Lambaikan tangan Anda dan gelombang gravitasi akan mengalir ke seluruh alam semesta.
S. Popov, M. Prokhorov. Gelombang Hantu Semesta

Dalam astrofisika, telah terjadi suatu peristiwa yang telah ditunggu-tunggu selama puluhan tahun. Setelah setengah abad mencari, gelombang gravitasi akhirnya ditemukan, fluktuasi dalam ruang-waktu itu sendiri, yang diprediksi oleh Einstein seratus tahun yang lalu. Pada 14 September 2015, observatorium LIGO yang diperbarui mendeteksi ledakan gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh penggabungan dua lubang hitam dengan massa 29 dan 36 massa matahari di galaksi yang jauh pada jarak sekitar 1,3 miliar tahun cahaya. Astronomi gelombang gravitasi telah menjadi cabang fisika yang lengkap; itu telah membuka cara baru bagi kita untuk mengamati alam semesta dan akan memungkinkan kita untuk mempelajari efek gravitasi kuat yang sebelumnya tidak dapat diakses.

Gelombang gravitasi

Teori gravitasi bisa muncul dengan berbeda. Semuanya akan menggambarkan dunia kita dengan sama baiknya, selama kita membatasi diri kita pada satu manifestasi saja - hukum gravitasi universal Newton. Tetapi ada efek gravitasi lain yang lebih halus yang telah diuji secara eksperimental pada skala tata surya, dan mereka menunjuk pada satu teori tertentu - relativitas umum (GR).

Relativitas umum bukan hanya seperangkat rumus, itu adalah pandangan mendasar tentang esensi gravitasi. Jika dalam fisika biasa ruang hanya berfungsi sebagai latar belakang, wadah bagi fenomena fisik, maka dalam relativitas umum ia sendiri menjadi fenomena, besaran dinamis yang berubah sesuai dengan hukum relativitas umum. Distorsi ruang-waktu dengan latar belakang datar - atau, dalam bahasa geometri, distorsi metrik ruang-waktu - yang dirasakan sebagai gravitasi. Singkatnya, relativitas umum mengungkapkan asal geometris gravitasi.

Relativitas Umum memiliki prediksi yang sangat penting: gelombang gravitasi. Ini adalah distorsi ruang-waktu yang mampu "melepaskan diri dari sumbernya" dan, mandiri, terbang menjauh. Ini adalah gravitasi itu sendiri, bukan milik siapa pun, miliknya sendiri. Albert Einstein akhirnya merumuskan relativitas umum pada tahun 1915 dan segera menyadari bahwa persamaannya memungkinkan adanya gelombang seperti itu.

Seperti halnya teori jujur ​​lainnya, prediksi relativitas umum yang begitu jelas harus diverifikasi secara eksperimental. Setiap benda yang bergerak dapat memancarkan gelombang gravitasi: planet, batu yang dilemparkan ke atas, dan gelombang tangan. Masalahnya, bagaimanapun, adalah bahwa interaksi gravitasi sangat lemah sehingga tidak ada pengaturan eksperimental yang mampu mendeteksi emisi gelombang gravitasi dari "emitor" biasa.

Untuk "menggerakkan" gelombang yang kuat, Anda perlu mendistorsi ruang-waktu dengan sangat kuat. Pilihan yang ideal adalah dua lubang hitam yang berputar mengelilingi satu sama lain dalam tarian yang ketat, pada jarak urutan jari-jari gravitasinya (Gbr. 2). Distorsi metrik akan sangat kuat sehingga sebagian energi dari pasangan ini akan terpancar menjadi gelombang gravitasi. Kehilangan energi, pasangan akan mendekati satu sama lain, berputar lebih cepat dan lebih cepat, mendistorsi metrik lebih dan lebih dan menghasilkan gelombang gravitasi yang lebih kuat, sampai, akhirnya, restrukturisasi radikal dari seluruh medan gravitasi pasangan ini terjadi dan dua lubang hitam bergabung menjadi satu.

Penggabungan lubang hitam seperti itu merupakan ledakan kekuatan yang luar biasa, tetapi hanya semua energi yang terpancar ini tidak masuk ke cahaya, bukan menjadi partikel, tetapi menjadi getaran ruang. Energi yang terpancar akan menjadi bagian yang nyata dari massa awal lubang hitam, dan radiasi ini akan keluar dalam sepersekian detik. Fluktuasi serupa akan menghasilkan penggabungan bintang-bintang neutron. Pelepasan energi gelombang gravitasi yang sedikit lebih lemah juga menyertai proses lain, seperti runtuhnya inti supernova.

Gelombang gravitasi yang meledak dari penggabungan dua benda kompak memiliki profil yang sangat spesifik dan diperhitungkan dengan baik, ditunjukkan pada Gambar. 3. Periode osilasi diberikan oleh gerakan orbital dua benda yang saling mengelilingi. Gelombang gravitasi membawa energi; akibatnya, objek saling mendekat dan berputar lebih cepat - dan ini dapat dilihat baik dalam percepatan osilasi maupun dalam peningkatan amplitudo. Pada titik tertentu, penggabungan terjadi, gelombang kuat terakhir dikeluarkan, dan kemudian "dering belakang" frekuensi tinggi mengikuti ( ringdown) adalah jitter dari lubang hitam yang terbentuk, yang "melempar" semua distorsi non-bola (tahap ini tidak ditunjukkan dalam gambar). Mengetahui profil karakteristik ini membantu fisikawan mencari sinyal lemah dari penggabungan semacam itu dalam data detektor yang sangat bising.

Osilasi metrik ruang-waktu - gema gelombang gravitasi dari ledakan besar - akan menyebar ke seluruh Semesta ke segala arah dari sumbernya. Amplitudo mereka berkurang dengan jarak, mirip dengan bagaimana kecerahan sumber titik berkurang dengan jarak darinya. Ketika ledakan dari galaksi yang jauh menghantam Bumi, fluktuasi metrik akan berada di urutan 10 22 atau bahkan kurang. Dengan kata lain, jarak antara objek yang tidak berhubungan secara fisik akan meningkat dan menurun secara berkala dengan nilai relatif tersebut.

Urutan besarnya angka ini mudah diperoleh dari pertimbangan skala (lihat artikel oleh V. M. Lipunov). Pada saat penggabungan bintang neutron atau lubang hitam massa bintang, distorsi metrik tepat di sebelahnya sangat besar - di urutan 0,1, itulah sebabnya ini adalah gravitasi yang kuat. Distorsi parah seperti itu memengaruhi wilayah dengan urutan ukuran objek-objek ini, yaitu beberapa kilometer. Ketika bergerak menjauh dari sumber, amplitudo osilasi jatuh berbanding terbalik dengan jarak. Ini berarti bahwa pada jarak 100 Mpc = 3·10 21 km amplitudo osilasi akan turun 21 kali lipat dan menjadi sekitar 10 22 .

Tentu saja, jika penggabungan terjadi di galaksi asal kita, getaran ruang-waktu yang telah mencapai Bumi akan jauh lebih kuat. Tetapi peristiwa seperti itu terjadi sekali setiap beberapa ribu tahun. Oleh karena itu, orang harus benar-benar mengandalkan hanya pada detektor seperti itu yang akan dapat merasakan penggabungan bintang neutron atau lubang hitam pada jarak puluhan hingga ratusan megaparsec, yang berarti ia akan mencakup ribuan dan jutaan galaksi.

Di sini harus ditambahkan bahwa indikasi tidak langsung dari keberadaan gelombang gravitasi telah ditemukan, dan bahkan Hadiah Nobel dalam Fisika untuk tahun 1993 diberikan untuk itu. Pengamatan jangka panjang dari pulsar dalam sistem biner PSR B1913+16 telah menunjukkan bahwa periode orbit berkurang persis pada tingkat yang diprediksi oleh relativitas umum, dengan mempertimbangkan hilangnya energi radiasi gravitasi. Karena alasan ini, praktis tidak ada ilmuwan yang meragukan realitas gelombang gravitasi; satu-satunya pertanyaan adalah bagaimana menangkap mereka.

Sejarah pencarian

Pencarian gelombang gravitasi dimulai sekitar setengah abad yang lalu - dan segera berubah menjadi sensasi. Joseph Weber dari University of Maryland merancang detektor resonansi pertama: silinder aluminium dua meter padat dengan sensor piezo sensitif di sisi dan isolasi getaran yang baik dari getaran asing (Gbr. 4). Dengan berlalunya gelombang gravitasi, silinder akan beresonansi dalam waktu dengan distorsi ruang-waktu, yang harus dicatat oleh sensor. Weber membangun beberapa detektor seperti itu, dan pada tahun 1969, setelah menganalisis pembacaan mereka selama salah satu sesi, dia menyatakan dalam teks biasa bahwa dia telah mendaftarkan "suara gelombang gravitasi" di beberapa detektor sekaligus, berjarak dua kilometer dari satu sama lain ( J. Weber, 1969 Bukti Penemuan Radiasi Gravitasi). Amplitudo osilasi yang dia klaim ternyata sangat besar, pada urutan 10 16 , yaitu, satu juta kali lebih besar dari nilai yang diharapkan. Pesan Weber disambut dengan skeptisisme besar oleh komunitas ilmiah; selain itu, kelompok eksperimen lain, yang dipersenjatai dengan detektor serupa, tidak dapat menangkap sinyal seperti itu di masa mendatang.

