Revoluce ve fyzice: Vědci poprvé zachytili neviditelné gravitační vlny

12.02.2016 - Martin Reichman

Vědcům se poprvé v historii podařilo detekovat gravitační vlny předpovězené Einsteinem. Podle odborníků jde o vědeckou revoluci


Reklama

„Dámy a pánové, detekovali jsme gravitační vlny. Dokázali jsme to,“ slova pronesená Davidem Reitzem, vědeckým pracovníkem projektu LIGO, znamenají mnohé – v první řadě jde o potvrzení 100 let staré Einsteinovy obecné teorie relativity. Nový objev ale především znamená vědeckou revoluci.

Gravitační vlny byly předpovězeny obecnou teorií relativity Alberta Einsteina již v roce 1916. Teorie říká, že velmi hmotné objekty vytváří ve svém okolí vlny, které narušují časoprostor, jako kámen vhozený do vody narušuje hladinu. Čím je objekt hmotnější, tím více je časoprostor narušen.

Vědci předpokládají, že silné gravitační vlny vznikají ve chvíli, kdy dva velmi hmotné objekty, například dvě neutronové hvězdy nebo neutronová hvězda a černá díra, obíhají v páru okolo sebe. Vzájemná interakce těchto supertěžkých vah narušuje časoprostor a vytváří tak vlnění, které je možno měřit velmi přesnými nástroji.

Jak se loví gravitační vlny

Pátrání po gravitačních vlnách odstartoval již v 60. letech americký fyzik Joseph Weber. Jeho zařízení pracovalo na principu zavěšených hliníkových válců a detekce vibrací způsobených procházející gravitační vlnou. Ostatně na podobném principu funguje i nedávno spuštěný testovací projekt LISA Pathfinder. Přestože Weber v roce 1968 oznámil detekci gravitačních vln, nepodařilo se mu vědeckou obec o svém objevu dostatečně přesvědčit.

Nejpřesnější zařízení pro detekci gravitačních vln dnes představují laserové interferometry – jejich vlajkovou lodí pak obří detektor LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Detektor LIGO je tvořen dvojicí observatoří, nacházejících se v americkém Hanfordu a Livingstonu. Každá je tvořena dvěma rameny svírajícími pravý úhel o délce 4 kilometrů. Uvnitř těchto ramen se ve vakuu pohybuje svazek laserových paprsků - pokud dojde k průchodu gravitační vlny paprskem, detektor zaznamená změnu.

Projekt LIGO, který odstartoval již před 24 lety, prošel v loňském roce nákladnou rekonstrukcí, která si vyžádala náklady ve výši 200 milionů dolarů (celkové náklady na projekt se pohybují okolo 620 milionů dolarů). Cílem rekonstrukce bylo zvýšení citlivosti detektoru – uvádí se, že po přestavbě stoupla citlivost detektoru čtyřnásobně.

K oficiálnímu restartu došlo 18. září 2015, již čtyři dny před oficiálním znovuspuštěním se ale vědcům podařil husarský kousek. Testovací provoz zachytil gravitační vlny způsobené srážkou dvou černých děr vzdálených 1,3 miliardy světelných let od Země

Čím je detekce gravitačních vln tak výjimečná?

Na rozdíl od elektromagnetického vlnění způsobeného rádiovými vlnami, světlem nebo gama zářením, nepodléhají gravitační vlny žádnému rušení. Jsou tak dokonalou sondou, které vědcům umožní zkoumat mnohem vzdálenější objekty a objekty, které nejsou současnými technologiemi viditelné – černé díry a možná i temnou hmotu. Nejde tedy jen o potvrzení Einsteinovy obecné teorie relativity, jde doslova o revoluci v astronomii.

Tým vědců podílejících se na projektu LIGO sbírá jeden kompliment za druhým, podle odborníků je detekce gravitačních vln největším vědeckým počinem od objevu Higgsovy částice, nebo stanovení struktury DNA a zcela otevřeně se hovoří o Nobelově ceně.

Reklama

  • Zdroj textu:

    astronomy.com

  • Zdroj fotografií: LIGO, NSF, Aurore Simonnet (Sonoma State U.)



Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Nezamhouřit oka

Shattered | rok: 2014 | počet sezon: 1

V reality show Shattered se deset účastníků nechalo zavřít v domě plném skrytých kamer a měli za úkol vydržet týden bez spánku. Denně přitom podstupovali testy, aby se určilo, na koho dlouhodobá bdělost dopadá nejhůř. Tito jedinci se pak utkávali v různých výzvách a nejslabší museli dům opustit. Na vítěze čekalo v přepočtu 4,1 milionu korun, suma se však snižovala pokaždé, když někdo ze soutěžících zavřel oči na déle než deset sekund. Zatímco někteří usnuli, jiní prodělávali halucinace či dramatické změny chování. Farah Clareová nakonec zůstala vzhůru celých 178 hodin a odnesla si čtyři miliony korun. (foto: Unsplash, Alexandra Gorn, CC0)

Revue

Northrop Grumman B-2 Spirit – vývoj tohoto víceúčelového strategického bombardéru probíhal v maximálním utajení. (foto: Shutterstock)

Válka
Zajímavosti

Lidé se superneurony mají paměť jako mladíci. (foto: Shutterstock)

Věda

Poprava císaře Maxmiliána, vedle něho generál Miramón (po císařově levé ruce) a Mejía. Obraz fracouzského malíře Edouarda Maneta. (foto: Wikimedia Commons, CC0)

Historie

Následky kolize DART s planetkou Dimorphos zachycené dalekohledem SOAR. Za planetkou se táhne ohon, který je podle vědců dlouhý více než 10 000 kilometrů. (CTIO/NOIRLab/SOAR/NSF/AURA, T. Kareta, M. KnightCC BY-SA 4.0)

Vesmír

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907