण। परदे के पीछे का विज्ञान"

परिणामी कंपन ध्वनि में परिवर्तित हो गए। दिलचस्प बात यह है कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों से संकेत हमारे भाषण के समान आवृत्ति पर आता है। तो हम अपने कानों से सुन सकते हैं कि ब्लैक होल कैसे टकराते हैं। सुनें कि गुरुत्वाकर्षण तरंगें कैसी लगती हैं।

और क्या आपको पता है? हाल ही में ब्लैक होल को पहले की सोच से अलग तरीके से व्यवस्थित किया गया है। लेकिन आखिरकार, इस बात का कोई सबूत नहीं था कि वे सिद्धांत रूप में मौजूद थे। और अब वहाँ है। ब्लैक होल वास्तव में ब्रह्मांड में "जीवित" हैं।

तो, वैज्ञानिकों के अनुसार, एक तबाही की तरह दिखता है - ब्लैक होल का विलय, -।

11 फरवरी को, एक भव्य सम्मेलन आयोजित किया गया था, जिसमें 15 देशों के एक हजार से अधिक वैज्ञानिक एक साथ आए थे। रूसी वैज्ञानिक भी मौजूद थे। और, ज़ाहिर है, किप थॉर्न के बिना नहीं। "यह खोज लोगों के लिए एक अद्भुत, शानदार खोज की शुरुआत है: ब्रह्मांड के घुमावदार पक्ष की खोज और अन्वेषण - विकृत अंतरिक्ष-समय से निर्मित वस्तुएं और घटनाएं। ब्लैक होल और गुरुत्वाकर्षण तरंगों का टकराव हमारे पहले उल्लेखनीय नमूने हैं, ”किप थॉर्न ने कहा।

गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज भौतिकी की प्रमुख समस्याओं में से एक रही है। अब वे मिल गए हैं। और आइंस्टीन की प्रतिभा की फिर से पुष्टि हुई है।

अक्टूबर में, हमने एक रूसी खगोल भौतिकीविद् और विज्ञान के प्रसिद्ध लोकप्रिय सर्गेई पोपोव का साक्षात्कार लिया। उसने पानी में देखा! शरद ऋतु: "मुझे ऐसा लगता है कि अब हम नई खोजों के कगार पर हैं, जो मुख्य रूप से LIGO और VIRGO गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों के काम के कारण है (किप थॉर्न ने LIGO परियोजना के निर्माण में बहुत बड़ा योगदान दिया है)। " अद्भुत, है ना?

गुरुत्वीय तरंगें, तरंग संसूचक और LIGO

खैर, अब कुछ भौतिकी के लिए। उन लोगों के लिए जो वास्तव में समझना चाहते हैं कि गुरुत्वाकर्षण तरंगें क्या हैं। यहां दो ब्लैक होल की एक-दूसरे की परिक्रमा करते हुए, वामावर्त, और फिर टकराने की प्रवृत्ति रेखाओं का एक कलात्मक प्रतिपादन है। टेंडेक्स लाइनें ज्वारीय गुरुत्वाकर्षण उत्पन्न करती हैं। आगे बढ़ो। ब्लैक होल की एक जोड़ी की सतहों पर दो सबसे दूर के बिंदुओं से निकलने वाली रेखाएं उनके रास्ते में सब कुछ खींचती हैं, जिसमें कलाकार का मित्र भी शामिल होता है जो ड्राइंग में शामिल हो जाता है। टक्कर क्षेत्र से निकलने वाली रेखाएँ सब कुछ संकुचित कर देती हैं।

जैसे ही छेद एक दूसरे के चारों ओर घूमते हैं, वे अपनी टेंडेक्स लाइनों का पालन करते हैं, जो एक कताई लॉन स्प्रिंकलर से पानी के जेट की तरह होते हैं। इंटरस्टेलर पुस्तक से चित्र। पर्दे के पीछे का विज्ञान ब्लैक होल की एक जोड़ी है जो टकराते हैं, एक को दूसरे के चारों ओर घुमाते हैं, और उनकी प्रवृत्ति रेखाएं।