Namun, upaya Weber memulai seluruh bidang penelitian ini dan memulai perburuan ombak. Sejak 1970-an, berkat upaya Vladimir Braginsky dan rekan-rekannya dari Universitas Negeri Moskow, Uni Soviet juga memasuki perlombaan ini (lihat tidak adanya sinyal gelombang gravitasi). Sebuah cerita menarik tentang masa itu ada dalam karangan Jika seorang gadis jatuh ke dalam lubang .... Braginsky, omong-omong, adalah salah satu klasik dari seluruh teori pengukuran optik kuantum; dia pertama kali muncul dengan konsep batas pengukuran kuantum standar - batasan utama dalam pengukuran optik - dan menunjukkan bagaimana mereka pada prinsipnya dapat diatasi. Sirkuit resonansi Weber ditingkatkan, dan berkat pendinginan instalasi yang dalam, kebisingan berkurang secara drastis (lihat daftar dan riwayat proyek ini). Akan tetapi, akurasi dari semua detektor logam tersebut masih belum cukup untuk mendeteksi peristiwa yang diharapkan secara andal, dan selain itu, detektor tersebut disetel untuk beresonansi hanya dalam rentang frekuensi yang sangat sempit sekitar satu kilohertz.

Tampaknya jauh lebih menjanjikan adalah detektor yang tidak menggunakan satu objek yang beresonansi, tetapi melacak jarak antara dua benda yang tidak terkait dan tergantung secara independen, misalnya, dua cermin. Karena fluktuasi ruang yang disebabkan oleh gelombang gravitasi, jarak antara cermin akan menjadi sedikit lebih atau lebih sedikit. Dalam hal ini, semakin panjang panjang lengan, semakin besar perpindahan absolut yang akan disebabkan oleh gelombang gravitasi dengan amplitudo tertentu. Getaran ini dapat dirasakan oleh sinar laser yang berjalan di antara cermin. Skema semacam itu mampu mendeteksi osilasi dalam rentang frekuensi yang luas, dari 10 hertz hingga 10 kilohertz, dan ini persis interval di mana pasangan bintang neutron atau lubang hitam bermassa bintang akan terpancar.

Implementasi modern dari ide ini berdasarkan interferometer Michelson adalah sebagai berikut (Gbr. 5). Cermin ditangguhkan dalam dua panjang, beberapa kilometer, tegak lurus satu sama lain ruang vakum. Di pintu masuk instalasi, sinar laser terbelah, melewati kedua ruang, dipantulkan dari cermin, kembali dan bersatu kembali di cermin tembus cahaya. Faktor kualitas sistem optik sangat tinggi, sehingga sinar laser tidak hanya bolak-balik sekali, tetapi tetap berada di resonator optik ini untuk waktu yang lama. Dalam keadaan "tenang", panjangnya dipilih sehingga kedua sinar, setelah rekombinasi, memadamkan satu sama lain ke arah sensor, dan kemudian fotodetektor berada dalam bayangan penuh. Tapi begitu cermin bergerak jarak mikroskopis di bawah aksi gelombang gravitasi, kompensasi dari dua sinar menjadi tidak lengkap dan fotodetektor mengambil cahaya. Dan semakin kuat biasnya, semakin terang cahaya yang akan terlihat oleh fotosensor.

Kata-kata "perpindahan mikroskopis" bahkan tidak mendekati kehalusan efeknya. Pergeseran cermin oleh panjang gelombang cahaya, yaitu mikron, mudah diperhatikan bahkan tanpa trik apa pun. Tetapi dengan panjang bahu 4 km, ini sesuai dengan osilasi ruang-waktu dengan amplitudo 10 10 . Ini juga bukan masalah untuk memperhatikan perpindahan cermin dengan diameter atom - itu cukup untuk meluncurkan sinar laser yang akan berjalan bolak-balik ribuan kali dan mendapatkan serangan fase yang diinginkan. Tetapi bahkan ini memberikan kekuatan 10 14 . Dan kita perlu turun ke skala perpindahan jutaan kali lagi, yaitu, belajar bagaimana mendaftarkan pergeseran cermin bahkan bukan oleh satu atom, tetapi dengan seperseribu inti atom!

Dalam perjalanan menuju teknologi yang benar-benar menakjubkan ini, fisikawan harus mengatasi banyak kesulitan. Beberapa di antaranya murni mekanis: Anda perlu menggantung cermin besar pada suspensi yang tergantung pada suspensi lain, yang satu di suspensi ketiga, dan seterusnya - dan semuanya untuk menghilangkan getaran asing sebanyak mungkin. Masalah lain juga instrumental, tapi optik. Misalnya, semakin kuat pancaran yang beredar dalam sistem optik, semakin lemah perpindahan cermin yang dapat dideteksi oleh fotosensor. Tetapi sinar yang terlalu kuat akan memanaskan elemen optik secara tidak merata, yang akan mempengaruhi sifat sinar itu sendiri. Efek ini entah bagaimana harus dikompensasi, dan untuk ini, seluruh program penelitian diluncurkan dalam hal ini pada tahun 2000-an (untuk cerita tentang penelitian ini, lihat berita Sebuah hambatan dalam perjalanan ke detektor gelombang gravitasi yang sangat sensitif telah diatasi, "Elemen", 27/06/2006 ). Akhirnya, ada batasan fisik yang murni mendasar terkait dengan perilaku kuantum foton dalam resonator dan prinsip ketidakpastian. Mereka membatasi sensitivitas sensor ke nilai yang disebut batas kuantum standar. Namun, fisikawan telah belajar bagaimana mengatasinya dengan bantuan keadaan cahaya laser kuantum yang disiapkan dengan cerdik (J. Aasi et al., 2013. Peningkatan sensitivitas detektor gelombang gravitasi LIGO dengan menggunakan keadaan cahaya yang diperas).

Ada daftar negara dalam perlombaan gelombang gravitasi; Rusia memiliki instalasi sendiri, di Observatorium Baksan, dan, omong-omong, itu dijelaskan dalam film dokumenter sains populer oleh Dmitry Zavilgelsky "Menunggu Gelombang dan Partikel". Para pemimpin perlombaan ini sekarang adalah dua laboratorium - proyek Amerika LIGO dan detektor Virgo Italia. LIGO mencakup dua detektor identik yang terletak di Hanford (Washington) dan Livingston (Louisiana) dan terpisah satu sama lain sejauh 3000 km. Memiliki dua pengaturan penting karena dua alasan. Pertama, sinyal akan dianggap terdaftar hanya jika dilihat oleh kedua detektor secara bersamaan. Dan kedua, dengan perbedaan kedatangan ledakan gelombang gravitasi di dua instalasi - dan itu bisa mencapai 10 milidetik - seseorang dapat memperkirakan dari bagian langit mana sinyal ini datang. Benar, dengan dua detektor kesalahannya akan sangat besar, tetapi ketika Virgo mulai beroperasi, akurasinya akan meningkat tajam.

Sebenarnya, gagasan deteksi interferometrik gelombang gravitasi pertama kali diusulkan oleh fisikawan Soviet M. E. Gertsenshtein dan V. I. Pustovoit pada tahun 1962. Kemudian laser baru saja ditemukan, dan Weber mulai membuat detektor resonansinya. Namun, artikel ini tidak diperhatikan di Barat dan, sejujurnya, tidak mempengaruhi pengembangan proyek nyata (lihat tinjauan sejarah Fisika deteksi gelombang gravitasi: detektor resonansi dan interferometrik).

Penciptaan observatorium gravitasi LIGO adalah inisiatif dari tiga ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan dari California Institute of Technology (Caltech). Ini adalah Rainer Weiss, yang menerapkan ide detektor gelombang gravitasi interferometrik, Ronald Drever, yang mencapai stabilitas sinar laser yang cukup untuk mendaftar, dan Kip Thorne, teoretisi-inspirator proyek, yang sekarang dikenal masyarakat umum. sebagai konsultan ilmiah film Interstellar. Sejarah awal LIGO dapat dibaca dalam wawancara baru-baru ini dengan Rainer Weiss dan dalam memoar John Preskill.

Kegiatan yang terkait dengan proyek deteksi interferometrik gelombang gravitasi dimulai pada akhir 1970-an, dan pada mulanya kenyataan dari upaya ini juga diragukan oleh banyak orang. Namun, setelah mendemonstrasikan sejumlah prototipe, proyek LIGO saat ini ditulis dan disetujui. Itu dibangun selama dekade terakhir abad ke-20.

Meskipun Amerika Serikat memberikan dorongan awal untuk proyek tersebut, observatorium LIGO adalah proyek yang benar-benar internasional. 15 negara telah berinvestasi di dalamnya, secara finansial dan intelektual, dan lebih dari seribu orang menjadi anggota kolaborasi. Peran penting dalam implementasi proyek dimainkan oleh fisikawan Soviet dan Rusia. Sejak awal, kelompok yang telah disebutkan Vladimir Braginsky dari Universitas Negeri Moskow mengambil bagian aktif dalam implementasi proyek LIGO, dan kemudian Institut Fisika Terapan dari Nizhny Novgorod juga bergabung dalam kolaborasi.

