LIGOの科学者たちは、重力波を発見し、アルバート・アインシュタインの権利を証明する

今日、レーザー干渉計重力波天文台（LIGO）の科学者たちは、ついに重力波の証拠を発見したことを確認し、そうすることでアルバート・アインシュタインを取りつかれた100年前のパズルを解いた。それはこれまでに物理学者によってなされた最も重要な発見の一つです、そしてそれは他の啓示のカスケードに向かって導くことを約束します。

「我々は重力波を検出した」とLIGOのデイビッド・ライツェ監督は木曜日の発表の中で述べ、科学界の周りに数ヶ月にわたる噂が広まっていることを確認した。 「これは本当に科学的な事実です。そして我々はそれをした - 我々は月に着陸した。」

1916年にアインシュタインは彼の相対性理論を発表しました。それが現代の物理学の基礎において極めて重要な役割を果たす非常に多くの方法の中で、理論は重力波の存在を予測しました：質量の存在によって引き起こされる外向きに動く時空のさざ波。これらの波紋の存在を確信したアインシュタインは、彼が実際にそれらを見つける前に死にました。

アインシュタインの仕事は精巧なものだったので、私たちが重力について私たちが知っていると思うほとんどすべては重力波の存在にかかっています。つまり、今日まで、私たちが重力について知っていたことの大部分は実際には確認されていませんでした。それがすべて変わります。

なぜそんなに時間がかかりましたか？重力波は非常に卑猥に小さくて弱いため、科学者たちは-23のべき乗の規模のシグナルを探していました。二次的な証拠は常に溢れていますが、その規模で実際の証明を見つけることはめったに困難であるため、25年前にLIGOがまとめられました。 MIT、Caltech、および16カ国の約1000人の科学者の間のコラボレーションにより、LIGOは干渉計と呼ばれるものを作りました。プロトン。

LIGOは、これら2つの超高感度機器（1つはワシントン州ハンフォード、もう1つはルイジアナ州リビングストン）を作成し、確認したものがすべて検証できることを確認しました。どちらの機器も2002年にオンラインになりましたが、13年間、暗さしかありませんでした。

新しくアップグレードされた干渉計が運用されてから2日後の2015年9月14日、LIGOの研究者はついに何かを発見しました。彼らが後で学ぶであろうように、それは2つのブラックホール - 各々が直径150キロメートルと太陽の30倍の質量 - によって生成された信号でした。それらは光の約半分の速度で互いに螺旋状に動いていました。彼らは衝突して一つのブラックホールになった。

衝突によって放出された全エネルギーは、宇宙のすべての星を合わせたときの50倍以上も強力でした。

Reitzeによると、記録された信号は、アインシュタインの理論がこれらの状況でどのような方程式を予測するかと一致していました。それにもかかわらず、彼と彼の同僚は、そのデータが「頭が痛い」ことを発見しました。

信号は、重力波がどのように見えるのかを見るだけのものではありません。また、衝突前後の合併イベントとブラックホールの実際の特性も示しています。 LIGOの科学者Gabriela Gonzalezによると、捕捉された信号の波形は、マージされたブラックホールが実際には元の2つのオブジェクトの合計よりわずかに小さいことを示しています。さらに、「この合併は13億年前に起こった」と彼女は言った、「地球上での多細胞生物の生活が広まり始めた頃」

ゴンザレスは、シグナルの修正されたオーディオ録音を演奏しました - 短い、鳥のようなチャープ。 「これは、来て最初に多くの人たちです」と彼女は言った。

調査結果の影響は誇張することはできません。この発見は、100年前の謎を休むことにとどまりません - それは、ユニークなレンズを通して宇宙についての詳細を学ぶことに人間を開かせます。木曜日以前は、天体物理学者は本質的に電磁スペクトルを通して宇宙を研究することに限られていました。私たちは多くのことを学びましたが、重力波を観測して測定することなしには調べることができない星、超新星、ブラックホール、その他の現象についての膨大な量があります。私たちがこれらのシグナルをついに聞くことができることを知ることは科学者を宇宙の全域に開放していました。

事実、LIGOの結果はブラックホールの存在を効果的に証明しています。

おそらく最も興味深く、有名な天体物理学者とLIGOの共同創設者Kip Thorne（7位にランクされていますが、現在は確実に上昇傾向にある）は、「宇宙弦」として知られるものを研究する可能性があるでしょう。ビッグバン以来の宇宙。

その他の質問科学者たちは重力波のより大きな研究で答えることができるかもしれません：宇宙はどのくらい速く拡大していますか？超新星の原因は何ですか？重力波は光と比較してどれだけ速く進みますか。

LIGOの立ち上げは「大きなリスクでした」と、National Science FoundationのディレクターであるFrance Cordovaは述べました。しかし、そのリスクは今日恩恵を受けているようです。 "アインシュタインは輝いているでしょう。"

木曜日の発表はまた確実に大きな希望をもたらすでしょう LISAパスファインダー - 宇宙船はeLISAのテストベッドとして機能します - 宇宙ベースの干渉計 - そしてそのプロジェクトに投資されたお金と時間を大いに検証するでしょう。

そしてそれは始まりに過ぎません。私たちはこれまでに考えられていたよりももっと多くのことを宇宙について学ぶつもりです、そしてついに宇宙の起源と未来を理解することに近づくかもしれません。 Reitze氏は、次のように述べています。