ब्लैक होल एक बड़े छेद में विलीन हो जाते हैं; यह विकृत हो जाता है और वामावर्त घुमाता है, इसके साथ टेंडेक्स लाइनों को खींचता है। छेद से दूर एक स्थिर पर्यवेक्षक कंपन को महसूस करेगा क्योंकि टेंडेक्स रेखाएं इसके माध्यम से गुजरती हैं: खींचती है, फिर निचोड़ती है, फिर खींचती है - टेंडेक्स रेखाएं गुरुत्वाकर्षण तरंग बन जाती हैं। जैसे-जैसे लहरें फैलती हैं, ब्लैक होल की विकृति धीरे-धीरे कम होती जाती है, और लहरें भी कमजोर होती जाती हैं।

जब ये तरंगें पृथ्वी पर पहुँचती हैं, तो उनका आकार नीचे की आकृति के शीर्ष पर दिखाई देता है। वे एक दिशा में खिंचते हैं और दूसरी दिशा में सिकुड़ते हैं। खिंचाव और निचोड़ में उतार-चढ़ाव होता है (लाल दाएं-बाएं से, नीले दाएं-बाएं, लाल दाएं-बाएं, आदि) क्योंकि तरंगें आकृति के निचले भाग में डिटेक्टर से गुजरती हैं।

LIGO डिटेक्टर से गुजरने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगें।

डिटेक्टर में चार बड़े दर्पण (40 किलोग्राम, 34 सेंटीमीटर व्यास) होते हैं जो दो लंबवत ट्यूबों के सिरों से जुड़े होते हैं जिन्हें डिटेक्टर आर्म्स कहा जाता है। गुरुत्वाकर्षण तरंगों की टेंडेक्स रेखाएँ एक कंधे को खींचती हैं, जबकि दूसरे को संकुचित करती हैं, और फिर, इसके विपरीत, पहले को संकुचित करती हैं और दूसरी को खींचती हैं। और इसलिए बार-बार। बाजुओं की लंबाई को समय-समय पर बदलते रहने से दर्पण एक-दूसरे के सापेक्ष गति करते हैं, और इन बदलावों को इंटरफेरोमेट्री नामक एक तरीके से लेजर बीम का उपयोग करके ट्रैक किया जाता है। इसलिए नाम LIGO: लेजर इंटरफेरोमेट्रिक ग्रेविटेशनल वेव ऑब्जर्वेटरी।

एलआईजीओ नियंत्रण केंद्र, जहां से वे डिटेक्टर को कमांड भेजते हैं और प्राप्त संकेतों की निगरानी करते हैं। LIGO के गुरुत्वाकर्षण डिटेक्टर हनफोर्ड, वाशिंगटन और लिविंगस्टन, लुइसियाना में स्थित हैं। "इंटरस्टेलर" पुस्तक से फोटो। परदे के पीछे का विज्ञान"

अब एलआईजीओ एक अंतरराष्ट्रीय परियोजना है जिसमें विभिन्न देशों के 900 वैज्ञानिक शामिल हैं, जिसका मुख्यालय कैलिफोर्निया प्रौद्योगिकी संस्थान में है।

ब्रह्मांड का मुड़ पक्ष

ब्लैक होल, वर्महोल, विलक्षणता, गुरुत्वाकर्षण विसंगतियाँ और उच्च क्रम के आयाम स्थान और समय की वक्रता से जुड़े हैं। इसलिए किप थॉर्न ने उन्हें "ब्रह्मांड का घुमावदार पक्ष" कहा है। ब्रह्मांड के घुमावदार पक्ष से मानवता के पास अभी भी बहुत कम प्रयोगात्मक और अवलोकन संबंधी आंकड़े हैं। यही कारण है कि हम गुरुत्वाकर्षण तरंगों पर इतना ध्यान देते हैं: वे घुमावदार स्थान से बने होते हैं और हमें घुमावदार पक्ष का पता लगाने का सबसे सुलभ तरीका प्रदान करते हैं।

कल्पना कीजिए कि आपको समुद्र तभी देखना था जब वह शांत हो। आप धाराओं, भँवरों और तूफानी लहरों के बारे में नहीं जानते होंगे। यह अंतरिक्ष और समय की वक्रता के हमारे वर्तमान ज्ञान की याद दिलाता है।