Observatorium LIGO diluncurkan pada tahun 2002 dan hingga tahun 2010 menjadi tuan rumah enam sesi observasi ilmiah. Tidak ada ledakan gelombang gravitasi yang terdeteksi secara andal, dan fisikawan hanya mampu menetapkan batas atas frekuensi peristiwa semacam itu. Namun, ini tidak terlalu mengejutkan mereka: perkiraan menunjukkan bahwa di bagian Semesta yang "didengarkan" oleh detektor pada waktu itu, kemungkinan bencana alam yang cukup kuat kecil: kira-kira sekali setiap beberapa dekade.

garis akhir

Dari 2010 hingga 2015, kolaborasi LIGO dan Virgo secara radikal memodernisasi peralatan (Virgo, bagaimanapun, masih dalam persiapan). Dan kini gol yang ditunggu-tunggu sudah di depan mata. LIGO - atau lebih tepatnya, ALIGO ( LIGO tingkat lanjut) - sekarang siap untuk menangkap semburan yang dihasilkan oleh bintang neutron pada jarak 60 megaparsec, dan lubang hitam - ratusan megaparsec. Volume alam semesta yang terbuka untuk mendengarkan gelombang gravitasi telah tumbuh sepuluh kali lipat dibandingkan dengan sesi sebelumnya.

Tentu saja, tidak mungkin untuk memprediksi kapan dan di mana "ledakan" gelombang gravitasi berikutnya akan terjadi. Tetapi sensitivitas detektor yang diperbarui memungkinkan untuk menghitung beberapa penggabungan bintang neutron per tahun, sehingga ledakan pertama sudah dapat diharapkan selama sesi pengamatan empat bulan pertama. Jika kita berbicara tentang keseluruhan proyek aLIGO yang berlangsung beberapa tahun, maka keputusannya sangat jelas: ledakan akan jatuh satu demi satu, atau sesuatu yang secara prinsip tidak bekerja dalam relativitas umum. Keduanya akan menjadi penemuan besar.

Dari 18 September 2015 hingga 12 Januari 2016, sesi observasi aLIGO pertama berlangsung. Selama ini, desas-desus tentang pendaftaran gelombang gravitasi beredar di Internet, tetapi kolaborasi itu tetap diam: "kami sedang mengumpulkan dan menganalisis data dan belum siap untuk melaporkan hasilnya." Sebuah intrik tambahan diciptakan oleh fakta bahwa dalam proses analisis, anggota kolaborasi itu sendiri tidak dapat sepenuhnya yakin bahwa mereka melihat gelombang gelombang gravitasi yang nyata. Faktanya adalah bahwa di LIGO, ledakan yang dihasilkan di komputer kadang-kadang secara artifisial dimasukkan ke dalam aliran data nyata. Ini disebut "injeksi buta", dan dari seluruh kelompok, hanya tiga orang (!) Memiliki akses ke sistem yang melakukannya pada saat yang sewenang-wenang. Tim harus melacak lonjakan ini, menganalisisnya secara bertanggung jawab, dan hanya pada tahap terakhir analisis "kartu dibuka" dan anggota kolaborasi akan mengetahui apakah ini peristiwa nyata atau ujian kewaspadaan. Omong-omong, dalam satu kasus seperti itu di tahun 2010, ia bahkan datang untuk menulis artikel, tetapi sinyal yang ditemukan kemudian ternyata hanya "isian buta".

Penyimpangan lirik

Untuk sekali lagi merasakan kesungguhan saat ini, saya mengusulkan untuk melihat cerita ini dari sisi lain, dari dalam sains. Ketika tugas ilmiah yang kompleks dan tak tertembus tidak berlangsung selama beberapa tahun, ini adalah momen kerja yang normal. Ketika tidak menyerah selama lebih dari satu generasi, itu dirasakan dengan cara yang sama sekali berbeda.

Sebagai anak sekolah, Anda membaca buku-buku sains populer dan mempelajari teka-teki ilmiah yang sulit dipecahkan, tetapi sangat menarik ini. Sebagai mahasiswa, Anda belajar fisika, membuat presentasi, dan kadang-kadang, tepat atau tidak, orang-orang di sekitar Anda mengingatkan Anda akan keberadaannya. Kemudian Anda sendiri melakukan sains, bekerja di bidang fisika lain, tetapi Anda secara teratur mendengar tentang upaya yang gagal untuk menyelesaikannya. Tentu saja, Anda memahami bahwa di suatu tempat pekerjaan aktif sedang dilakukan untuk menyelesaikannya, tetapi hasil akhir bagi Anda sebagai orang luar tetap tidak berubah. Masalahnya dianggap sebagai latar belakang statis, sebagai hiasan, sebagai elemen fisika yang abadi dan hampir tidak berubah dalam skala kehidupan ilmiah Anda. Sebagai tugas yang selalu dan akan selalu ada.

Dan kemudian - itu terpecahkan. Dan tiba-tiba, dalam skala beberapa hari, Anda merasa bahwa gambaran fisik dunia telah berubah dan sekarang perlu dirumuskan dengan istilah lain dan mengajukan pertanyaan lain.

Bagi orang-orang yang secara langsung bekerja pada pencarian gelombang gravitasi, tugas ini, tentu saja, tidak berubah. Mereka melihat tujuannya, mereka tahu apa yang perlu dicapai. Tentu saja, mereka berharap bahwa alam juga akan menemui mereka di tengah jalan dan melemparkan ledakan kuat di beberapa galaksi terdekat, tetapi pada saat yang sama mereka memahami bahwa meskipun alam tidak begitu menguntungkan, ia tidak dapat lagi bersembunyi dari para ilmuwan. Satu-satunya pertanyaan adalah kapan tepatnya mereka akan dapat mencapai tujuan teknis mereka. Sebuah cerita tentang perasaan ini dari seseorang yang telah mencari gelombang gravitasi selama beberapa dekade dapat didengar dalam film yang telah disebutkan. "Menunggu Gelombang dan Partikel".

Pembukaan

pada gambar. 7 menunjukkan hasil utama: profil sinyal yang direkam oleh kedua detektor. Dapat dilihat bahwa, dengan latar belakang kebisingan, pada awalnya, osilasi bentuk yang diinginkan tampak lemah, dan kemudian meningkat dalam amplitudo dan frekuensi. Perbandingan dengan hasil simulasi numerik memungkinkan untuk mengetahui objek mana yang kami amati bergabung: ini adalah lubang hitam dengan massa sekitar 36 dan 29 massa matahari, yang bergabung menjadi lubang hitam tunggal dengan massa 62 massa matahari (kesalahan dari semua angka ini, sesuai dengan interval kepercayaan 90 persen, adalah 4 massa matahari). Para penulis berkomentar sambil lalu bahwa lubang hitam yang dihasilkan adalah lubang hitam bermassa bintang terberat yang pernah diamati. Perbedaan antara massa total dua benda asli dan lubang hitam terakhir adalah 3±0,5 massa matahari. Cacat massa gravitasi ini sepenuhnya diubah menjadi energi gelombang gravitasi yang dipancarkan dalam waktu sekitar 20 milidetik. Perhitungan menunjukkan bahwa kekuatan gelombang gravitasi puncak mencapai 3,6·10 56 erg/s, atau, dalam hal massa, sekitar 200 massa matahari per detik.

Signifikansi statistik dari sinyal yang terdeteksi adalah 5.1σ. Dengan kata lain, jika kita berasumsi bahwa fluktuasi statistik ini saling tumpang tindih dan menghasilkan lonjakan seperti itu semata-mata karena kebetulan, peristiwa semacam itu harus menunggu 200 ribu tahun. Ini memungkinkan kita untuk menyatakan dengan yakin bahwa sinyal yang terdeteksi bukanlah fluktuasi.

Waktu tunda antara dua detektor adalah sekitar 7 milidetik. Hal ini memungkinkan untuk memperkirakan arah kedatangan sinyal (Gbr. 9). Karena hanya ada dua detektor, pelokalannya ternyata sangat mendekati: luas bola langit yang cocok dalam hal parameter adalah 600 derajat persegi.

Kolaborasi LIGO tidak membatasi diri hanya untuk menyatakan fakta pendaftaran gelombang gravitasi, tetapi juga melakukan analisis pertama tentang apa implikasi pengamatan ini bagi astrofisika. Dalam artikel Implikasi Astrofisika dari penggabungan lubang hitam biner GW150914 diterbitkan pada hari yang sama di jurnal Surat Jurnal Astrofisika, penulis memperkirakan frekuensi terjadinya penggabungan lubang hitam tersebut. Ternyata setidaknya satu merger dalam gigaparsec kubik per tahun, yang menyatu dengan prediksi model paling optimis dalam hal ini.

Tentang apa gelombang gravitasi?

Penemuan fenomena baru setelah puluhan tahun mencari bukanlah akhir, tetapi hanya awal dari cabang baru fisika. Tentu saja, pendaftaran gelombang gravitasi dari penggabungan dua hitam itu sendiri penting. Ini adalah bukti langsung tentang keberadaan lubang hitam, dan keberadaan lubang hitam biner, dan realitas gelombang gravitasi, dan, secara umum, bukti kebenaran pendekatan geometris terhadap gravitasi, yang menjadi dasar relativitas umum. . Tetapi bagi fisikawan, tidak kalah berharganya bahwa astronomi gelombang gravitasi menjadi alat penelitian baru, memungkinkan untuk mempelajari apa yang sebelumnya tidak dapat diakses.

Pertama, ini adalah cara baru untuk melihat Semesta dan mempelajari bencana alam semesta. Tidak ada hambatan untuk gelombang gravitasi; mereka melewati segala sesuatu di Semesta tanpa masalah. Mereka mandiri: profil mereka membawa informasi tentang proses yang menghasilkan mereka. Terakhir, jika satu ledakan besar menimbulkan ledakan optik, neutrino, dan gravitasi, maka Anda dapat mencoba menangkap semuanya, membandingkannya satu sama lain, dan memilah detail yang sebelumnya tidak dapat diakses tentang apa yang terjadi di sana. Untuk dapat menangkap dan membandingkan sinyal yang berbeda dari satu peristiwa adalah tujuan utama dari semua sinyal astronomi.

