Nou, je hebt genoeg tijd gehad om na te denken over de ontdekking van LIGO-zwaartekrachtgolven, te begrijpen wat het is en voor jezelf interessante conclusies te trekken. De betekenis van deze ontdekking schokte de wereld, dus je zult geïnteresseerd zijn in meer informatie over de minder bekende kanten ervan. Bijvoorbeeld…
Zwaartekrachtgolven zouden niet nuttig moeten zijn
Dit is een veel voorkomende vraag die met een nieuwe wetenschappelijke ontdekking op de proppen komt: kunnen er zwaartekrachtgolven zijn? Kun je erop zwemmen? Kunt u er in het algemeen iets nuttigs mee doen? Bouw bijvoorbeeld een anti-zwaartekrachtmachine. Of een warp-aandrijving. Al deze ideeën zijn op hun eigen manier geweldig, maar ze geven niet het belangrijkste punt weer. We bestuderen geen zwaartekrachtgolven om iets te doen. We bestuderen zwaartekrachtgolven omdat we zwaartekrachtgolven willen begrijpen.
Richard Feynman zei het heel goed:
"Natuurkunde is als seks: het kan natuurlijk praktische resultaten opleveren, maar dat is niet waarom we het doen."
Het is duidelijk dat het moeilijk is om de opkomst van nieuwe technologieën te voorspellen die hun tol zouden kunnen eisen van deze ontdekking. Neem bijvoorbeeld een laser. Toen het in 1960 werd gemaakt, dachten velen dat het geen praktische toepassing zou hebben. Natuurlijk hadden ze het mis. Lasers zijn tegenwoordig overal.
Promotie video:
LIGO-detectie bewijst niet het bestaan van zwaartekrachtgolven
Maar laten we beginnen met de essentie van het 'bewijs'. De wetenschap bewijst nooit de waarheid van iets - het kan het gewoon niet. De wetenschap bouwt modellen. Als deze modellen overeenkomen met echte gegevens, geweldig - maar dat valideert het model niet. Omgekeerd, als u gegevens vindt die niet consistent zijn met uw model, kan dit erop wijzen dat het model een fout maakt. Het woord "bewijs" hoeft dus niet te worden gebruikt.
Verder. LIGO heeft het bestaan van zwaartekrachtgolven niet bewezen. Maar dit project was het eerste dat bewijs verzamelde om het zwaartekrachtgolfmodel te ondersteunen. Is het beter? Nee. Het probleem blijft bestaan. Laten we teruggaan naar het verleden. In 1993 ontvingen Russell Hulse en Joseph Taylor, Jr. de Nobelprijs voor natuurkunde voor hun ontdekking van een binaire pulsar met een variabele omlooptijd. Volgens Einsteins algemene relativiteitstheorie zouden deze pulsars zwaartekrachtsgolven moeten uitzenden en de omlooptijd verkorten, zoals Hulse en Taylor juist ontdekten. We kunnen zeggen dat zij de eersten waren die overtuigend bewijs kregen van het bestaan van zwaartekrachtgolven.
Maar vond LIGO geen golven in plaats van alleen naar bewijs van hun bestaan te zoeken? Je kunt het zeggen, maar het hangt allemaal af van wat als "directe meting" wordt beschouwd. Niemand zag een zwaartekrachtgolf. LIGO zag de spiegels bewegen, gewapend met zwaartekrachtgolven. Begrijp me niet verkeerd, de ontdekking is echt serieus.
LIGO zou dit signaal niet hebben gedetecteerd zonder Advanced LIGO
Advanced LIGO heeft de gevoeligheid van de detectoren verhoogd. Aangezien de signaalsterkte van de zwaartekrachtgolf afneemt met de afgelegde afstand, kunt u met een gevoeliger detector het universum verder "zien". Veel verder.
Zonder geavanceerde LIGO zou een zwaartekrachtgebeurtenis (zoals een botsing van neutronensterren) veel dichter bij de aarde nodig zijn. Als deze gebeurtenissen zeldzaam zijn, duurt het lang. Door de observatieafstand te vergroten, vergroot LIGO de kans om toekomstige gebeurtenissen te detecteren.
Er is veel geïnvesteerd in LIGO
De Amerikaanse National Science Foundation investeert sinds de jaren zeventig in de zoektocht naar zwaartekrachtgolven. Sindsdien heeft het ongeveer $ 1,1 miljard geïnvesteerd. Dit is veel geld, verdeeld over een vrij lange tijd. Natuurlijk wil iedereen vroeg teruggeven, maar zo lukt het niet altijd. De wetenschap weet hoe te wachten, te verdragen en lange tijd geen vooruitgang te zien (hoewel er vooruitgang is). Is dit project een miljard dollar waard? Absoluut. In 2015 gaf het Amerikaanse leger echter 600 miljard dollar uit, dus tegen deze achtergrond lijkt het onzin om in LIGO te investeren.
Er zijn plannen om een gravitatiegolfdetector de ruimte in te sturen
Precies. De detector in de ruimte zal vrij zijn van hinderlijk geluid op de grond. En er zal ook een vacuüm zijn. Het zwaartekrachtobservatorium zal ook behoorlijk groot zijn, omdat de spiegels op verschillende plaatsen moeten worden geplaatst. Er zullen veel technische problemen aan verbonden zijn, maar we zullen het proberen.
Dit is het doel van het eLISA-programma. Het programma lanceerde twee LISA Pathfinder-testmassa's. Deze specifieke missie zal testen hoe nauwkeurig twee massa's kunnen worden gepositioneerd - een noodzakelijke stap naar het bouwen van een zwaartekrachtobservatorium in de ruimte.
Laagfrequente zwaartekrachtgolven kunnen worden gemeten met een radiotelescoop
Pulsars zijn als de klok van het universum. De timing (timing) van een pulsar wordt gemeten met radiotelescopen (die radiogolven gebruiken in plaats van zichtbaar licht). Hoe kunnen ze worden gebruikt als detectoren voor zwaartekrachtgolven? Kijk bijvoorbeeld naar pulsarsignalen op verschillende plaatsen. Wanneer een laagfrequente gravitatiegolf door pulsars gaat, verandert hun eigen timing. Op basis van veranderingen in de tijd en locatie van de pulsars, kun je in wezen een gigantische versie van LIGO in de ruimte (de grootste) maken. Dit worden pulsar-tijdraster-arrays genoemd en ze zijn volledig echt.
Misschien is LIGO blij dat hij de ontdekking van een zwaartekrachtgolf heeft gemeld voordat radiotelescopen dat deden.
