Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Uda się badać kwantową grawitację? Lustra LIGO schłodzone niemal do zera absolutnego

Recommended Posts

Zestaw czterech 40-kilogramowych luster używanych przez obserwatorium fal grawitacyjnych LIGO zostały schłodzony tak bardzo, że lustra znalazły się bardzo blisko minimalnego stanu energetycznego. Tym samym są największymi obiektami, jakie kiedykolwiek znajdowały się tak blisko stanu podstawowego. Dotychczas stan podstawowy udało się uzyskać jedynie w przypadku przedmiotów ważących ułamki grama.

W świecie kwantowym temperatura i ruch są jednym i tym samym. Im więcej cząstek się porusza, tym obiekt ma wyższą temperaturę. Aby wprowadzić obiekt w stan podstawowy konieczne jest usunięcie kwantów energii tych wibracji, fononów.

Chirs Whittle i jego zespół z Massachusetts Institute of Technology schłodził cały system z temperatury pokojowej do 77 nanokelwinów. Dokonano tego za pomocą jednego z systemów LIGO, który wykorzystuje światło do pomiaru wibracji luster. Następnie wykorzystano pole elektromagnetyczne do spowolnienia tych wibracji. To działa podobnie, jak w przypadku dziecka na huśtawce. Jeśli chcesz zatrzymać huśtawkę, musisz przyłożyć siłę odwrotnie do kierunku ruchu, mówi Whittle.

Jako, że wibracje, które naukowcy chcieli usunąć, były niezwykle małe, konieczne było dokonanie superprecyzyjnych pomiarów, by się dowiedzieć, jaką siłę należy przyłożyć, by je zniwelować. Dzięki precyzyjnym pomiarom i użyciu niezwykle dokładnych systemów LIGO udało się zmniejszyć liczbę fononów obecnych w dowolnym momencie z 10 bilionów (10 000 000 000 000) do zaledwie 11.

Celem pracy Whittle'a jest wyjaśnienie, dlaczego obiekty makroskopowe nie występują w stanie podstawowym. Niektórzy fizycy sądzą, że przyczyną jest obecność grawitacji. Jeśli chcesz to sprawdzić, potrzebujesz dwóch rzeczy. Po pierwsze, obiektu na tyle dużego, że można zmierzyć wpływ grawitacji na ten obiekt, po drugie – możliwości wprowadzenia tego obiektu w stan podstawowy, mówi jeden z badaczy, Vivishek Sudhir.

Jeśli nauczylibyśmy się standardowo wprowadzać obiekty makroskopowe w stan podstawowy, zwiększyłoby to czułość takich urządzeń jak LIGO. To jednak bardzo odległa przyszłość.

Przed rokiem udało się zmierzyć ruch 40-kilogramowego lustra LIGO wywołany fluktuacjami kwantowymi.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Łazik Perseverance wylądował na Marsie po trwającej ponad pół roku podróży. W tym czasie był narażony na oddziaływanie dużych dawek promieniowania kosmicznego, które dodatkowo mogło zostać gwałtownie zwiększone przez koronalne wyrzuty masy ze Słońca. Na takie właśnie szkodliwe dla zdrowia promieniowanie narażeni będą astronauci podróżujący na Marsa. W przeciwieństwie do załogi Międzynarodowej Stacji Kosmicznej nie będą oni chronieni przez ziemską magnetosferę. Dlatego też wszelkie metody skrócenia podróży są na wagę zdrowia i życia.
      Emmanuel Duplay i jego koledzy z kanadyjskiego McGill University zaprezentowali na łamach Acta Astronautica interesującą koncepcję laserowego systemu napędowy, który mógłby skrócić załogową podróż na Marsa do zaledwie 45 dni.
      Pomysł na napędzanie pojazdów kosmicznych za pomocą laserów nie jest niczym nowym. Jego olbrzymią zaletą jest fakt, że system napędowy... pozostaje na Ziemi. Jedną z rozważanych technologii jest wykorzystanie żagla słonecznego przymocowanego do pojazdu. Żagiel taki wykorzystywałby ciśnienie fotonów wysyłanych w jego kierunku z laserów umieszczonych na Ziemi. W ten sposób można by rozpędzić pojazd do nieosiągalnych obecnie prędkości.
      Jednak system taki może zadziałać wyłącznie w przypadku bardzo małych pojazdów. Dlatego Duplay wraz z zespołem proponują rozwiązanie, w ramach którego naziemny system laserów będzie rozgrzewał paliwo, na przykład wodór, nadając pęd kapsule załogowej.