Ketika detektor gelombang gravitasi menjadi lebih sensitif, mereka akan dapat mendeteksi kegugupan ruang-waktu tidak pada saat penggabungan, tetapi beberapa detik sebelum itu. Mereka akan secara otomatis mengirim sinyal peringatan mereka ke jaringan umum stasiun pengamatan, dan teleskop satelit astrofisika, setelah menghitung koordinat penggabungan yang diusulkan, akan memiliki waktu untuk berbelok ke arah yang benar dalam detik-detik ini dan mulai memotret langit sebelum dimulai. dari ledakan optik.

Kedua, ledakan gelombang gravitasi akan memungkinkan Anda mempelajari hal-hal baru tentang bintang neutron. Penggabungan bintang neutron sebenarnya adalah eksperimen bintang neutron terbaru dan paling ekstrem yang dapat dilakukan alam untuk kita, dan kita sebagai pemirsa hanya perlu mengamati hasilnya. Konsekuensi pengamatan dari penggabungan tersebut dapat bervariasi (Gbr. 10), dan dengan mengumpulkan statistik mereka, kita akan dapat lebih memahami perilaku bintang neutron dalam kondisi eksotis tersebut. Ikhtisar keadaan saat ini dalam arah ini dapat ditemukan dalam publikasi terbaru oleh S. Rosswog, 2015. Gambar multi-messenger dari penggabungan biner kompak.

Ketiga, pencatatan ledakan yang berasal dari supernova dan perbandingannya dengan pengamatan optik pada akhirnya akan memungkinkan untuk memilah rincian apa yang terjadi di dalam, pada awal keruntuhan. Sekarang fisikawan masih mengalami kesulitan dengan simulasi numerik dari proses ini.

Keempat, fisikawan yang terlibat dalam teori gravitasi memiliki "laboratorium" yang didambakan untuk mempelajari efek gravitasi kuat. Sejauh ini, semua efek relativitas umum yang dapat kita amati secara langsung berkaitan dengan gravitasi di medan lemah. Tentang apa yang terjadi dalam kondisi gravitasi yang kuat, ketika distorsi-distorsi ruang-waktu mulai berinteraksi secara kuat dengan dirinya sendiri, kita hanya bisa menebak dengan manifestasi tidak langsung, melalui gema optik dari malapetaka kosmik.

Kelima, ada peluang baru untuk menguji teori gravitasi eksotis. Sudah ada banyak teori seperti itu dalam fisika modern, lihat, misalnya, bab yang dikhususkan untuk mereka dari buku populer oleh A. N. Petrov "Gravity". Beberapa dari teori ini menyerupai relativitas umum konvensional dalam batas medan lemah, tetapi mungkin sangat berbeda darinya ketika gravitasi menjadi sangat kuat. Yang lain menganggap keberadaan jenis polarisasi baru untuk gelombang gravitasi dan memprediksi kecepatan yang sedikit berbeda dari kecepatan cahaya. Akhirnya, ada teori yang memasukkan dimensi spasial tambahan. Apa yang dapat dikatakan tentang mereka berdasarkan gelombang gravitasi adalah pertanyaan terbuka, tetapi jelas bahwa beberapa informasi dapat diambil dari sini. Kami juga merekomendasikan membaca sendiri pendapat para astrofisikawan tentang apa yang akan berubah dengan ditemukannya gelombang gravitasi, dalam pemilihan di Postnauka.

Rencana masa depan

Prospek astronomi gelombang gravitasi adalah yang paling menggembirakan. Hanya sesi pengamatan terpendek pertama dari detektor aLIGO yang sekarang telah berakhir - dan sinyal yang jelas telah ditangkap dalam waktu yang singkat ini. Akan lebih akurat untuk mengatakan ini: sinyal pertama ditangkap bahkan sebelum peluncuran resmi, dan kolaborasi belum melaporkan semua empat bulan kerja. Siapa tahu, mungkin sudah ada beberapa tambahan burst? Dengan satu atau lain cara, tetapi lebih jauh, ketika sensitivitas detektor meningkat dan bagian Semesta yang dapat diakses untuk pengamatan gelombang gravitasi meluas, jumlah peristiwa yang terdaftar akan bertambah seperti longsoran salju.

Jadwal yang diharapkan dari sesi jaringan LIGO-Virgo ditunjukkan pada gambar. 11. Sesi kedua, enam bulan, akan dimulai pada akhir tahun ini, sesi ketiga akan berlangsung hampir sepanjang tahun 2018, dan pada setiap tahap sensitivitas detektor akan meningkat. Sekitar tahun 2020, aLIGO akan mencapai sensitivitas yang direncanakan, yang akan memungkinkan detektor untuk menyelidiki Semesta untuk penggabungan bintang neutron yang berjarak hingga 200 Mpc dari kita. Untuk peristiwa penggabungan lubang hitam yang lebih energik, sensitivitasnya bisa mencapai hampir satu gigaparsec. Dengan satu atau lain cara, volume Alam Semesta yang tersedia untuk observasi akan meningkat sepuluh kali lipat lebih banyak dibandingkan dengan sesi pertama.

Pada akhir tahun ini, laboratorium Italia Virgo yang diperbarui juga akan memasuki permainan. Ini memiliki sensitivitas yang sedikit lebih rendah daripada LIGO, tetapi juga cukup baik. Karena metode triangulasi, trio detektor yang ditempatkan terpisah di ruang angkasa akan memungkinkan untuk memulihkan posisi sumber pada bola langit dengan lebih baik. Jika sekarang, dengan dua detektor, area lokalisasi mencapai ratusan derajat persegi, maka tiga detektor akan menguranginya menjadi puluhan. Selain itu, antena gelombang gravitasi KAGRA serupa saat ini sedang dibangun di Jepang, yang akan mulai beroperasi dalam dua hingga tiga tahun, dan di India, sekitar 2022, direncanakan untuk meluncurkan detektor LIGO-India. Akibatnya, seluruh jaringan detektor gelombang gravitasi akan beroperasi dan merekam sinyal secara teratur dalam beberapa tahun (Gbr. 13).

Terakhir, ada rencana untuk membawa instrumen gelombang gravitasi ke luar angkasa, terutama proyek eLISA. Dua bulan lalu, satelit uji coba pertama diluncurkan ke orbit, yang tugasnya adalah menguji teknologi. Itu masih jauh dari deteksi gelombang gravitasi yang sebenarnya. Tetapi ketika konstelasi satelit ini mulai mengumpulkan data, ia akan membuka jendela lain ke alam semesta - melalui gelombang gravitasi frekuensi rendah. Pendekatan semua gelombang seperti itu terhadap gelombang gravitasi adalah tujuan utama bidang ini dalam jangka panjang.

Paralel

Penemuan gelombang gravitasi telah menjadi kasus ketiga dalam beberapa tahun terakhir ketika fisikawan akhirnya berhasil menembus semua rintangan dan mencapai seluk-beluk struktur dunia kita yang sebelumnya tidak diketahui. Pada 2012, Higgs boson ditemukan - sebuah partikel yang diprediksi hampir setengah abad yang lalu. Pada tahun 2013, detektor neutrino IceCube membuktikan realitas neutrino astrofisika dan mulai "melihat alam semesta" dengan cara yang sama sekali baru, yang sebelumnya tidak dapat diakses - melalui neutrino berenergi tinggi. Dan sekarang alam telah menyerah pada manusia sekali lagi: sebuah “jendela” gelombang gravitasi telah terbuka untuk mengamati alam semesta dan, pada saat yang sama, efek gravitasi yang kuat telah tersedia untuk studi langsung.

Saya harus mengatakan, tidak ada "gratis" dari alam. Pencarian dilakukan untuk waktu yang sangat lama, tetapi tidak menyerah karena saat itu, beberapa dekade yang lalu, peralatan tidak mencapai hasil dalam hal energi, skala, atau sensitivitas. Itu adalah perkembangan teknologi yang mantap dan terarah yang mengarah pada tujuan, suatu perkembangan yang tidak dihentikan oleh kesulitan teknis atau akibat negatif dari tahun-tahun sebelumnya.

Dan dalam ketiga kasus tersebut, penemuan itu sendiri bukanlah akhir, tetapi, sebaliknya, awal dari arah penelitian yang baru, menjadi alat baru untuk menyelidiki dunia kita. Sifat-sifat Higgs boson telah menjadi terukur - dan dalam data ini, fisikawan mencoba untuk membedakan efek Fisika Baru. Berkat peningkatan statistik neutrino berenergi tinggi, astrofisika neutrino mengambil langkah pertamanya. Setidaknya hal yang sama sekarang diharapkan dari astronomi gelombang gravitasi, dan ada banyak alasan untuk optimis.

Sumber:
1) LIGO Ilmiah Kol. dan Virgo Coll. Pengamatan Gelombang Gravitasi dari Penggabungan Binary Black Hole // fisik Putaran. Lett. Diterbitkan 11 Februari 2016.
2) Makalah Deteksi - daftar makalah teknis yang menyertai makalah penemuan utama.
3) E.Berti. Sudut Pandang: Suara Pertama Penggabungan Lubang Hitam // Fisika. 2016. V. 9. N. 17.

