Potwierdzono odkrycie fal grawitacyjnych

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Naukowcy z eksperymentu LIGO ogłosili odkrycie fal grawitacyjnych. Fizycy próbowali zarejestrować je od kilkudziesięciu lat.

Pogłoski o odkryciu krążyły od kilku miesięcy, jednak LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) wstrzymywali się z wydaniem oficjalnego komunikatu, chcąc wszystko dokładnie przeanalizować.

Zrobiliśmy to! - stwierdził David Reitze, dyrektor LIGO z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego. Wszystkie plotki okazały się w większości prawdziwe - dodał.

Istnienie fal grawitacyjnych przewidział przed 100 laty Albert Einstein, jednak ich odkrycie nastręczało olbrzymich trudności. Co prawda obserwowano pośrednie dowody, na ich istnienie, nigdy jednak nie zarejestrowano ich bezpośrednio.

Fale grawitacyjne powinny ściskać i rozciągać przestrzeń o 1 część na 10^21, co oznacza, że cała Ziemia jest ściskana lub rozciągana o 1/100000 nanometra, czyli mniej więcej o grubość jądra atomu. W ramach eksperymentu LIGO zbudowano dwa interferometry ułożone w kształt litery L o długości 4 kilometrów każdy. Na końcach tuneli umieszczono lustra odbijające światło. W stronę luster wystrzeliwany jest promień lasera, który odbija się i powraca do detektorów. Jeśli promienie przebyły drogę o różnej długości, pomiędzy promieniami dojdzie do interferencji. Badając interferencję naukowcy są w stanie zmierzyć relatywną długość obu ramion z dokładnością do 1/10 000 szerokości protonu. To wystarczająca dokładność, by wykryć ewentualne zmiany długości obu ramion interferometrów spowodowane obecnością fal grawitacyjnych. W skład LIGO wchodzą dwa laboratoria - w stanach Luizjana i Waszyngton.

Zadanie tylko z pozoru jest proste. Dość wspomnieć, że na pracę LIGO ma wpływ ruch uliczny, fale sejsmiczne czy uderzenia fal na odległym wybrzeżu. Wszystkie te fałszywe sygnały trzeba odfiltrować.

Dnia 14 września 2015 roku o godzinie 8:50:45 czasu polskiego LIGO wykrył fale grawitacyjne. Zanotowana wówczas oscylacja zmieniła się z 35 do 250 Hz, a anomalia zanikła w ciągu 1/4 sekundy. Opóźnienie rzędu 0,007 sekundy pomiędzy zarejestrowaniem tego zjawiska w obu laboratoriach dokładnie odpowiada prędkości fali grawitacyjnej poruszającej się z prędkością światła, która najpierw dotarła do jednego, później do drugiego laboratorium.

Wiarygodność sygnału przekracza 5 sigma, czyli jest powyżej progu poza którym możemy mówić o odkryciu. Sygnał jest tak silny, że widać go nawet w surowych danych. Gdy odfiltruje się szum, sygnał staje się oczywisty na pierwszy rzut oka - mówi Gabriela Gonzalez, rzecznik prasowa LIGO.

Symulacje komputerowe wykazały, że zarejestrowana fala pochodziła z dwóch czarnych dziur, z których masa jednej wynosiła 29, a masa drugiej to 36 mas Słońca. Dziury krążyły wokół siebie w odległości 210 kilometrów i w końcu się połączyły, W wyniku tego wydarzenia powstała czarna dziura o masie 62 razy większej niż masa Słońca. To o 3 masy Słońca mniej, niż masa obu wspomnianych czarnych dziur. Ta masa 3 Słońc została wyemitowana wskutek zderzenie w formie promieniowania grawitacyjnego. Przez 1/10 sekundy było to - w zakresie fal grawitacyjnych - wydarzenie jaśniejsze niż blask wszystkich gwiazd we wszystkich galaktykach - mówi Bruce Allen z Instytutu Fizyki Grawitacyjnej im. Maxa Plancka. To najpotężniejsza, po Wielkim Wybuchu, eksplozja, jaką ludzkość kiedykolwiek wykryła - stwierdził Kip Thorne, jeden z głównych twórców LIGO.