      Pomysł Kanadyjczyków polega na stworzeniu systemu laserów o mocy 100 MW oraz pojazdu załogowego z odłączanym modułem napędowym. Moduł składałby się z olbrzymiego lustra i komory wypełnionej wodorem. Umieszczone na Ziemi lasery oświetlałby lustro, które skupiałoby światło na komorze z wodorem. Wodór byłby podgrzewany do około 40 000 stopni Celsjusza, gwałtownie by się rozszerzał i uchodził przez dyszę wylotową, nadając pęd kapsule załogowej. W ten sposób, w ciągu kilkunastu godzin ciągłego przyspieszania kapsuła mogłaby osiągnąć prędkość około 14 km/s czyli ok. 50 000 km/h, co pozwoliłoby na dotarcie do Marsa w 45 dni. Sam system napędowy, po osiągnięciu przez kapsułę odpowiedniej prędkości, byłby od niej automatycznie odłączany i wracałby na Ziemię, gdzie można by go powtórnie wykorzystać.
      Drugim problemem, obok stworzenia takiego systemu, jest wyhamowanie pojazdu w pobliżu Marsa. Naukowcy z McGill mówią, że można to zrobić korzystając z oporu stawianego przez atmosferę Czerwonej Planety, jednak tutaj wciąż jest sporo niewiadomych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W zbiorach Muzeum Narodowego we Wrocławiu (MNW) od 65 lat znajduje się lustro. Jak podkreśliła Elżbieta Gajewska-Prorok, kustoszka w Dziale Szkła, to jeden z wielu zabytków, które w nieznanych okolicznościach [i często w złym stanie, związanym z nieodpowiednim przechowywaniem] trafiły do zbiorów muzealnych kilka lat po zakończeniu wojny. Tajemnice związane z jego dziejami udało się ostatnio częściowo odtworzyć.
      Rama bez tafli
      Przed konserwacją i restauracją lustro z MNW było ramą bez tafli. Ośmioboczna rama wykonana została z drewna, pokryta folią cynową i obłożona cienkimi lustrzanymi szybkami ze stylizowaną dekoracją forlaną rytowaną na awersie oraz formowanymi na gorąco elementami szklanymi w kolorach różowym i żółtym: skręcanymi spiralnie pręcikami, karbowanymi wstęgami i rozetami kwietnymi. Wstęgi z kwiatami, umieszczone w partiach załamania ramy, maskowały połączenia lustrzanych szybek. Płytkom nadano właściwości lustrzane za pomocą podlewy amalgamatu rtęci i cyny.
      Metodę polegającą na podlewaniu tafli szklanych amalgamatem (stopem rtęci z cyną bądź ołowiem) opracowano w XV w. w Wenecji. Lustra rtęciowe wytwarzano w Europie niemal do połowy XIX w. Później z warstwy rtęciowej zrezygnowano na rzecz warstwy srebrnej. W pewnym momencie wprowadzono również związki innych białych metali, np. platyny.
      Konserwacja we wrocławskiej pracowni
      Na początku br. lustro ze zbiorów MNW trafiło do pracowni Sławomira Oleszczuka, który zajmuje się konserwacją szkła zabytkowego. Odnowiony zabytek można oglądać na wystawie stałej "Sztuka europejska XV-XX wieku".
      Przeprowadzone przeze mnie wstępne badania zabytku przed konserwacją ujawniły fragmenty gazet francuskich: z 25 lipca 1801 (10 ͤ Anne 7 Thermidor) oraz z 1889, stanowiących podkład lustrzanych płytek. Na tej podstawie można określić powstanie zwierciadła najwcześniej na koniec 1801 r. - ujawniła Gajewska-Prorok.
      Burzliwe dzieje Republiki Weneckiej
      Warto przypomnieć, że w 1796 r. Republika Wenecka została zajęta przez Francuzów, a w 1797 r. zlikwidowana (pokój w w Campo Formio), w wyniku czego większość jej ziem przypadła Austrii. Po kilku latach, w 1805 roku, Napoleon odebrał Wenecję Austrii, aby zintegrować ją z królestwem Włoch, którego został królem. Po klęsce Napoleona i kongresie wiedeńskim, w roku 1815 miasto zostało ponownie włączone do Cesarstwa Austriackiego i stało się częścią ziem Habsburgów do 1848 roku - tłumaczy kustoszka.