Bahan ulasan:
1) David Blair dkk. Astronomi gelombang gravitasi: status saat ini // arXiv:1602.02872 .
2) Benjamin P. Abbott dan Kolaborasi Ilmiah LIGO dan Kolaborasi Virgo. Prospek untuk Mengamati dan Melokalisasi Transien Gelombang Gravitasi dengan LIGO Tingkat Lanjut dan Virgo Tingkat Lanjut // Hidup Pdt. relativitas. 2016. V. 19. N. 1.
3) O.D. Aguiar. Masa Lalu, Sekarang dan Masa Depan Detektor Gelombang Gravitasi Massa Resonan // Res. astronot. Astrofia. 2011. V. 11. N. 1.
4) Pencarian gelombang gravitasi - pilihan bahan di situs web jurnal Sains mencari gelombang gravitasi.
5) Matthew Pitkin, Stuart Reid, Sheila Rowan, Jim Hough. Deteksi Gelombang Gravitasi dengan Interferometri (Tanah dan Luar Angkasa) // arXiv:1102.3355 .
6) V.B. Braginsky. Astronomi gelombang gravitasi: metode pengukuran baru // UFN. 2000, jilid 170, hlm. 743–752.
7) Peter R. Saulson.

Valentin Nikolaevich Rudenko berbagi kisah kunjungannya ke kota Kashina (Italia), di mana ia menghabiskan seminggu di "antena gravitasi" yang baru dibangun - interferometer optik Michelson. Dalam perjalanan ke tempat tujuan, sopir taksi tertarik untuk apa instalasi itu dibangun. “Orang-orang di sini berpikir itu untuk berbicara dengan Tuhan,” pengemudi itu mengakui.

- Apa itu gelombang gravitasi?

– Gelombang gravitasi adalah salah satu “pembawa informasi astrofisika”. Ada saluran informasi astrofisika yang terlihat, peran khusus dalam "penglihatan jauh" milik teleskop. Para astronom juga telah menguasai saluran frekuensi rendah - gelombang mikro dan inframerah, dan frekuensi tinggi - sinar-X dan gamma. Selain radiasi elektromagnetik, kita dapat mencatat aliran partikel dari Kosmos. Untuk melakukan ini, teleskop neutrino digunakan - detektor neutrino kosmik berukuran besar - partikel yang berinteraksi lemah dengan materi dan oleh karena itu sulit untuk dicatat. Hampir semua jenis "pembawa informasi astrofisika" yang diprediksi secara teoritis dan dipelajari di laboratorium secara andal dikuasai dalam praktik. Pengecualian adalah gravitasi - interaksi terlemah dalam mikrokosmos dan kekuatan paling kuat dalam makrokosmos.

Gravitasi adalah geometri. Gelombang gravitasi adalah gelombang geometris, yaitu gelombang yang mengubah karakteristik geometris ruang saat mereka melakukan perjalanan melalui ruang itu. Secara kasar, ini adalah gelombang yang merusak ruang. Deformasi adalah perubahan relatif jarak antara dua titik. Radiasi gravitasi berbeda dari semua jenis radiasi lainnya justru dalam hal mereka geometris.

Apakah Einstein memprediksi gelombang gravitasi?

- Secara formal, diyakini bahwa gelombang gravitasi diprediksi oleh Einstein sebagai salah satu konsekuensi dari teori relativitas umumnya, tetapi kenyataannya keberadaan mereka sudah menjadi jelas dalam teori relativitas khusus.

Teori relativitas menunjukkan bahwa karena tarikan gravitasi, keruntuhan gravitasi mungkin terjadi, yaitu kontraksi suatu objek sebagai akibat keruntuhan, secara kasar, menjadi suatu titik. Kemudian gravitasi begitu kuat sehingga cahaya bahkan tidak bisa lepas darinya, jadi objek seperti itu secara kiasan disebut lubang hitam.

- Apa kekhasan interaksi gravitasi?

Fitur interaksi gravitasi adalah prinsip kesetaraan. Menurutnya, respons dinamis benda uji dalam medan gravitasi tidak bergantung pada massa benda tersebut. Sederhananya, semua benda jatuh dengan percepatan yang sama.

Gaya gravitasi adalah yang terlemah yang kita kenal sekarang.

- Siapa yang pertama mencoba menangkap gelombang gravitasi?

– Eksperimen gelombang gravitasi pertama kali dilakukan oleh Joseph Weber dari University of Maryland (AS). Dia menciptakan detektor gravitasi, yang sekarang disimpan di Museum Smithsonian di Washington. Pada tahun 1968-1972, Joe Weber melakukan serangkaian pengamatan dengan sepasang detektor terpisah dalam upaya untuk mengisolasi contoh "kebetulan". Penerimaan kebetulan dipinjam dari fisika nuklir. Signifikansi statistik yang rendah dari sinyal gravitasi yang diterima oleh Weber menyebabkan sikap kritis terhadap hasil percobaan: tidak ada kepastian bahwa gelombang gravitasi dapat dideteksi. Di masa depan, para ilmuwan mencoba meningkatkan sensitivitas detektor tipe Weber. Butuh waktu 45 tahun untuk mengembangkan detektor yang sensitivitasnya memadai untuk prediksi astrofisika.

Selama awal percobaan sebelum fiksasi, banyak percobaan lain terjadi, impuls dicatat selama periode ini, tetapi intensitasnya terlalu kecil.

- Mengapa penetapan sinyal tidak segera diumumkan?

– Gelombang gravitasi direkam kembali pada bulan September 2015. Tetapi bahkan jika suatu kebetulan dicatat, perlu dibuktikan sebelum menyatakan bahwa itu bukan kebetulan. Pada sinyal yang diambil dari antena manapun, selalu terdapat noise burst (semburan jangka pendek), dan salah satunya dapat terjadi secara tidak sengaja bersamaan dengan noise burst pada antena lain. Adalah mungkin untuk membuktikan bahwa kebetulan itu tidak terjadi secara kebetulan hanya dengan bantuan perkiraan statistik.

– Mengapa penemuan di bidang gelombang gravitasi begitu penting?

– Kemampuan untuk mendaftarkan latar belakang gravitasi peninggalan dan mengukur karakteristiknya, seperti kepadatan, suhu, dll., memungkinkan kita untuk mendekati awal alam semesta.

Yang menarik adalah radiasi gravitasi sulit dideteksi karena berinteraksi sangat lemah dengan materi. Tetapi, berkat sifat yang sama, ia lewat tanpa penyerapan dari benda-benda terjauh dari kita dengan sifat-sifat yang paling misterius, dari sudut pandang materi,.

Kita dapat mengatakan bahwa radiasi gravitasi berlalu tanpa distorsi. Tujuan paling ambisius adalah untuk menyelidiki radiasi gravitasi yang terpisah dari materi utama dalam Teori Big Bang, yang diciptakan pada saat Alam Semesta diciptakan.

– Apakah penemuan gelombang gravitasi mengesampingkan teori kuantum?

Teori gravitasi mengasumsikan adanya keruntuhan gravitasi, yaitu kontraksi benda-benda masif menjadi suatu titik. Pada saat yang sama, teori kuantum yang dikembangkan oleh Sekolah Kopenhagen menunjukkan bahwa, berkat prinsip ketidakpastian, tidak mungkin untuk menentukan secara tepat parameter seperti posisi, kecepatan, dan momentum suatu benda pada saat yang bersamaan. Ada prinsip ketidakpastian di sini, tidak mungkin untuk menentukan lintasan dengan tepat, karena lintasan adalah koordinat dan kecepatan, dll. Dimungkinkan untuk menentukan hanya koridor kepercayaan bersyarat tertentu dalam kesalahan ini, yang terkait dengan prinsip ketidakpastian. Teori kuantum dengan tegas menyangkal kemungkinan objek titik, tetapi menjelaskannya dengan cara statistik probabilistik: teori ini tidak secara khusus menunjukkan koordinat, tetapi menunjukkan kemungkinan bahwa ia memiliki koordinat tertentu.

Pertanyaan tentang penyatuan teori kuantum dan teori gravitasi adalah salah satu pertanyaan mendasar dari penciptaan teori medan terpadu.

Mereka terus mengerjakannya sekarang, dan kata-kata "gravitasi kuantum" berarti bidang sains yang benar-benar maju, perbatasan pengetahuan dan ketidaktahuan, di mana semua ahli teori dunia sekarang bekerja.

– Apa yang bisa diberikan penemuan itu di masa depan?

Gelombang gravitasi mau tidak mau harus membentuk fondasi sains modern sebagai salah satu komponen pengetahuan kita. Mereka diberi peran penting dalam evolusi Semesta dan dengan bantuan gelombang ini Semesta harus dipelajari. Penemuan ini berkontribusi pada pengembangan ilmu pengetahuan dan budaya secara keseluruhan.

Jika seseorang memutuskan untuk melampaui ruang lingkup sains saat ini, maka diperbolehkan untuk membayangkan jalur komunikasi gravitasi telekomunikasi, peralatan jet pada radiasi gravitasi, perangkat introskopi gelombang gravitasi.

- Apakah gelombang gravitasi memiliki hubungan dengan persepsi ekstrasensor dan telepati?

tidak punya. Efek yang dijelaskan adalah efek dari dunia kuantum, efek optik.

Diwawancarai oleh Anna Utkina

“Baru-baru ini, serangkaian eksperimen jangka panjang untuk mengamati gelombang gravitasi secara langsung telah memicu minat ilmiah yang kuat,” tulis fisikawan teoretis Michio Kaku dalam bukunya tahun 2004 Einstein's Cosmos. - Proyek LIGO (Laser Gravitational Wave Interferometer) mungkin yang pertama "melihat" gelombang gravitasi, kemungkinan besar dari tabrakan dua lubang hitam di luar angkasa. LIGO adalah mimpi fisikawan yang menjadi kenyataan, fasilitas pertama dengan kekuatan yang cukup untuk mengukur gelombang gravitasi."