हम लगभग कुछ भी नहीं जानते हैं कि कैसे विकृत स्थान और विकृत समय "तूफान में" व्यवहार करते हैं - जब अंतरिक्ष के आकार में हिंसक रूप से उतार-चढ़ाव होता है और जब समय के प्रवाह की गति में उतार-चढ़ाव होता है। यह ज्ञान की असामान्य रूप से आकर्षक सीमा है। वैज्ञानिक जॉन व्हीलर ने इन परिवर्तनों के लिए "जियोमेट्रोडायनामिक्स" शब्द गढ़ा।

जियोमेट्रोडायनामिक्स के क्षेत्र में विशेष रुचि दो ब्लैक होल की टक्कर है।

दो नॉन-रोटेटिंग ब्लैक होल का टकराव। "इंटरस्टेलर" पुस्तक से मॉडल। परदे के पीछे का विज्ञान"

ऊपर दिया गया चित्र उस क्षण को दर्शाता है जब दो ब्लैक होल आपस में टकराते हैं। बस इस तरह की घटना ने वैज्ञानिकों को गुरुत्वाकर्षण तरंगों को रिकॉर्ड करने की अनुमति दी। यह मॉडल नॉन-रोटेटिंग ब्लैक होल के लिए बनाया गया है। शीर्ष: हमारे ब्रह्मांड से देखे गए छिद्रों की परिक्रमा और छाया। मध्य: घुमावदार स्थान और समय, बीम से देखा गया (उच्च-आयामी हाइपरस्पेस); तीर दिखाता है कि अंतरिक्ष कैसे गति में खींचा जाता है, और बदलते रंग दिखाते हैं कि समय कैसे झुकता है। निचला भाग: उत्सर्जित गुरुत्वाकर्षण तरंगों का आकार।

बिग बैंग से गुरुत्वाकर्षण तरंगें

किप थॉर्न को शब्द। "1975 में, रूस के मेरे अच्छे दोस्त लियोनिद ग्रिशुक ने एक सनसनीखेज बयान दिया। उन्होंने कहा कि बिग बैंग के समय, कई गुरुत्वाकर्षण तरंगें उठीं, और उनके होने का तंत्र (पहले अज्ञात) इस प्रकार था: क्वांटम उतार-चढ़ाव (यादृच्छिक उतार-चढ़ाव - एड।)बिग बैंग में गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र ब्रह्मांड के प्रारंभिक विस्तार से बहुत बढ़ गया था और इस प्रकार मूल गुरुत्वाकर्षण तरंगें बन गईं। ये तरंगें, यदि उनका पता लगाया जा सकता है, तो हमें बता सकती हैं कि हमारे ब्रह्मांड के जन्म के समय क्या हो रहा था।"

यदि वैज्ञानिक मूल गुरुत्वाकर्षण तरंगों को खोज लें, तो हम जानेंगे कि ब्रह्मांड की शुरुआत कैसे हुई।

लोगों ने ब्रह्मांड के सभी रहस्यों को दूर तक सुलझाया है। अभी भी आगे है।

बाद के वर्षों में, जैसे-जैसे बिग बैंग के बारे में हमारी समझ में सुधार हुआ, यह स्पष्ट हो गया कि ये प्रारंभिक तरंगें दृश्यमान ब्रह्मांड के आकार के अनुरूप तरंग दैर्ध्य पर मजबूत होनी चाहिए, यानी अरबों प्रकाश वर्ष की लंबाई में। क्या आप कल्पना कर सकते हैं कि यह कितना है? .. और LIGO डिटेक्टरों (सैकड़ों और हजारों किलोमीटर) को कवर करने वाली तरंग दैर्ध्य पर, लहरें उन्हें पहचानने के लिए बहुत कमजोर होने की संभावना है।

जेमी बॉक की टीम ने BICEP2 तंत्र का निर्माण किया, जिसमें प्रारंभिक गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता चला। उत्तरी ध्रुव शिल्प यहाँ गोधूलि के दौरान दिखाया जाता है, जो वहाँ साल में केवल दो बार होता है।

BICEP2 उपकरण। "इंटरस्टेलर" पुस्तक से छवि। परदे के पीछे का विज्ञान"