      Na podstawie znalezionych gazet wiadomo, że lustro powstało w Wenecji w drugiej połowie 1801 albo po 1805 r., gdy nie było problemu z dostępem do francuskich gazet. Obecność fragmentu z 1889 r. wskazuje zaś na naprawę lustra pod koniec XIX w. we Francji. Gajewska-Prorok dywaguje, że być może już wtedy zwierciadło znajdowało się w obiegu antykwarycznym.
      Weneckie lustro oktogonalne w lustrzanych ramach
      Zwierciadło ze zbiorów MNW należy do typu weneckich luster oktagonalnych w szerokich lustrzanych ramach; został on wypracowany w Wenecji w połowie XVII w. Obecnie ośmioboczne zwierciadła w lustrzanych ramach z formowanymi na gorąco nakładkami są najbardziej rozpoznawalną formą zwierciadła weneckiego. W pracowniach luster na Murano wytwarza się do dzisiaj metodami tradycyjnymi zwierciadła w tym typie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Teorie mówią, że nie istnieją gwiazdowe czarne dziury o takiej masie. Ale, jak wiemy, natura zawsze znajdzie jakiś sposób, mówi Stan Woosley, astrofizyk z University of California, Santa Cruz. Uczony skomentował w ten sposób to, co zarejestrowały wykrywacze fal grawitacyjnych LIGO i Virgo. A przechwyciły one sygnał świadczący o niezwykle mało prawdopodobnej kolizji czarnych dziur o rzadko spotykanej masie.
      Eksperci,  którymi kontaktowali się dziennikarze poinformowali, że wśród 22 fal grawitacyjnych zarejestrowanych od kwietnia przez LIGO/Virgo znajduje się taki, który pochodzi od czarnej dziury o masie nawet 100 mas Słońca. Dzisiaj naukowcy potwierdzili, że zauważyli kolizję dwóch czarnych dziur o masach 65 i 85 mas Słońca, w wyniku której powstała czarna dziura o masie 150 mas Słońca.
      Krzysztof Bełczyński, astrofizyk z Uniwersytetu Warszawskiego, był tak pewien, iż zderzenie takich czarnych dziur jest mało prawdopodobne, że w 2017 roku w podczas spotkania w Aspen Center For Physics wraz z Danielem Holzem z University of Chicago zawarli zakład stwierdzając, iż żadna czarna dziura o takiej masie nie zostanie wykryta w pierwszych 100 sygnałach LIGO/Virgo. Do zakładu dołączył później też Woosley. Zakład przyjęło troje innych naukowców. Myślę, że przegramy ten zakład. Ku chwale nauki, mówi Bełczyński.
      W 1967 roku fizycy z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie odkryli, że jeśli umierająca gwiazda ma bardzo masywne jądro, to nie zapadnie się ono w czarną dziurę. Gwiazda taka zmieni się w supernową niestabilności kreacji par (pair-instability supernova).
      Do jej powstania dochodzi, gdy jądro gwiazdy staje się tak gorące, iż światło spontanicznie zamienia się w nim w pary elektron-pozyton. Dotychczas ciśnienie światła zapewniało stabilność jądra. Gdy zaczyna się ono zamieniać w materię ciśnienie to spada, jądro gwałtownie się kurczy, staje się coraz gorętsze, to z kolei przyspiesza produkcję par elektron-pozyton. Powstaje samonapędzający się mechanizm. W końcu temperatura rośnie do tego stopnia, że dochodzi do fuzji tlenu. W jego wyniku implozja zostanie zatrzymana, a rozpoczyna się proces odwrotny. Następuje eksplozja jądra. Jeśli jądro miało masę 65–130 mas Słońca, cała materia zostaje rozrzucona. Po gwieździe pozostaje mgławica. Jądro nie zapada się, nie powstaje czarna dziura.
      Jeśli natomiast jądro, w którym doszło do niestabilności kreacji par miało masę od 50 do 65 mas Słońca, dochodzi do serii eksplozji, które stopniowo wyrzucają materię dopóty, dopóki masa jądra nie spadnie poniżej limitu, w którym niestabilność kreacji par już nie zachodzi. Z tego wynika, że nie powinny istnieć gwiazdowe czarne dziury o masie pomiędzy 50 a 130 mas Słońca. To bardzo proste obliczenia, mówi Woosley, którego praca z 2002 roku na ten temat jest uważana za ostateczne wyjaśnienie problemu.
      Mogą za to istnieć, i istnieją, czarne dziury o masie większej niż 130 mas Słońca, gdyż implozja tak masywnego jądra nie może zostać zatrzymana, nawet w wyniku fuzji tlenu. Jądro zapada się do czarnej dziury. Jednak, jako że gwiazdy tracą masę przez całe swoje życie, gwiazda, która utworzyłaby jądro o masie ponad 130 mas Słońca musiałaby mieć co najmniej masę 300 mas Słońca. Tak masywne gwiazdy są niezwykle rzadkie. Dlatego też większość ekspertów uznaje, że LIGo/Virgo może wykryć kolizje czarnych dziur o masach nie przekraczających 50 mas Słońca.
      Znamy też supermasywne czarne dziury o masach miliony i miliardy raza większych od masy Słońca, jednak powstają one w inny sposób, a LIGO i Virgo nie są w stanie wykryć ich zderzeń.
      Dlatego tylko niewielu specjalistów uważało, że LIGO i Virgo zauważą kolizje czarnych dziur o masach ponad 50 mas Słońca. Stąd wyzwanie, jakie w formie zakładu rzucili im Bełczyński, Holz i Wooley. Zakład ten przyjęli Carl Rodriguez z MIT, Sourav Chatterjee z Tata Institute for Fundamental Research z Mombasy, do których dołączył później Fred Rasio z Northwestern University. Przegrani mają kupić każdemu z wygranych butelkę wina o wartości 100 USD.
      Rodriguez, Chatterjee i Rasio stwierdzili, że co prawda większość kolizji wykrywanych przez LIGO i Virgo prawdopodobnie ma swój początek w izolowanych układach podwójnych, ale niewielka część z nich może zachodzić w gęstych środowiskach takich jak gromady kuliste. Tam zaś, ich zdaniem, może zdarzyć się tak, że np. czarna dziura o masie 50 mas Słońca najpierw wchłonie czarną dziurę o masie 30 mas Słońca, a później znowu połączy się z jakąś czarną dziurą. LIGO/Virgo może zarejestrować to drugie zdarzenie, zatem zauważy zderzenie czarnych dziur, z których co najmniej jedna będzie miała masę pomiędzy 50 a 130 mas Słońca. Istnieje też jeszcze inna możliwość. Otóż kolizja taka może rozpocząć się również w izolowanym układzie podwójnym. Jeśli jedna z gwiazd układu utworzy czarną dziurę, a układ nadal będzie istniał, to czarna dziura może wchłaniać masę z towarzyszącej jej gwiazdy, rosnąc powyżej „zakazanego” limitu. Później, gdy druga z gwiazd utworzy czarną dziurę, może dojść do kolizji obu czarnych dziur i zarejestrowania tego wydarzenia na Ziemi.
      Krzysztof Bełczyński i jego koledzy przegrali więc zakład. Woosley wciąż uważa, że granica „zakazanej masy” istnieje. Jego zdaniem, wśród olbrzymiej liczby czarnych dziur musi istnieć – mimo nielicznych wyjątków – wyraźny spadek liczby czarnych dziur w zakresie masy od 50 do 130 mas Słońca. A te nieliczne istniejące wyjątki to wynik tego, że natura nie znosi próżni.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Obsydianowe lustro, które do kontaktu z duchami wykorzystywał John Dee, XVI-wieczny mag, astrolog i matematyk,  doradca królowej Anglii Elżbiety I, jest pochodzenia azteckiego, wykazały badania przeprowadzone przez naukowców z Wielkiej Brytanii, Rosji i USA. Uczeni, posługując się metodą rentgenografii strukturalnej, porównali materiał lustra z różnymi źródłami obsydianu na terenie Meksyku i wykazali, że skała, z której zrobiono lustro, pochodzi z okolic Pachuca, 85 kilometrów na północny-wschód od miasta Meksyk. Badania prowadził zespół kierowany przez Stuarta Campbella z University of Manchester.
      Historycy od dawna podejrzewali, że lustro Dee zostało przywiezione do Europy z Meksyku, ale brakowało na to dowodów. Chociaż okrągłe lustra to dobrze znane obiekty używane przez Azteków, dotychczas pochodzenie żadnego z nich nie było dowiedzione technikami analitycznymi, napisali badacze na łamach Antiquity.
      Obsydianowe lustra pojawiają się po raz pierwszy w VII tysiącleciu przed naszą erą na terenie Bliskiego Wschodu. Jednak najbardziej znanymi ich przykładami są lustra azteckie. Lustro, którego Dee używał do kontaktu z duchami, od dawna budziło zainteresowanie naukowców. Pojawiały się zarówno wątpliwości co do tego, czy znajdujące się w zbiorach British Museum lustro należało do Dee, jak i co do jego azteckiego pochodzenia. Mogła to być europejska kopia azteckiego lustra.
      John Dee żył w latach 1527–1608/1609. Był typowym uczonym renesansu. Zajmował się różnymi dziedzinami nauki, w tym alchemią i astrologią. Rozróżniał naturalną „magię”, uważaną za dziedzinę naukową, od magii demonicznej, postrzeganą jako wypaczenie religii. Dee zgromadził bogatą bibliotekę, liczne instrumenty nawigacyjne, używał też licznych luster do demonstrowania działania iluzji optycznych. Dużo podróżował po Europie i miał liczne kontakty z ówczesną elitą intelektualną. W 1558 roku został doradcą naukowym i astrologiem Elżbiety I. W latach 1550–1570 brał udział w przygotowywaniu angielskich wypraw do Nowego Świata, interesował się też hiszpańskimi relacjami z tego regionu. Do lat 80. XVI wieku mocno rozwinął swoje zainteresowania siłami nadprzyrodzonymi, kontaktował się ze słynnymi medium, angażując je jako pośredników między sobą a duchami i aniołami. Prawdopodobnie to właśnie wtedy wszedł w posiadanie wspomnianego lustra.
      Wiemy, że obsydianowe lustra znajdowały się w pierwszych transportach dóbr przysyłanych po podboju Meksyku do Europy. Osiem takich luster znalazło się na Starym Kontynencie w wyniku wyprawy Hernando de Soto. Dee miał wiele okazji, by nabyć lustro czy to poprzez swoje kontakty z dworami Europy, liczne studia czy też, gdy mieszkał w latach 80. XVI wieku na terenie dzisiejszych Czech. W tym bowiem okresie przedmioty z Nowego Świata cieszyły się wielkim zainteresowaniem.
      Przed rokiem 1770 lustro należało już do polityka i antykwariusza Horace'a Walpole'a, który na przyczepionej doń karteczce napisał, że jest to Czarny Kamień, który doktor Dee używał do wywoływania duchów. Kamień ten jest wymieniony w Katalogu Kolekcji Earlów Peterborough, z której trafił do Lady Elizabeth Germaine. Wspomniany katalog zaginął, ale mamy dokumenty świadczące o tym, że kolekcja Earlów Peterborough została przekazana sir Johnowi Germain'e w 1705 roku, a później stała się własnością Elizabeth. O związku lustra z Dee świadczą też dokumenty sądowe z procesu po śmierci Johan Pontoisa, który odziedziczył liczne książki i przedmioty Dee. W procesie tym przedstawiono dokument pochodzący sprzed roku 1618, a zatem z zaledwie dekady po śmierci Dee, w którym wspomniano, że w domu Pontoisa znajduje się płaski kamień jak kryształ, o którym Pontios mówił, że przed oczami doktora Dee pojawiał się w nim anioł. Lustro Dee zmieniało właścicieli wielokrotnie, aż w 1966 roku zostało zakupione przez British Museum.
      Brytyjsko-rosyjsko-amerykański zespół specjalistów przeanalizował cztery obsydianowe lustra znajdujące się w zbiorach British Muzeum. Lustro Dee, dwa inne okrągłe lustra i jedno prostokątne. Lustro Dee oraz jedno z okrągłych luster, najbardziej doń podobne, pochodzą z Pachuca. To najbardziej eksploatowane źródło obsydianu znajdowało się pod bezpośrednią władzą Azteków. Tamtejszy obsydian był wyjątkowo czysty. Dwa pozostałe analizowane lustra pochodziły z Ccareo-Zinapecuaro, źródeł obsydianu pod bezpośrednią władzą Tarasków.
      Lustro Dee nie jest wyjątkowym obiektem. W kolekcjach muzealnych znajduje się co najmniej 18 okrągłych obsydianowych luster o azteckim pochodzeniu oraz co najmniej 31 luster prostokątnych. Tym, co czyni je wyjątkowym jest jego właściciel, słynny okultysta i badacz wiedzy tajemnej. Do użycia obsydianowego azteckiego lustra podczas badania świata duchów i aniołów mogło skłonić go znaczenie, jakie obsydianowi nadawali Aztekowie. Obsydian był dla nich bowiem materiałem i medycznym i magicznym. Chronił przed złem, mógł uchwycić obraz duszy, był powiązany ze światem umarłych. A Tezcatlipoca – Dymiące Zwierciadło – aztecki bóg ciemności, zła i zemsty, często był przedstawiany obwieszony lustrami, co świadczyło o jego mocy przewidywania przyszłości.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Od czasu przełomowego odkrycia fal grawitacyjnych amerykańskie obserwatorium LIGO we współpracy ze swoim europejskim odpowiednikiem Virgo zarejestrowały dziesiątki zdarzeń, które wygenerowały zmarszczki czasoprzestrzeni. W przyszłości obserwatoria fal grawitacyjnych będą udoskonalane, co  pozwoli na wykrycie większej liczby fal pochodzących z głębszych regionów wszechświata, a co za tym idzie, pozwoli nam lepiej zrozumieć wszechświat i poznać jego tajemnice.
      Fale grawitacyjne powinny ściskać i rozciągać przestrzeń o 1 część na 1021, 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.
      Jednym z niezwykle ważnych elementów wpływających na czułość obu detektorów wchodzących w skład LIGO jest powłoka wspomnianych luster. Każde z nich waży 40 kilogramów, a w każdym z detektorów znajdują się 4 takie lustra. Im większy współczynnik odbicia luster, tym bardziej czuły interferometr. Jednak te same powłoki, dzięki którym lustra odbijają światło, mogą prowadzić do zwiększenia szumu tła, a to z kolei może zagłuszać sygnał z fal grawitacyjnych. A trzeba wiedzieć, że LIGO jest wrażliwy na ruch uliczny, ruchy tektoniczne czy uderzenia fal na odległym wybrzeżu. Dlatego też ciągle trwają prace nad odpowiednimi powłokami luster.
      Teraz specjaliści z California Institute of Technology (Caltech), pracujący przy LIGO, poinformowali o opracowaniu nowej powłoki wykonanej z tlenku tytanu i tlenku germanu. Za jej pomocą można będzie 2-krotnie zmniejszyć szum tła z luster, co pozwoli na 8-krotnie powiększenie przestrzeni wszechświata, z której LIGO może zbierać sygnały. Poszukujemy najdoskonalszego z obecnie dostępnych materiałów. Nasza zdolność do badania tego, co dzieje się w astronomicznej skali wszechświata jest ograniczona zjawiskami zachodzącymi w mikroskopijnej przestrzeni [powłoki luster - red.], mówi Gabriele Vajente, główna autorka badań nad nową powłoką. Mamy nadzieję, że dzięki nowej powłoce będziemy mogli zwiększyć częstotliwość wykrywania fal grawitacyjnych z obecnej raz na tydzień do raz na dzień lub częściej, dodaje dyrektor LIGO Laboratory na Caltech David Reitze.
      Nawet najmniejsze zakłócenia z otoczenia, takie jak wibracje atomów wywołane temperaturą, mogą wpłynąć na czas odbicia światła lasera od luster i zakłócić pracę interferometru.
      Najważniejsze w naszej pracy było stworzenie lepszych metod testowania różnych materiałów. Teraz możemy sprawdzić ich właściwości w około 8 godzin, a praca taka jest w pełni zautomatyzowana. Wcześniej zajmowało to około tygodnia. Dzięki temu mogliśmy szybciej testować różne połączenia różnych materiałów. Niektóre z nich zupełnie się nie sprawdzały, ale dało nam to wgląd w to, jakich właściwości powinniśmy poszukiwać, wyjaśnia Vajente. W końcu uczeni zauważyli, że odpowiednia kombinacja tlenku tytanu i tlenku germanu najlepiej redukuje wibracje wywołane zmianami temperatury.
      Lustra z nową powłoką mogą zostać zastosowane już w czasie 5. kampanii badawczej LIGO, która ruszy w połowie dekady w ramach programu Advanced LIGO Plus. Latem przyszłego roku rozpocznie się zaś 4. kampania badawcza, ostatnia z programu Advanced LIGO.
      O tym, jak ważne był opracowanie nowej powłoki mówi dyrektor Reitze. To zmieni badania prowadzone w ramach Advanced LIGO Plus. To wspaniały przykład, jak bardzo LIGO jest uzależnione od najnowocześniejszych osiągnięć optyki i badań materiałowych. To największy od 20 lat postęp w optyce wykorzystywanej w LIGO.
      Przydatność przeprowadzonych właśnie badań nie ogranicza się jedynie do wykorzystania ich wyników przy wykrywaniu fal grawitacyjnych. W przyszłości ich wyniki mogą zostać wykorzystane w telekomunikacji czy przemyśle półprzewodnikowym.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...