Prediksi Kaku menjadi kenyataan: pada hari Kamis, sekelompok ilmuwan internasional dari observatorium LIGO mengumumkan penemuan gelombang gravitasi.

Gelombang gravitasi adalah fluktuasi dalam ruang-waktu yang "melarikan diri" dari benda-benda masif (seperti lubang hitam) yang bergerak dengan percepatan. Dengan kata lain, gelombang gravitasi adalah gangguan ruang-waktu yang menyebar, deformasi kekosongan absolut yang berjalan.

Lubang hitam adalah wilayah dalam ruang-waktu yang gaya tarik gravitasinya begitu kuat sehingga bahkan benda yang bergerak dengan kecepatan cahaya (termasuk cahaya itu sendiri) tidak dapat meninggalkannya. Batas yang memisahkan lubang hitam dari bagian dunia lainnya disebut cakrawala peristiwa: segala sesuatu yang terjadi di dalam cakrawala peristiwa tersembunyi dari mata pengamat eksternal.

Erin Ryan Foto kue yang diposting online oleh Erin Ryan.

Para ilmuwan mulai menangkap gelombang gravitasi setengah abad yang lalu: saat itulah fisikawan Amerika Joseph Weber menjadi tertarik pada teori relativitas umum Einstein (GR), mengambil cuti panjang dan mulai mempelajari gelombang gravitasi. Weber menemukan perangkat pertama untuk mendeteksi gelombang gravitasi, dan segera mengklaim telah merekam "suara gelombang gravitasi". Namun, komunitas ilmiah membantah pesannya.

Namun, berkat Joseph Weber banyak ilmuwan berubah menjadi "pengejar ombak". Hari ini Weber dianggap sebagai bapak arah ilmiah astronomi gelombang gravitasi.

"Ini adalah awal dari era baru astronomi gravitasi"

Observatorium LIGO, tempat para ilmuwan merekam gelombang gravitasi, terdiri dari tiga instalasi laser di Amerika Serikat: dua terletak di negara bagian Washington dan satu di Louisiana. Beginilah cara Michio Kaku menjelaskan pengoperasian detektor laser: “Sinar laser dibagi menjadi dua sinar terpisah, yang kemudian saling tegak lurus. Kemudian, dipantulkan dari cermin, mereka terhubung kembali. Jika gelombang gravitasi melewati interferometer (alat pengukur), panjang lintasan dua sinar laser akan terganggu dan ini akan tercermin dalam pola interferensinya. Untuk memastikan bahwa sinyal yang didaftarkan oleh instalasi laser tidak acak, detektor harus ditempatkan di berbagai titik di Bumi.

Hanya di bawah pengaruh gelombang gravitasi raksasa, jauh lebih besar dari planet kita, semua detektor akan bekerja secara bersamaan.

Sekarang kolaborasi LIGO telah mendeteksi radiasi gravitasi yang disebabkan oleh penggabungan sistem biner lubang hitam dengan massa 36 dan 29 massa matahari menjadi objek dengan massa 62 massa matahari. “Ini adalah pengukuran langsung pertama (sangat penting bahwa itu langsung!) dari aksi gelombang gravitasi,” Sergey Vyatchanin, seorang profesor di Fakultas Fisika Universitas Negeri Moskow, berkomentar kepada koresponden departemen sains Universitas Negeri Moskow. Gazeta.Ru. - Artinya, sinyal diterima dari bencana astrofisika penggabungan dua lubang hitam. Dan sinyal ini diidentifikasi - ini juga sangat penting! Jelas bahwa ini berasal dari dua lubang hitam. Dan ini adalah awal dari era baru astronomi gravitasi, yang memungkinkan memperoleh informasi tentang Semesta tidak hanya melalui sumber optik, sinar-X, elektromagnetik, dan neutrino, tetapi juga melalui gelombang gravitasi.

Kita dapat mengatakan bahwa 90 persen lubang hitam tidak lagi menjadi objek hipotetis. Masih ada keraguan, tapi tetap saja, sinyal yang ditangkap sangat cocok dengan apa yang diprediksi oleh simulasi tak terhitung dari penggabungan dua lubang hitam sesuai dengan teori relativitas umum.

Ini adalah argumen kuat bahwa lubang hitam itu ada. Belum ada penjelasan lain untuk sinyal seperti itu. Oleh karena itu, diasumsikan bahwa lubang hitam itu ada.”

"Einstein akan sangat senang"

Gelombang gravitasi diprediksi oleh Albert Einstein (yang, omong-omong, skeptis tentang keberadaan lubang hitam) sebagai bagian dari teori relativitas umumnya. Dalam relativitas umum, waktu ditambahkan ke tiga dimensi spasial, dan dunia menjadi empat dimensi. Menurut teori yang mengubah fisika di atas kepalanya, gravitasi adalah konsekuensi dari kelengkungan ruang-waktu di bawah pengaruh massa.

Einstein membuktikan bahwa setiap materi yang bergerak dengan percepatan menciptakan gangguan ruang-waktu - gelombang gravitasi. Gangguan ini semakin besar, semakin tinggi percepatan dan massa benda.

Karena kelemahan gaya gravitasi dibandingkan dengan interaksi fundamental lainnya, gelombang ini seharusnya memiliki magnitudo yang sangat kecil, yang sulit untuk dicatat.

Ketika menjelaskan relativitas umum terhadap humaniora, fisikawan sering meminta mereka untuk membayangkan selembar karet yang diregangkan di mana bola-bola besar diturunkan. Bola mendorong melalui karet, dan lembaran yang diregangkan (yang mewakili ruang-waktu) berubah bentuk. Menurut relativitas umum, seluruh alam semesta adalah karet, di mana setiap planet, setiap bintang dan setiap galaksi meninggalkan penyok. Bumi kita berputar mengelilingi Matahari seperti bola kecil yang menggelinding di sekitar kerucut corong yang terbentuk sebagai akibat dari "meninju" ruang-waktu oleh bola yang berat.

HANDOUT/Reuters

Bola yang berat adalah Matahari

Kemungkinan besar penemuan gelombang gravitasi, yang merupakan konfirmasi utama teori Einstein, mengklaim Hadiah Nobel dalam fisika. “Einstein akan sangat senang,” kata Gabriella Gonzalez, juru bicara kolaborasi LIGO.

Menurut para ilmuwan, terlalu dini untuk berbicara tentang penerapan praktis dari penemuan ini. “Meskipun, apakah Heinrich Hertz (seorang fisikawan Jerman yang membuktikan keberadaan gelombang elektromagnetik. - Gazeta.Ru) berpikir bahwa akan ada ponsel? Bukan! Kami tidak dapat membayangkan apa pun saat ini,” kata Valery Mitrofanov, profesor di Fakultas Fisika Universitas Negeri Moskow. M.V. Lomonosov. - Saya dipandu oleh film "Interstellar". Dia dikritik, ya, tetapi bahkan orang liar pun bisa membayangkan karpet ajaib. Dan karpet terbang berubah menjadi pesawat, dan hanya itu. Dan di sini sudah perlu membayangkan sesuatu yang sangat kompleks. Di Interstellar, salah satu momen terkait dengan fakta bahwa seseorang dapat melakukan perjalanan dari satu dunia ke dunia lain. Jika demikian, apakah Anda percaya bahwa seseorang dapat melakukan perjalanan dari satu dunia ke dunia lain, bahwa ada banyak alam semesta - apa saja? Saya tidak bisa menjawab tidak. Karena seorang fisikawan tidak dapat menjawab pertanyaan seperti itu dengan "tidak"! Hanya jika itu bertentangan dengan beberapa hukum konservasi! Ada opsi yang tidak bertentangan dengan hukum fisika yang diketahui. Jadi, perjalanan keliling dunia bisa!

Kemarin, dunia dikejutkan oleh sensasi: para ilmuwan akhirnya menemukan gelombang gravitasi, yang keberadaannya diprediksi Einstein seratus tahun yang lalu. Ini adalah terobosan. Distorsi ruang-waktu (ini adalah gelombang gravitasi - sekarang kami akan menjelaskan apa itu) ditemukan di observatorium LIGO, dan salah satu pendirinya adalah - menurut Anda siapa? - Kip Thorne, penulis buku itu.

Kami memberi tahu mengapa penemuan gelombang gravitasi begitu penting, apa yang dikatakan Mark Zuckerberg dan, tentu saja, kami berbagi cerita dari orang pertama. Kip Thorne, tidak seperti orang lain, tahu bagaimana proyek ini bekerja, apa yang membuatnya tidak biasa, dan apa arti penting LIGO bagi kemanusiaan. Ya, ya, semuanya begitu serius.

Penemuan gelombang gravitasi

Dunia ilmiah akan selamanya mengingat tanggal 11 Februari 2016. Pada hari ini, para peserta proyek LIGO mengumumkan: setelah begitu banyak upaya sia-sia, gelombang gravitasi telah ditemukan. Ini kenyataan. Faktanya, mereka ditemukan sedikit lebih awal: pada September 2015, tetapi kemarin penemuan itu diakui secara resmi. The Guardian percaya bahwa para ilmuwan pasti akan menerima Hadiah Nobel dalam Fisika.

Penyebab gelombang gravitasi adalah tabrakan dua lubang hitam, yang sudah terjadi ... satu miliar tahun cahaya dari Bumi. Bayangkan betapa besar alam semesta kita! Karena lubang hitam adalah benda yang sangat masif, mereka beriak melalui ruang-waktu, sedikit mendistorsinya. Jadi gelombang muncul, mirip dengan yang menyebar dari batu yang dilemparkan ke dalam air.