Po odkryciu wspomnianego sygnału fizycy z LIGO przez 5 miesięcy prowadzili szczegółowe analizy. W normalnych warunkach do końca nie wiedziano by, czy sygnał jest prawdziwy. W LIGO regularnie celowo wprowadza się fałszywe sygnały, by z jednej strony ciągle testować sprzęt, a z drugiej utrzymać naukowców w gotowości. Jednak 14 września system do generowania fałszywych sygnałów był wyłączony. Właśnie ukończono rozbudowę i udoskonalanie LIGO i przygotowywano się do testowego rozruchu systemu generowania fałszywych sygnałów. Dlatego też naukowcy z LIGO mieli od początku silne podstawy by sądzić, że zarejestrowano prawdziwy sygnał. Mimo to przez pięć miesięcy prowadzono badania, mające na celu wyeliminowanie wszelkich pomyłek. Cały miesiąc analizowaliśmy różne scenariusze, za pomocą których ktoś mógł sfałszować sygnał - stwierdzają naukowcy.

Istnienie LIGO zawdzięczamy w dużej mierze Rainerowi Weissowi z MIT. W 1972 roku opublikował on artykuł, w którym zarysował projekt takiego eksperymentu. W 1979 roku Narodowa Fundacja Nauki zaczęła sponsorować badania na MIT i Caltechu, których celem było zaprojektowanie LIGO. Budowę laboratoriów rozpoczęto w 1994 roku, a pierwsze próby zarejestrowania fal grawitacyjnych rozpoczęto w roku 2001. W latach 2010-2015 trwały prace nad rozbudową i udoskonaleniem LIGO. We wrześniu 2015 ulepszone laboratoria powróciły do pracy i wkrótce zarejestrowały obiecujący sygnał. Dzisiaj, 11 lutego 2016 roku oficjalnie potwierdzono odkrycie fal grawitacyjnych.

« powrót do artykułu

[MrVocabulary (WhizzKid) 56]

Bardzo ciekawe wieści!

 

Ale: „Wszystkie plotki okazały się w większości prawdziwe” brzmi trochę jak: „60% czasu to zawsze działa”

[TrzyGrosze 67]

 

Po prostu, nie potwierdziły się plotki negujące.

 

PS

Duży udział w odkryciu ma zespół prof.Andrzeja Królaka z Instytutu Matematycznego Polskiej Akademii Nauk, który odpowiadał za analizę danych oraz modelowanie zjawisk, które wywołują fale grawitacyjne.

[tempik 82]

nie sądziłem że projekt wypali a tu proszę!

teraz to już można myśleć, że kiedyś powstanie instrument który będzie dodatkowo określał położenie źródła sygnału. to dopiero będzie oko do oglądania  świata....

[Jajcenty 314]

 

 

Ta masa 3 Słońc została wyemitowana wskutek zderzenie w formie promieniowania grawitacyjnego.

 

 

co oznacza, że cała Ziemia jest ściskana lub rozciągana o 1/100000 nanometra, czyli mniej więcej o grubość jądra atomu

No to się pożegnałem z ideą napędu grawitacyjnego. Żeby polecieć z Falenicy do Otwocka trzeba by zderzyć ze trzy Wszechświaty. 

[radar 104]

Mnie natomiast zastanawia, czy nazwa "fale" nie zobowiązuje do istnienia tego w większej liczbie per "zderzenie"? Wykryto jedną (słownie jedną) falę?

[madan 0]

To wspaniała wieść. Jeszcze jedno potwierdzenie OTW. 

Problemem jak na razie nie rozwiązanym jest materia supergęsta. Chodzi o koncentrację materii większą, niż w jądrze atomowym.

Mechanika kwantowa, opisująca materię w tej skali, natrafia na ograniczenia związane z ogromnymi fluktuacjami (nieoznaczoność większa, niż same cząstki - stąd przyjmuje się, że mają rozmiary punktowe. Przy tym mechanika kwantowa nie rozważa grawitacji, która właściwie nie wiadomo jaka jest w tej skali.

Sądzę, że warto rozwinąć OTW właśnie tu. Jak na razie teoria ta sprawdza się bowiem wyłącznie w skali astronomicznej.   

[ex nihilo 222]

 

 

Mnie natomiast zastanawia, czy nazwa "fale" nie zobowiązuje do istnienia tego w większej liczbie per "zderzenie"? Wykryto jedną (słownie jedną) falę?

