Знаем, че областта на физиката има много аспекти, които затрудняват разбирането на повечето хора. Един от тези аспекти е гравитационни вълни. Тези вълни бяха предсказани от учения Алберт Айнщайн и те бяха открити 100 години след тяхното предсказание. Те представляват пробив за науката в теорията на относителността на Айнщайн.
Затова ще посветим тази статия, за да ви разкажем всичко, което трябва да знаете за гравитационните вълни, техните характеристики и значение.
Какво представляват гравитационните вълни
Говорим за представяне на нарушение в пространството-времето, което се генерира от съществуването на ускорено масивно тяло, което произвежда разширяване на енергията във всички посоки със скоростта на светлината. Феноменът на гравитационните вълни позволява пространството-времето да се разтегне, без да може да се върне в първоначалното си състояние. Той също така генерира микроскопични смущения, които могат да се възприемат само в напреднали научни лаборатории. Всички гравитационни смущения могат да се разпространяват със скоростта на светлината.
Те обикновено възникват между две или повече космически тела, които произвеждат разпространение на енергия, която се транспортира във всички посоки. Това е феномен, който кара пространство-времето да се разширява по такъв начин, че да може да се върне в първоначалното си състояние. Откриването на гравитационните вълни има много важен принос за изучаването на космоса чрез неговите вълни. Благодарение на това могат да бъдат предложени други модели за разбиране на поведението на пространството и всички негови характеристики.
откритие
Въпреки че една от последните хипотези на Алберт Айнщайн в неговата теория на относителността е описанието на гравитационните вълни, те са открити век по-късно. По този начин, съществуването на тези гравитационни вълни, които Айнщайн посочи, може да бъде потвърдено. Според този учен съществуването на този тип вълни идва от математическо извеждане, което гласи, че нито един обект или сигнал не може да бъде по-бърз от светлината.
Век по-късно през 2014 г. обсерваторията BICEP2 обяви откриването и терасите на гравитационни вълни, генерирани по време на разширяването на Вселената в Голям взрив. Малко след това тази новина можеше да бъде отречена, когато се видя, че това не е истина.
Година по-късно учените в експеримента LIGO успяха да открият тези вълни. По този начин те си осигуриха посещаемост за разгласяване на новината. следователно Въпреки че откритието беше през 2015 г., те го обявиха през 2016 г.
Основни характеристики и произход на гравитационните вълни
Нека видим кои са най-представителните характеристики, които превръщат гравитационните вълни в едно от най-важните открития в областта на физиката през последните години. Това са смущения, които променят размерите на пространство-времето по такъв начин, че то успява да го разшири, без да му позволи да се върне в първоначалното си състояние. Основната характеристика е, че те са способни да се разпространяват със скоростта на светлината и във всички посоки. Те са напречни вълни и могат да бъдат поляризирани. Това означава, че има и магнитна функция.
Тези вълни могат да транспортират енергия с висока скорост и в много отдалечени пространства. Може би едно от съмненията, повдигнати относно гравитационните вълни, е, че произходът му не може да бъде определен изцяло. Те могат да се появят на различни честоти в зависимост от интензивността на всеки един от тях.
Въпреки че не е напълно ясно, има много учени, които се опитват да установят как възникват гравитационните вълни. Нека да видим какви са възможните ситуации, в които те могат да се формират:
- Когато две или повече космически тела с много голяма маса взаимодействат помежду си. Тези маси трябва да са огромни, за да може силата на гравитацията да влезе в сила.
- Произведението на орбитите на две черни дупки. Можете да научите повече за това явление в статията за свръхмасивни черни дупки.
- Те могат да бъдат генерирани от сблъсъка на две галактики. Очевидно това е нещо, което не се случва всеки ден
- Те могат да възникнат, когато орбитите на два неутрона съвпадат.
Откриване и значение
Нека сега анализираме накратко как учените от LIGO са успели да идентифицират този тип вълни. Знаем, че те генерират смущения с микроскопични размери и че могат да бъдат открити само от много технологично напреднали устройства. Трябва също така да се има предвид, че тези устройства са много деликатни. Те са известни като интерферометри. Те са съставени от система от тунели с дължина няколко километра и са разположени във формата на L. Лазерите преминават през тези дълги километри тунели, отскачат от огледалата и се намесват, когато се пресичат. Когато възникне гравитационна вълна, тя може да бъде перфектно открита чрез деформация в пространство-времето. Тази деформация възниква между огледалата в интерферометъра.
Други инструменти, които също могат да откриват гравитационни вълни, са радиотелескопите. Такива радиотелескопи могат да измерват светлината от пулсарите. Важността на откриването на този тип вълни е това, което позволява на хората да изследват по-добре Вселената. И е, че благодарение на тези вълни можете да чувате добре вибрациите, които се разширяват в пространството-времето. Откриването на тези вълни даде възможност да се разбере, че Вселената може да се деформира и всички деформации се разширяват и свиват в цялото пространство с форма на вълна.
Трябва да се отбележи, че за да се образуват гравитационни вълни, трябва да се създадат бурни процеси, като например сблъсък на черни дупки. Благодарение на изучаването на тези вълни може да се получи информация за тези събития и катаклизми, които се случват в космоса. Всички явления могат да помогнат за разбирането и обяснението на много основни закони в областта на физиката. Благодарение на това може да се предостави голямо количество информация за космоса, неговия произход и как звездите се деформират или изчезват. Цялата тази информация също е получена, за да научите повече за черните дупки. Пример за гравитационна вълна Намира се при експлозия на звезда, сблъсък на два метеорита или когато се образува черна дупка. Може да се намери и при експлозия на свръхнова.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за гравитационните вълни и техните характеристики.