यह ढालों से घिरा हुआ है जो शिल्प को आसपास की बर्फ की चादर से विकिरण से बचाते हैं। ऊपरी दाएं कोने में अवशेष विकिरण में पाया जाने वाला एक निशान है - एक ध्रुवीकरण पैटर्न। विद्युत क्षेत्र रेखाएँ लघु प्रकाश स्ट्रोक के साथ निर्देशित होती हैं।

ब्रह्मांड की शुरुआत का निशान

1990 के दशक की शुरुआत में, ब्रह्मांड विज्ञानियों ने महसूस किया कि इन अरबों प्रकाश-वर्ष लंबी गुरुत्वाकर्षण तरंगों ने ब्रह्मांड को भरने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों पर एक अनूठी छाप छोड़ी होगी - तथाकथित कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड, या सीएमबी। इसने पवित्र कंघी बनानेवाले की रेती की खोज की शुरुआत को चिह्नित किया। आखिरकार, यदि आप इस निशान को ढूंढते हैं और इससे मूल गुरुत्वाकर्षण तरंगों के गुण प्राप्त करते हैं, तो आप यह पता लगा सकते हैं कि ब्रह्मांड का जन्म कैसे हुआ।

मार्च 2014 में, जब किप थॉर्न इस पुस्तक को लिख रहे थे, एक कैल्टेक ब्रह्मांड विज्ञानी जेमी बोक की टीम, जिसका कार्यालय थॉर्न के बगल में है, को अंततः सीएमबी में यह निशान मिला।

यह बिल्कुल आश्चर्यजनक खोज है, लेकिन एक विवादास्पद बिंदु है: जेमी की टीम द्वारा पाया गया ट्रैक गुरुत्वाकर्षण तरंगों के कारण नहीं, बल्कि कुछ और हो सकता है।

यदि वास्तव में बिग बैंग से गुरुत्वाकर्षण तरंगों का एक निशान पाया जाता है, तो एक स्तर की ब्रह्माण्ड संबंधी खोज हुई है, जो शायद हर आधी सदी में एक बार होती है। यह उन घटनाओं को छूने का मौका देता है जो ब्रह्मांड के जन्म के बाद एक खरबवें से एक खरबवें हिस्से में हुई घटनाओं को छूने का मौका देती हैं।

यह खोज इस सिद्धांत की पुष्टि करती है कि उस समय ब्रह्मांड का विस्तार अत्यंत तेज था, ब्रह्मांड विज्ञानियों की कठबोली में - मुद्रास्फीति की गति। और ब्रह्मांड विज्ञान में एक नए युग के आगमन की शुरुआत करता है।

गुरुत्वाकर्षण तरंगें और इंटरस्टेलर

कल, गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज पर एक सम्मेलन में, वैज्ञानिकों LIGO के मास्को सहयोग के प्रमुख वालेरी मित्रोफ़ानोव, जिसमें मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के 8 वैज्ञानिक शामिल हैं, ने उल्लेख किया कि फिल्म इंटरस्टेलर का कथानक, हालांकि शानदार है, इससे बहुत दूर नहीं है वास्तविकता। और सभी क्योंकि वैज्ञानिक सलाहकार किप थॉर्न थे। थॉर्न ने स्वयं आशा व्यक्त की कि वह भविष्य में ब्लैक होल के लिए मानवयुक्त उड़ानों में विश्वास करता है। जितनी जल्दी हम चाहेंगे, उतनी जल्दी न होने दें, और फिर भी आज यह पहले की तुलना में कहीं अधिक वास्तविक है।