 

Nie takie to proste z falami  - na ogół są w "paczkach".

[Jajcenty 314]

 

 

Nie takie to proste z falami  - na ogół są w "paczkach".

No więc właśnie. Co zostało zarejestrowane? Pojedyncze zgęstnienie przestrzeni, czy paczka zgęstnień? 

W artykule używana jest liczba pojedyncza.

[tempik 82]

 

 

Użytkownicy 2202 postów Napisano 11 minut temu ex nihilo, dnia 12 Lut 2016 - 03:00, napisał: Nie takie to proste z falami  - na ogół są w "paczkach". No więc właśnie. Co zostało zarejestrowane? Pojedyncze zgęstnienie przestrzeni, czy paczka zgęstnień?  W artykule używana jest liczba pojedyncza.

 

no przecież wyrażnie jest napisane:"oscylacja zmieniła się z 35 do 250 Hz, a anomalia zanikła w ciągu 1/4 sekundy" .

pozatym przestrzeń pewnie cały czas drga tylko ten instrument nie ma mocy wykryć mniejszych zmarszczek. jak wrzucisz kamień do wody i zobaczysz że już nie ma zmarszczek, miernikiem laserowym dalej bedziesz obserwował skutki wrzucenia kamienia.

[Jajcenty 314]

no przecież wyrażnie jest napisane:"oscylacja zmieniła się z 35 do 250 Hz, a anomalia zanikła w ciągu 1/4 sekundy

czyli coś koło 54 fal ? (250 - 35)/4 A może to jak ze sprężyną: przestrzeń potrzebuje trochę pooscylować po takim brutalnym ściśnięciu?

 

Przy okazji, skoro mamy falę to czas chyba na grawitony? No i oczywiście miotacz grawitonów

Edytowane 12 lutego 2016 przez Jajcenty

[Afordancja 57]

 

 

No to się pożegnałem z ideą napędu grawitacyjnego. Żeby polecieć z Falenicy do Otwocka trzeba by zderzyć ze trzy Wszechświaty. 

 

 

No ale w tym napędzie było by to w trochę węższym strumieniu, więc może tak tylko parę "słońc" na przykład.

Może są inne metody "szarpania" grawitacją (nie przychodzi mi do głowy jakie to były by metody)

[glaude 40]

Wybaczcie "lajkonikowi".

Co jest nośnikiem tych fal grawitacyjnych, bo zapewne nie foton?

[pogo 102]

 

 

czyli coś koło 54 fal ? (250 - 35)/4 A może to jak ze sprężyną: przestrzeń potrzebuje trochę pooscylować po takim brutalnym ściśnięciu?

Nie sądzę. Wygląda to raczej, że gdy obie czarne dziury weszły na orbitę gdzie krążyły wokół siebie 35 razy na sekundę, to zaczęły generować dostrzegalne dla ans fale grawitacyjne. Potem się dalej zbliżały i gdy leciały już 250 razy na sekundę to się połączyły i dalsze fale nie powstały.

 

Oczywiście to tylko takie moje gdybanie, bo żadnego opisu, który by tłumaczył to zachowanie nie znalazłem.

[thikim 119]

 

No to się pożegnałem z ideą napędu grawitacyjnego. Żeby polecieć z Falenicy do Otwocka trzeba by zderzyć ze trzy Wszechświaty.

 

Cały czas do tego nawiązuję. Naprawdę dużo łatwiej wlać kilkadziesiąt litrów ON, benzyny czy gazu niż zabierać ze 3 Słońca w bagażniku na podróz co z kolei powoduje że trzeba zabrać 10 Słońc co z kolei powoduje że trzeba zabrać 100 Słońc i tak dalej.

To już łatwiej detonować co 3 sekundy bombę atomową i na zasadzie odrzutu po 3 dniach mamy z połowę c, czyli z 200 tys. bomb atomowych. Ludzkość nie da rady?

Co do fal grawitacyjnych:

Zakładam że cała trudność polega na eliminacji drgań tektonicznych, akustycznych i z innych źródeł.

Bo wbrew doniesieniom (z innych źródeł) zgaduję że sygnały z detektora to były non stop - tylko fałszywe.