Ini adalah bagaimana Anda dapat membayangkan gelombang gravitasi datang ke Bumi, misalnya, dari lubang cacing. Menggambar dari buku “Interstellar. Ilmu di balik layar"

Getaran yang dihasilkan diubah menjadi suara. Menariknya, sinyal dari gelombang gravitasi datang pada frekuensi yang hampir sama dengan ucapan kita. Jadi kita bisa mendengar dengan telinga kita sendiri bagaimana lubang hitam bertabrakan. Dengarkan seperti apa suara gelombang gravitasi.

Dan Anda tahu apa? Baru-baru ini lubang hitam tersusun berbeda dari yang diperkirakan sebelumnya. Tetapi bagaimanapun juga, tidak ada bukti sama sekali bahwa mereka pada prinsipnya ada. Dan sekarang ada. Lubang hitam benar-benar "hidup" di Alam Semesta.

Jadi, menurut para ilmuwan, bencana terlihat seperti - penggabungan lubang hitam, -.

Pada 11 Februari, sebuah konferensi megah diadakan, yang mempertemukan lebih dari seribu ilmuwan dari 15 negara. Ilmuwan Rusia juga hadir. Dan, tentu saja, bukan tanpa Kip Thorne. “Penemuan ini adalah awal dari pencarian manusia yang luar biasa dan luar biasa: pencarian dan eksplorasi sisi lengkung Semesta - objek dan fenomena yang diciptakan dari ruang-waktu yang terdistorsi. Tabrakan lubang hitam dan gelombang gravitasi adalah sampel pertama kami yang luar biasa,” kata Kip Thorne.

Pencarian gelombang gravitasi telah menjadi salah satu masalah utama fisika. Sekarang mereka ditemukan. Dan kejeniusan Einstein dikonfirmasi lagi.

Pada bulan Oktober, kami mewawancarai Sergei Popov, seorang astrofisikawan Rusia dan pempopuler sains yang terkenal. Dia melihat ke dalam air! Musim Gugur: “Tampak bagi saya bahwa sekarang kita berada di ambang penemuan baru, yang terutama disebabkan oleh pekerjaan detektor gelombang gravitasi LIGO dan VIRGO (Kip Thorne baru saja memberikan kontribusi besar pada penciptaan proyek LIGO). ” Menakjubkan, bukan?

Gelombang gravitasi, detektor gelombang, dan LIGO

Nah, sekarang untuk beberapa fisika. Bagi yang benar-benar ingin memahami apa itu gelombang gravitasi. Berikut adalah rendering artistik dari garis tendex dari dua lubang hitam yang mengorbit satu sama lain, berlawanan arah jarum jam, dan kemudian bertabrakan. Garis Tendex menghasilkan gravitasi pasang surut. Pindah. Garis-garis yang muncul dari dua titik terjauh pada permukaan sepasang lubang hitam meregangkan segala sesuatu di jalurnya, termasuk teman seniman yang masuk ke dalam gambar. Garis-garis yang keluar dari daerah tumbukan memampatkan segalanya.

Saat lubang berputar satu sama lain, mereka mengikuti garis tendeksnya, yang seperti semburan air dari alat penyiram rumput yang berputar. Digambarkan dari buku Interstellar. Ilmu di balik layar adalah sepasang lubang hitam yang bertabrakan, berputar satu di sekitar yang lain berlawanan arah jarum jam, dan garis tendeksnya.

Lubang hitam menyatu menjadi satu lubang besar; itu berubah bentuk dan berputar berlawanan arah jarum jam, menyeret garis tendex dengannya. Pengamat diam yang menjauh dari lubang akan merasakan getaran saat garis tendeks melewatinya: meregang, lalu meremas, lalu meregangkan - garis tendeks menjadi gelombang gravitasi. Saat gelombang merambat, deformasi lubang hitam berangsur-angsur berkurang, dan gelombang juga melemah.

Ketika gelombang ini mencapai Bumi, mereka memiliki bentuk yang ditunjukkan di bagian atas gambar di bawah ini. Mereka meregangkan ke satu arah dan menekan ke arah lain. Peregangan dan tekanan berfluktuasi (dari merah kanan-kiri, biru kanan-kiri, merah kanan-kiri, dll) sebagai gelombang melewati detektor di bagian bawah gambar.

Gelombang gravitasi melewati detektor LIGO.

Detektor terdiri dari empat cermin besar (berdiameter 40 kilogram, 34 sentimeter) yang dipasang pada ujung dua tabung tegak lurus yang disebut lengan detektor. Garis tendeks gelombang gravitasi meregangkan satu bahu, sambil menekan yang kedua, dan kemudian, sebaliknya, menekan yang pertama dan meregangkan yang kedua. Dan lagi dan lagi. Dengan mengubah panjang lengan secara berkala, cermin bergerak relatif satu sama lain, dan pergeseran ini dilacak menggunakan sinar laser dengan cara yang disebut interferometri. Oleh karena itu nama LIGO: Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory.

Pusat kendali LIGO, dari mana mereka mengirim perintah ke detektor dan memantau sinyal yang diterima. Detektor gravitasi LIGO terletak di Hanford, Washington dan Livingston, Louisiana. Foto dari buku “Interstellar. Ilmu di balik layar"

Sekarang LIGO adalah proyek internasional yang melibatkan 900 ilmuwan dari berbagai negara, yang berkantor pusat di California Institute of Technology.

Sisi bengkok dari alam semesta

Lubang hitam, lubang cacing, singularitas, anomali gravitasi, dan dimensi orde tinggi terkait dengan kelengkungan ruang dan waktu. Itu sebabnya Kip Thorne menyebut mereka "sisi melengkung alam semesta". Umat ​​manusia masih memiliki sangat sedikit data eksperimental dan observasional dari sisi lengkung Semesta. Inilah sebabnya mengapa kami memberikan begitu banyak perhatian pada gelombang gravitasi: gelombang tersebut terbuat dari ruang melengkung dan menyediakan cara yang paling mudah diakses bagi kami untuk menjelajahi sisi melengkung.

Bayangkan Anda harus melihat laut hanya ketika sedang tenang. Anda tidak akan tahu tentang arus, pusaran air, dan gelombang badai. Ini mengingatkan pada pengetahuan kita saat ini tentang kelengkungan ruang dan waktu.

Kita hampir tidak tahu apa-apa tentang bagaimana ruang yang bengkok dan waktu yang bengkok berperilaku "dalam badai" - ketika bentuk ruang berfluktuasi dengan hebat dan ketika kecepatan aliran waktu berfluktuasi. Ini adalah batas pengetahuan yang luar biasa memikat. Ilmuwan John Wheeler menciptakan istilah "geometrodinamika" untuk perubahan ini.

Yang menarik di bidang geometrodinamika adalah tumbukan dua lubang hitam.

Tabrakan dua lubang hitam yang tidak berputar. Model dari buku "Antarbintang. Ilmu di balik layar"

Gambar di atas menunjukkan momen ketika dua lubang hitam bertabrakan. Peristiwa semacam itu memungkinkan para ilmuwan untuk merekam gelombang gravitasi. Model ini dibuat untuk lubang hitam yang tidak berputar. Atas: orbit dan bayangan lubang, seperti yang terlihat dari Alam Semesta kita. Tengah: ruang dan waktu melengkung, dilihat dari sinar (hyperspace dimensi tinggi); panah menunjukkan bagaimana ruang ditarik ke dalam gerakan, dan warna yang berubah menunjukkan bagaimana waktu dibengkokkan. Bawah: Bentuk gelombang gravitasi yang dipancarkan.

Gelombang gravitasi dari Big Bang

Pesan untuk Kip Thorne. “Pada tahun 1975, Leonid Grischuk, teman baik saya dari Rusia, membuat pernyataan yang sensasional. Dia mengatakan bahwa pada saat Big Bang, banyak gelombang gravitasi muncul, dan mekanisme terjadinya (sebelumnya tidak diketahui) adalah sebagai berikut: fluktuasi kuantum (fluktuasi acak - ed.) Medan gravitasi di Big Bang sangat diperkuat oleh ekspansi awal Semesta dan dengan demikian menjadi gelombang gravitasi asli. Gelombang ini, jika dapat dideteksi, dapat memberi tahu kita apa yang terjadi pada saat kelahiran alam semesta kita.”

Jika para ilmuwan menemukan gelombang gravitasi asli, kita akan tahu bagaimana alam semesta dimulai.

Orang-orang telah mengungkap jauh semua misteri alam semesta. Tetap terdepan.

Pada tahun-tahun berikutnya, ketika pemahaman kita tentang Big Bang meningkat, menjadi jelas bahwa gelombang awal ini harus kuat pada panjang gelombang yang sepadan dengan ukuran alam semesta yang terlihat, yaitu pada panjang miliaran tahun cahaya. Bisakah Anda bayangkan berapa banyak? .. Dan pada panjang gelombang yang dicakup oleh detektor LIGO (ratusan dan ribuan kilometer), gelombang tersebut cenderung terlalu lemah untuk mengenalinya.

Tim Jamie Bock membangun peralatan BICEP2, yang menemukan jejak gelombang gravitasi purba. Pesawat Kutub Utara ditampilkan di sini saat senja, yang terjadi di sana hanya dua kali setahun.

peralatan BICEP2. Gambar dari buku “Interstellar. Ilmu di balik layar"

Itu dikelilingi oleh perisai yang melindungi pesawat dari radiasi dari lapisan es di sekitarnya. Di sudut kanan atas ada jejak yang ditemukan dalam radiasi peninggalan - pola polarisasi. Garis-garis medan listrik diarahkan sepanjang guratan-guratan cahaya pendek.