वह दिन दूर नहीं जब लोग हमारी आकाशगंगा की सीमाओं को छोड़ देंगे।

इस घटना ने लाखों लोगों के मन को झकझोर कर रख दिया था। कुख्यात मार्क जुकरबर्ग ने लिखा: “गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज आधुनिक विज्ञान की सबसे बड़ी खोज है। अल्बर्ट आइंस्टीन मेरे नायकों में से एक हैं, यही वजह है कि मैंने इस खोज को इतना करीब ले लिया। एक सदी पहले, सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत (जीआर) के ढांचे के भीतर, उन्होंने गुरुत्वाकर्षण तरंगों के अस्तित्व की भविष्यवाणी की थी। लेकिन वे खोजे जाने के लिए इतने छोटे हैं कि उन्हें बिग बैंग, स्टार विस्फोट और ब्लैक होल टकराव जैसी घटनाओं की उत्पत्ति की तलाश में आया है। जब वैज्ञानिक प्राप्त आंकड़ों का विश्लेषण करेंगे तो हमारे सामने अंतरिक्ष का एक बिल्कुल नया नजारा खुल जाएगा। और, शायद, यह ब्रह्मांड की उत्पत्ति, ब्लैक होल के जन्म और विकास पर प्रकाश डालेगा। ब्रह्मांड के इस रहस्य को उजागर करने में कितने जीवन और प्रयास लगे हैं, यह सोचना बहुत प्रेरणादायक है। यह सफलता प्रतिभाशाली वैज्ञानिकों और इंजीनियरों, विभिन्न राष्ट्रीयताओं के लोगों की प्रतिभा के साथ-साथ नवीनतम कंप्यूटर तकनीकों की बदौलत संभव हुई है जो हाल ही में सामने आई हैं। शामिल सभी को बधाई। आइंस्टीन को आप पर गर्व होगा।"

ऐसा भाषण है। और यह एक ऐसा व्यक्ति है जो केवल विज्ञान में रुचि रखता है। कोई कल्पना कर सकता है कि इस खोज में योगदान देने वाले वैज्ञानिकों के ऊपर भावनाओं का तूफान कितना हावी हो गया। लगता है हम एक नया युग देख रहे हैं, दोस्तों। यह आश्चर्यजनक है।

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11 फरवरी, 2016 को, रूस सहित वैज्ञानिकों के एक अंतरराष्ट्रीय समूह ने वाशिंगटन में एक प्रेस कॉन्फ्रेंस में एक ऐसी खोज की घोषणा की जो सभ्यता के विकास को जल्द या बाद में बदल देगी। अभ्यास में गुरुत्वाकर्षण तरंगों या अंतरिक्ष-समय की तरंगों को सिद्ध करना संभव था। उनके अस्तित्व की भविष्यवाणी 100 साल पहले अल्बर्ट आइंस्टीन ने अपने में की थी।

किसी को शक नहीं कि इस खोज को नोबेल पुरस्कार दिया जाएगा। वैज्ञानिक इसके व्यावहारिक अनुप्रयोग के बारे में बात करने की जल्दी में नहीं हैं। लेकिन वे याद दिलाते हैं कि कुछ समय पहले तक, मानवता को यह भी नहीं पता था कि विद्युत चुम्बकीय तरंगों का क्या करना है, जो अंततः एक वास्तविक वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति का कारण बनी।

सरल शब्दों में गुरुत्वाकर्षण तरंगें क्या हैं?

गुरुत्वाकर्षण और सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण एक ही हैं। गुरुत्वाकर्षण तरंगें ओटीएस समाधानों में से एक हैं। उन्हें प्रकाश की गति से प्रचार करना चाहिए। यह परिवर्तनशील त्वरण के साथ गतिमान किसी भी पिंड द्वारा उत्सर्जित होता है।

उदाहरण के लिए, यह अपनी कक्षा में तारे की ओर निर्देशित परिवर्तनशील त्वरण के साथ घूमता है। और यह त्वरण लगातार बदल रहा है। सौर मंडल गुरुत्वाकर्षण तरंगों में कई किलोवाट के क्रम में ऊर्जा विकीर्ण करता है। यह 3 पुराने रंगीन टीवी की तुलना में एक छोटी राशि है।

एक और चीज है दो पल्सर (न्यूट्रॉन तारे) एक दूसरे के चारों ओर घूमते हैं। वे बहुत तंग कक्षाओं में चलते हैं। इस तरह के "युगल" की खोज खगोल भौतिकीविदों ने की थी और इसे लंबे समय से देखा जा रहा है। वस्तुएं एक-दूसरे पर गिरने के लिए तैयार थीं, जिससे अप्रत्यक्ष रूप से संकेत मिलता था कि पल्सर अपने क्षेत्र में अंतरिक्ष-समय की तरंगों, यानी ऊर्जा को विकीर्ण करते हैं।

गुरुत्वाकर्षण आकर्षण का बल है। हम जमीन पर खींचे जाते हैं। और गुरुत्वाकर्षण तरंग का सार इस क्षेत्र में बदलाव है, जब यह हमारे पास आता है तो बेहद कमजोर होता है। उदाहरण के लिए, एक जलाशय में पानी का स्तर लें। गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तीव्रता एक विशेष बिंदु पर मुक्त गिरने का त्वरण है। हमारे जलाशय में एक लहर चल रही है, और अचानक फ्री फॉल का त्वरण बदल जाता है, बस थोड़ा सा।

इस तरह के प्रयोग पिछली सदी के 60 के दशक में शुरू हुए थे। उस समय, वे इसके साथ आए: आंतरिक थर्मल उतार-चढ़ाव से बचने के लिए उन्होंने एक विशाल एल्यूमीनियम सिलेंडर लटका दिया। और वे एक टक्कर से एक लहर की प्रतीक्षा कर रहे थे, उदाहरण के लिए, दो विशाल ब्लैक होल अचानक हम तक पहुंचेंगे। शोधकर्ता उत्साही थे और उन्होंने कहा कि बाहरी अंतरिक्ष से आने वाली गुरुत्वाकर्षण लहर से पूरा विश्व प्रभावित हो सकता है। ग्रह दोलन करना शुरू कर देगा और इन भूकंपीय तरंगों (संपीड़न, कतरनी और सतह) का अध्ययन किया जा सकता है।

सरल भाषा में डिवाइस के बारे में एक महत्वपूर्ण लेख, और कैसे अमेरिकियों और एलआईजीओ ने सोवियत वैज्ञानिकों के विचार को चुरा लिया और खोज की अनुमति देने वाले इंट्रोफेरोमीटर का निर्माण किया। कोई इसके बारे में बात नहीं करता, सब चुप हैं!

वैसे, गुरुत्वाकर्षण विकिरण अवशेष विकिरण के दृष्टिकोण से अधिक दिलचस्प है, जिसे वे विद्युत चुम्बकीय विकिरण के स्पेक्ट्रम को बदलकर खोजने की कोशिश करते हैं। बिग बैंग के 700 हजार साल बाद अवशेष और विद्युत चुम्बकीय विकिरण दिखाई दिए, फिर ब्रह्मांड के विस्तार की प्रक्रिया में गर्म गैसों के साथ यात्रा सदमे तरंगों से भरा, जो बाद में आकाशगंगाओं में बदल गया। इस मामले में, निश्चित रूप से, अंतरिक्ष-समय तरंगों की एक विशाल, लुभावनी संख्या उत्सर्जित होनी चाहिए थी, जो ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण की तरंग दैर्ध्य को प्रभावित करती थी, जो उस समय अभी भी ऑप्टिकल थी। घरेलू खगोल भौतिक विज्ञानी साज़िन इस विषय पर लेख लिखते हैं और नियमित रूप से प्रकाशित करते हैं।

गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज की गलत व्याख्या

"एक दर्पण लटकता है, एक गुरुत्वाकर्षण तरंग उस पर कार्य करती है, और यह दोलन करना शुरू कर देती है। और यहां तक ​​\u200b\u200bकि एक परमाणु नाभिक के आकार से कम आयाम वाले सबसे छोटे उतार-चढ़ाव को उपकरणों द्वारा देखा जाता है ”- इस तरह की गलत व्याख्या, उदाहरण के लिए, विकिपीडिया लेख में उपयोग की जाती है। आलसी मत बनो, 1962 में सोवियत वैज्ञानिकों का एक लेख खोजें।

सबसे पहले, "लहरों" को महसूस करने के लिए दर्पण को बड़े पैमाने पर होना चाहिए। दूसरे, इसे अपने स्वयं के थर्मल उतार-चढ़ाव से बचने के लिए लगभग पूर्ण शून्य (केल्विन) तक ठंडा किया जाना चाहिए। सबसे अधिक संभावना है, न केवल 21 वीं सदी में, बल्कि सामान्य तौर पर एक प्राथमिक कण का पता लगाना संभव नहीं होगा - गुरुत्वाकर्षण तरंगों का वाहक: