Du har haft tillräckligt med tid att tänka på upptäckten av LIGO-gravitationsvågor, förstå vad det är och dra intressanta slutsatser för dig själv. Betydelsen av denna upptäckt chockade världen, så du kommer att vara intresserad av att lära dig om de mindre kända sidorna av den. Till exempel…
Gravity Waves bör inte vara till hjälp
Detta är en vanlig fråga som kommer med en ny vetenskaplig upptäckt: kan gravitationsvågor vara där? Kan du simma på dem? Generellt, kan du göra något användbart med dem? Till exempel, bygg en tyngdkraftsmaskin. Eller en varpdrift. Alla dessa idéer är underbara på sitt eget sätt, men de fångar inte huvudpoängen. Vi studerar inte gravitationsvågor för att göra någonting. Vi studerar gravitationsvågor eftersom vi vill förstå gravitationsvågor.
Richard Feynman uttryckte det mycket bra:
"Fysik är som sex: det kan naturligtvis ge praktiska resultat, men det är inte därför vi gör det."
Uppenbarligen är det svårt att förutsäga framväxten av ny teknik som kan ta sin vägtull från denna upptäckt. Ta till exempel en laser. När den skapades 1960 trodde många att den inte skulle ha någon praktisk tillämpning. Naturligtvis hade de fel. Lasrar finns överallt idag.
Kampanjvideo:
LIGO-detektering bevisar inte förekomsten av gravitationsvågor
Men låt oss börja med kärnan i "beviset". Vetenskapen bevisar aldrig sanningen i något - den kan helt enkelt inte göra det. Vetenskap bygger modeller. Om dessa modeller motsvarar verklig data, bra - men det validerar inte modellen. Omvänt, om du hittar data som är oförenliga med din modell, kan detta indikera att modellen är felaktig. Så ordet "bevis" behöver inte användas.
Längre. LIGO har inte bevisat förekomsten av gravitationsvågor. Men detta projekt var det första som samlade bevis för att stödja gravitationsvågmodellen. Är det bättre? Nej. Problemet kvarstår. Låt oss gå tillbaka till det förflutna. 1993 fick Russell Hulse och Joseph Taylor Jr. Nobelpriset i fysik för sin upptäckt av en binär pulsar med en varierande omloppstid. Enligt Einsteins allmänna relativitetsteori ska dessa pulsarer avge gravitationella vågor och minska omloppsperioden, som Hulse och Taylor exakt upptäckte. Vi kan säga att de var de första som fick övertygande bevis för förekomsten av gravitationella vågor.
Men upptäckte inte LIGO vågor istället för att bara leta efter bevis på deras existens? Du kan säga det, men allt beror på vad som anses vara "direkt mätning". Ingen såg en gravitationsvåg. LIGO såg speglarna röra sig, beväpnade med begreppet gravitationella vågor. Missförstå mig inte, upptäckten är verkligen allvarlig.
LIGO skulle inte ha upptäckt denna signal utan Advanced LIGO
Advanced LIGO har ökat detektorernas känslighet. Eftersom gravitationsvågens signalstyrka försvagas med den sträcka avståndet kommer en mer känslig detektor att låta dig "se" universum ytterligare. Mycket längre.
Utan Advanced LIGO skulle en gravitationshändelse (som en kollision av neutronstjärnor) krävas mycket närmare jorden. Om dessa händelser är sällsynta tar det lång tid. Genom att öka observationsavståndet ökar LIGO chanserna att upptäcka framtida händelser.
Mycket har investerats i LIGO
US National Science Foundation har investerat i sökandet efter gravitationella vågor sedan 1970-talet. Sedan dess har det investerat cirka 1,1 miljarder dollar. Det här är mycket pengar fördelat över ganska lång tid. Naturligtvis skulle alla vilja ge tillbaka tidigt, men det går inte alltid så. Vetenskapen vet hur man väntar, håller ut, inte ser framsteg under lång tid (även om det finns framsteg). Är det här projektet värt en miljard dollar? Absolut. Men 2015 spenderade den amerikanska militären 600 miljarder dollar, så mot denna bakgrund verkar det vara nonsens att investera i LIGO.
Det finns planer på att skicka en gravitationsvågdetektor till rymden
Exakt. Detektorn i rymden är fri från irriterande ljud på marken. Och det kommer att bli ett vakuum också. Utrymmet för gravitationskraft kommer också att vara ganska stort, eftersom speglarna måste placeras på olika platser. Det kommer att finnas många tekniska svårigheter associerade med detta, men vi kommer att försöka.
Detta är målet för eLISA-programmet. Programmet lanserade två LISA Pathfinder-testmassor. Detta specifika uppdrag kommer att testa hur exakt två massor kan placeras - ett nödvändigt steg mot att bygga ett rymdbaserat gravitationobservatorium.
Lågfrekventa gravitationsvågor kan mätas med ett radioteleskop
Pulsarer är som universums klocka. Tidpunkten (timing) för en pulsare mäts med radioteleskop (som använder radiovågor istället för synligt ljus). Hur kunde de användas som gravitationsvågdetektorer? Titta till exempel på pulssignaler på olika platser. När en lågfrekvent gravitationsvåg passerar genom pulsarer ändras deras egen timing. Baserat på förändringar i pulsarernas tid och plats kan du i huvudsak skapa en gigantisk version av LIGO i rymden (den största). Dessa kallas pulsar tidsraster, och de är helt verkliga.
Kanske är LIGO glad över att ha rapporterat upptäckten av en gravitationsvåg innan radioteleskop gjorde det.