Jejak awal alam semesta

Pada awal 1990-an, para kosmolog menyadari bahwa gelombang gravitasi sepanjang miliaran tahun cahaya ini pasti telah meninggalkan jejak unik pada gelombang elektromagnetik yang memenuhi alam semesta—yang disebut latar belakang gelombang mikro kosmik, atau CMB. Ini menandai awal dari pencarian Cawan Suci. Lagi pula, jika Anda menemukan jejak ini dan memperoleh darinya sifat-sifat gelombang gravitasi asli, Anda dapat mengetahui bagaimana Semesta lahir.

Pada bulan Maret 2014, ketika Kip Thorne sedang menulis buku ini, tim Jamie Bok, seorang kosmolog Caltech yang kantornya bersebelahan dengan Thorne, akhirnya menemukan jejak ini di CMB.

Ini adalah penemuan yang benar-benar menakjubkan, tetapi ada satu hal yang kontroversial: lintasan yang ditemukan oleh tim Jamie tidak mungkin disebabkan oleh gelombang gravitasi, tetapi sesuatu yang lain.

Jika jejak gelombang gravitasi dari Big Bang memang ditemukan, maka telah terjadi penemuan kosmologis pada tingkat yang terjadi, mungkin, setiap setengah abad sekali. Ini memberi kesempatan untuk menyentuh peristiwa yang terjadi sepertriliun dari sepertriliun dari sepertriliun detik setelah kelahiran Semesta.

Penemuan ini menegaskan teori bahwa perluasan alam semesta pada saat itu sangat cepat, dalam bahasa gaul kosmolog - kecepatan inflasi. Dan menandai munculnya era baru dalam kosmologi.

Gelombang Gravitasi dan Antarbintang

Kemarin di sebuah konferensi tentang penemuan gelombang gravitasi, Valery Mitrofanov, kepala kolaborasi ilmuwan Moskow LIGO, yang mencakup 8 ilmuwan dari Universitas Negeri Moskow, mencatat bahwa plot film Interstellar, meskipun fantastis, tidak begitu jauh dari kenyataan. . Dan semua karena konsultan ilmiahnya adalah Kip Thorne. Thorne sendiri mengungkapkan harapan bahwa dia percaya pada penerbangan berawak di masa depan ke lubang hitam. Biarkan mereka tidak terjadi secepat yang kita inginkan, namun hari ini jauh lebih nyata daripada sebelumnya.

Harinya tidak lama lagi ketika orang-orang akan meninggalkan batas galaksi kita.

Peristiwa itu mengguncang pikiran jutaan orang. Mark Zuckerberg yang terkenal kejam menulis: “Penemuan gelombang gravitasi adalah penemuan terbesar dalam sains modern. Albert Einstein adalah salah satu pahlawan saya, itulah sebabnya saya mengambil penemuan itu begitu dekat. Seabad yang lalu, dalam kerangka Teori Umum Relativitas (GR), ia memprediksi keberadaan gelombang gravitasi. Tetapi mereka sangat kecil untuk ditemukan sehingga mereka datang untuk mencari asal usul peristiwa seperti Big Bang, ledakan bintang, dan tabrakan lubang hitam. Ketika para ilmuwan menganalisis data yang diperoleh, pandangan ruang yang sama sekali baru akan terbuka di hadapan kita. Dan, mungkin, ini akan menjelaskan asal usul Alam Semesta, kelahiran dan perkembangan lubang hitam. Sangat menginspirasi untuk memikirkan berapa banyak kehidupan dan upaya yang telah dilakukan untuk mengungkap misteri alam semesta ini. Terobosan ini dimungkinkan berkat bakat para ilmuwan dan insinyur yang brilian, orang-orang dari berbagai negara, serta teknologi komputer terbaru yang baru saja muncul. Selamat untuk semua yang terlibat. Einstein akan bangga padamu."

Demikian pidatonya. Dan ini adalah pria yang hanya tertarik pada sains. Orang dapat membayangkan betapa badai emosi melanda para ilmuwan yang berkontribusi pada penemuan itu. Sepertinya kita sedang menyaksikan era baru, kawan. Ini menakjubkan.

P.S. Apakah Anda menyukainya? Berlangganan buletin kami di sekitar cakrawala. Seminggu sekali kami mengirim surat pendidikan dan memberikan diskon untuk buku-buku MIF.

Pada 11 Februari 2016, sekelompok ilmuwan internasional, termasuk dari Rusia, pada konferensi pers di Washington mengumumkan penemuan yang cepat atau lambat akan mengubah perkembangan peradaban. Itu mungkin untuk membuktikan dalam praktek gelombang gravitasi atau gelombang ruang-waktu. Keberadaan mereka diprediksi 100 tahun yang lalu oleh Albert Einstein dalam karyanya.

Tidak ada yang meragukan bahwa penemuan ini akan dianugerahi Hadiah Nobel. Para ilmuwan tidak terburu-buru untuk berbicara tentang aplikasi praktisnya. Tetapi mereka mengingatkan bahwa sampai baru-baru ini, umat manusia juga tidak tahu persis apa yang harus dilakukan dengan gelombang elektromagnetik, yang akhirnya mengarah pada revolusi ilmiah dan teknologi yang nyata.

Apa itu gelombang gravitasi secara sederhana

Gravitasi dan gravitasi universal adalah satu dan sama. Gelombang gravitasi adalah salah satu solusi OTS. Mereka harus menyebar dengan kecepatan cahaya. Itu dipancarkan oleh tubuh mana pun yang bergerak dengan akselerasi variabel.

Misalnya, ia berputar di orbitnya dengan percepatan variabel yang diarahkan ke bintang. Dan percepatan ini terus berubah. Tata surya memancarkan energi pada orde beberapa kilowatt dalam gelombang gravitasi. Ini adalah jumlah yang kecil, sebanding dengan 3 TV berwarna tua.

Hal lain adalah dua pulsar (bintang neutron) berputar di sekitar satu sama lain. Mereka bergerak dalam orbit yang sangat ketat. "Pasangan" semacam itu ditemukan oleh ahli astrofisika dan telah diamati sejak lama. Benda-benda itu siap untuk saling jatuh, yang secara tidak langsung menunjukkan bahwa pulsar memancarkan gelombang ruang-waktu, yaitu energi di medannya.

Gravitasi adalah kekuatan tarik-menarik. Kami ditarik ke tanah. Dan inti dari gelombang gravitasi adalah perubahan di bidang ini, sangat lemah jika menyangkut kita. Misalnya, ambil level air di reservoir. Intensitas medan gravitasi adalah percepatan jatuh bebas pada suatu titik tertentu. Gelombang berjalan melintasi reservoir kami, dan tiba-tiba percepatan jatuh bebas berubah, hanya sedikit.

Eksperimen semacam itu dimulai pada tahun 60-an abad terakhir. Pada saat itu, mereka datang dengan ini: mereka menggantung silinder aluminium besar, didinginkan untuk menghindari fluktuasi termal internal. Dan mereka menunggu gelombang dari tabrakan, misalnya, dua lubang hitam besar yang tiba-tiba mencapai kita. Para peneliti antusias dan mengatakan bahwa seluruh dunia dapat dipengaruhi oleh gelombang gravitasi yang datang dari luar angkasa. Planet ini akan mulai berosilasi dan gelombang seismik ini (kompresi, geser dan permukaan) dapat dipelajari.

Artikel penting tentang perangkat dalam bahasa sederhana, dan bagaimana orang Amerika dan LIGO mencuri ide para ilmuwan Soviet dan membangun introferometer yang memungkinkan penemuan itu. Tidak ada yang membicarakannya, semua orang diam!

Ngomong-ngomong, radiasi gravitasi lebih menarik dari sudut pandang radiasi peninggalan, yang mereka coba temukan dengan mengubah spektrum radiasi elektromagnetik. Peninggalan dan radiasi elektromagnetik muncul 700 ribu tahun setelah Big Bang, kemudian dalam proses perluasan alam semesta diisi dengan gas panas dengan gelombang kejut bepergian, yang kemudian berubah menjadi galaksi. Dalam hal ini, tentu saja, jumlah gelombang ruang-waktu yang sangat besar dan menakjubkan seharusnya telah dipancarkan, mempengaruhi panjang gelombang radiasi latar gelombang mikro kosmik, yang pada waktu itu masih bersifat optik. Ahli astrofisika domestik Sazhin menulis dan secara teratur menerbitkan artikel tentang topik ini.

Kesalahpahaman tentang penemuan gelombang gravitasi

“Sebuah cermin menggantung, gelombang gravitasi bekerja di atasnya, dan mulai berosilasi. Dan bahkan fluktuasi terkecil dengan amplitudo kurang dari ukuran inti atom diperhatikan oleh instrumen ”- interpretasi yang salah seperti itu, misalnya, digunakan dalam artikel Wikipedia. Jangan malas, temukan artikel oleh ilmuwan Soviet pada tahun 1962.

Pertama, cermin harus besar untuk merasakan "riak". Kedua, harus didinginkan hingga hampir nol mutlak (Kelvin) untuk menghindari fluktuasi termalnya sendiri. Kemungkinan besar, tidak hanya di abad ke-21, tetapi secara umum tidak akan pernah mungkin untuk mendeteksi partikel elementer - pembawa gelombang gravitasi: