WAS SIND GRAVITATIONSWELLEN?

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Wenn massive Objekte ineinander stoßen, sollten Gravitationswellen freigesetzt werden. Was sind diese Dinge und wie können wir sie erkennen?

Wer will gegen Einstein wetten? Du? Du? Was ist mit Ihnen?

Sicher, es gab ein paar Unebenheiten, aber die Erfolgsgeschichte des Mannes in Bezug auf die Relativitätstheorie ist makellos. Er erklärte die seltsame Art und Weise, wie Merkur die Sonne umkreist. Er vermutete, dass Astronomen während einer Sonnenfinsternis Sterne sehen würden, die von der Schwerkraft der Sonne abgelenkt würden. Er sagte voraus, dass die Schwerkraft das Licht rot verschieben würde, und es dauerte 50 Jahre, bis die Physiker endlich ein Experiment entwickelten, um es zu verifizieren.

Basierend auf seinen Vorhersagen bestätigten Wissenschaftler, dass Galaxien das Licht mit ihrer Schwerkraft verzerren, Photonen sich in der Nähe der Sonne erweitern und Uhren, die sich mit hoher Geschwindigkeit fortbewegen, weniger Zeit haben als Uhren auf der Erde.

Sie haben sogar die Rotverschiebung der Gravitation, das Ziehen von Bildern und das Äquivalenzprinzip getestet. Welches ist ein Wortsalat, den wir in Zukunft behandeln werden, oder für diejenigen unter Ihnen, die nicht warten können, googeln Sie.

Jedes Mal, wenn Bertie eine Vorhersage über die Relativitätstheorie machte, konnten Physiker dies durch Experimente überprüfen. Und so sollte laut diesem verschwommenen Mann mit dem riesigen Gehirn, wenn massive Objekte ineinander stoßen oder wenn sich schwarze Löcher bilden, Gravitationswellen freigesetzt werden.

Was sind diese Dinge und wie können wir sie erkennen?

Zunächst eine kurze Übersicht. Masse verursacht eine Verzerrung in Raum und Zeit. Die "Schwerkraft" der Sonne ist keine Zugkraft, sondern eine Einkerbung, die die Sonne im Raum um sich herum verursacht.

Planeten denken, dass sie sich in einer geraden Linie bewegen, aber sie werden tatsächlich in einen Kreis gezogen, während sie durch diese verzerrte Raumzeit reisen. Geh nach Hause Planeten, du bist betrunken.

Die Idee ist, wenn sich die Masse bewegt oder verändert, sagte Einstein, dass es in der Raumzeit Gravitationswellen geben sollte.

Unser Problem ist, dass die Größe und Wirkung von Gravitationswellen unglaublich gering ist. Wir müssen die katastrophalsten Ereignisse im Universum finden, wenn wir hoffen, sie überhaupt zu entdecken.

Eine Supernova, die asymmetrisch detoniert, oder zwei supermassereiche Schwarze Löcher, die sich gegenseitig umkreisen, oder ein Familientreffen der Galactus; sind die Größenordnung der Ereignisse, nach denen wir suchen.

Der schwerwiegendste Versuch, Gravitationswellen zu erfassen, ist das Laserinterferometer-Gravitationswellenobservatorium (LIGO-Detektor) in den USA. Es verfügt über zwei Einrichtungen, die durch 3000 km voneinander getrennt sind. Jeder Detektor überwacht sorgfältig alle Gravitationswellen, die so lange durchlaufen, bis die Laserpulse in einem 4 km langen, versiegelten Vakuum abprallen.

Wenn eine Gravitationswelle erfasst wird, bestimmen die beiden Observatorien mithilfe der Triangulation ihre Größe und Richtung. Zumindest war dies der Plan von 2002 bis 2010. Das Problem war, dass während des gesamten Laufs keine Gravitationswellen festgestellt wurden.

Aber hey, das ist ein Job für die Wissenschaft. Die Forscher mit den stählernen Augen bauten die Ausrüstung ungebogen um und verbesserten ihre Empfindlichkeit um den Faktor 10. Diese nächste Runde beginnt im Jahr 2015.

Wissenschaftler haben weltraumgestützte Instrumente vorgeschlagen, die eine höhere Empfindlichkeit bieten und die Wahrscheinlichkeit erhöhen könnten, eine Gravitationswelle zu erkennen.

Physiker gehen davon aus, dass dies eine Frage des „Wann“ und nicht des „Wenn“ ist, dass Gravitationswellen erkannt werden, da nur ein Narr gegen Einstein setzt. Nun, das und Gravitationswellen wurden bereits entdeckt ... indirekt.

Durch die Beobachtung der extrem regelmäßigen Energiestrahlen von Pulsaren verfolgen Astronomen genau, wie schnell sie ihre Energie aufgrund von Gravitationswellen wegstrahlen. Bisher stimmen alle Beobachtungen perfekt mit den Vorhersagen der Relativitätstheorie überein. Wir haben diese Gravitationswellen einfach noch nicht direkt erfasst.

Also gute Nachrichten! Unter der Annahme, dass die Physiker und Einstein Recht haben, sollten wir in den nächsten Jahrzehnten eine Gravitationswelle entdecken, die eine Reihe von Vorhersagen darüber zusammenfasst, wie wahnsinnig seltsam sich unser Universum verhält.

Sollten wir uns eingehender mit der Relativitätstheorie, Einstein und seinen Vorhersagen befassen? Sagen Sie es uns in den Kommentaren unten.