 

Przez 1/10 sekundy było to - w zakresie fal grawitacyjnych - wydarzenie jaśniejsze niż blask wszystkich gwiazd we wszystkich galaktykach - mówi Bruce Allen z Instytutu Fizyki Grawitacyjnej im. Maxa Plancka

Hmm, a to co ma niby znaczyć?

Jaki jest ten blask w zakresie fal grawitacyjnych wszystkich gwiazd we wszystkich galaktykach (a poza? )

Edytowane 12 lutego 2016 przez thikim

[Jajcenty 314]

 

 

Wygląda to raczej, że gdy obie czarne dziury weszły na orbitę gdzie krążyły wokół siebie 35 razy na sekundę,

Właśnie spowodowałeś u mnie niezdrową ciekawość: czy czarne dziury mogą się rozrywać siłami pływowymi/odśrodkowymi ?

[tempik 82]

Wybaczcie "lajkonikowi".

Co jest nośnikiem tych fal grawitacyjnych, bo zapewne nie foton?

może bohater ostatniego nobla bozon/pole higgsa?

 

 

Nie sądzę. Wygląda to raczej, że gdy obie czarne dziury weszły na orbitę gdzie krążyły wokół siebie 35 razy na sekundę, to zaczęły generować dostrzegalne dla ans fale grawitacyjne. Potem się dalej zbliżały i gdy leciały już 250 razy na sekundę to się połączyły i dalsze fale nie powstały.

 

Oczywiście to tylko takie moje gdybanie, bo żadnego opisu, który by tłumaczył to zachowanie nie znalazłem.

 

no to w takim przypadku cały taniec dziur rozegrałby się bardzo szybko 1/4s.

możliwości jest wiele. być może jest efekt dopplera i tak jak z falą na kałuży czy dzwiękiem fala może być ściskana lub rozciągana. do tego czasoprzestrzeń może być sprężysta i po uderzeniu ma tendencję do drgań i powrotu do stanu wyjściowego- wtedy rozróżnić czy ktoś kręci w kałuży patykiem w koło(tańczące czarne dziury) czy wrzucił kamyk(połączenie czarnych dziur), można jedynie mierząc czas i wysokość kolejnych fal.

Właśnie spowodowałeś u mnie niezdrową ciekawość: czy czarne dziury mogą się rozrywać siłami pływowymi/odśrodkowymi ?

zdaje sie ze siła grawitacji maleje do kwadratu odległości. różnica mas musiałaby być olbrzymia żeby ta większa rozerwała mniejszą zanim by sie połączyły. i tak wogule to zwykła materia która podobno przepada na zawsze, przez chwilę uwolniłaby się z czarnej dziury żeby znowu wpaść do większej. znowu trzebaby pisać ksiązki od nowa....

[thikim 119]

Masa jest skupiona raczej bliżej środka w CD. Zetknięcie horyzontów to nie zetknięcie mas.

Horyzonty się stykają w zasadzie bez konfliktowo.

To co generuje fale to bardzo szybki ruch bardzo dużych skupionych mas, które zmierzają do jakiegoś jednego miejsca.

Edytowane 12 lutego 2016 przez thikim

[Jajcenty 314]

 

 

Masa jest skupiona raczej bliżej środka w CD. Zetknięcie horyzontów to nie zetknięcie mas.

Ha!, jeśli tylko ta masa nie jest punktowa to będzie miała kohezję, napięcie powierzchniowe i...... pływy tada! 

[ozeo 2]

 

Symulacje komputerowe wykazały, że zarejestrowana fala pochodziła z dwóch czarnych dziur, z których masa jednej wynosiła 29, a masa drugiej to 36 mas Słońca. Dziury krążyły wokół siebie w odległości 210 kilometrów i w końcu się połączyły, W wyniku tego wydarzenia powstała czarna dziura o masie 62 razy większej niż masa Słońca. To o 3 masy Słońca mniej, niż masa obu wspomnianych czarnych dziur. Ta masa 3 Słońc została wyemitowana wskutek zderzenie w formie promieniowania grawitacyjnego. 

 

skąd wiadomo że to były czarne dziury a nie np gwiazdy ?

[Gość Astro]

czyli coś koło 54 fal ? (250 - 35)/4

 

Powalająca fizyka! Jajcenty, jeśli "oscylacja" będzie trwała 0,25 s i nie zmieni się częstotliwość, to było 0 fal?

 

Nie sądzę

 

Ja też.

 

Potem się dalej zbliżały i gdy leciały już 250 razy na sekundę to się połączyły i dalsze fale nie powstały.

 

Powstawały, ale o znacznie mniejszej (poniżej progu detekcji) amplitudzie.

 

Hmm, a to co ma niby znaczyć?

 

Znaczy to tyle, że jak posumujesz (spróbujesz obserwować) całą grawitacyjną światłość Wszechświata, to zwykle NIC nie widzisz. A tu nagle, bardzo wiele rzędów wielkości coś większego robi j…

 

Jaki jest ten blask w zakresie fal grawitacyjnych wszystkich gwiazd we wszystkich galaktykach (a poza? )

 

Nie wiem, ale NIEOBSERWOWALNY.

 

czy czarne dziury mogą się rozrywać siłami pływowymi/odśrodkowymi ?

 

Podejrzewam, że w związkach (niekoniecznie partnerskich) nawet siły dośrodkowe rozrywają.

 

może bohater ostatniego nobla bozon/pole higgsa?

 

Zdecydowanie nie.

 

cały taniec dziur rozegrałby się bardzo szybko 1/4s.

 

Cały ISTOTNY w tej emisji.

 

zdaje sie ze siła grawitacji maleje do kwadratu odległości

 

No tak twierdził Mistrz Newton.

 

i tak wogule

 

W tym samym tonie polecam:

opisując na przykład ruch dwóch czarnych dziur w układzie podwójnym, nie można sprowadzić go do zagadnienia dwóch ciał, jak w mechanice klasycznej. Nie jest możliwe w szczególności wyodrębnienie horyzontów składników układu w każdej chwili czasu i konieczne jest skonstruowanie rozwiązania dla całej czasoprzestrzeni równocześnie. Dodatkowo, na dynamikę układu, oprócz mas składników, mają wpływ również ich wektory momentu pędu.

https://pl.wikipedia.org/wiki/Fale_grawitacyjne

Tam również dobre odpowiedzi na zbędne na tym Forum pytania.

 

     

 

 

napięcie powierzchniowe i...... pływy tada!

 

Też podejrzewam, że napięcie powierzchniowe to bardzo niedoceniany parametr BH.

 

 

 

skąd wiadomo że to były czarne dziury a nie np gwiazdy ?

 

Gdyby dwie gwiazdy, tuż przy Twoim uchu, zrobiłyby j*b, to Twoje grawitacyjne ucho by tego nie usłyszało.

[tempik 82]

skąd wiadomo że to były czarne dziury a nie np gwiazdy ?

jeśli zarejestrowali częstotliwość i wielkość fali to można wyliczyć jak szybko okrążały się i jaką miały masę, tylko trzeba jeszcze wiedzieć jak ta fala jest tłumiona wedrując przez świat

[Jajcenty 314]

Powalająca fizyka! Jajcenty, jeśli "oscylacja" będzie trwała 0,25 s i nie zmieni się częstotliwość, to było 0 fal?

Odejmowanie sinusoid mi trochę nie poszło  Czasami mi się udziela i wpadam na absurdalne pomysły. 

Nie mniej jednak 250Hz pomnożyć przez czas trwania w sekundach powinno mniej więcej dać liczbę wierzchołków.

Edytowane 12 lutego 2016 przez Jajcenty

[Gość Astro]

 

 

Nie mniej jednak 250Hz pomnożyć przez czas trwania w sekundach powinno mniej więcej dać liczbę wierzchołków.

 

Tak. Cokolwiek ten "wierzchołek" znaczy.

Tak przy okazji, "zmarszczka" o f = 60 Hz to fala o długości kole 5000 km. Polecam rozwadze poniższy obrazek.

 

  

[tempik 82]

ciekawe czy jeśli rzeczywiście energia tego zdarzenia przyćmiła wszystko razem wzięte, to została ona wytracona na szarpanie czasoprzestrzenią i czy przy okazji tych zmarszczek też jest jakaś interakcja z fermionami,wiazaniami subatomowymi, jeśli tak to powinny być jakieś emisje fotonów po przejsciu fali