ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ


Βαρυτικά κύματα: Ακούγοντας τη μελωδία του Κόσμου στο Ίδρυμα Ευγενίδου

Τί κάνει την ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων ιστορική; Ποιά η πιθανότητα σφάλματος; Πόσο δύσκολη ήταν μια τέτοια ανακάλυψη και τί επιφυλάσσει για το μέλλον; Εκατοντάδες σπουδαστές, καθηγητές αλλά και απλοί λάτρεις της φυσικής, συγκεντρώθηκαν στο Ευγενίδειο, για να παρακολουθήσουν τη διάλεξη του Δρ. Θεοχάρη Αποστολάτου με τίτλο «Βαρυτικά Κύματα: Πλέον μπορούμε να ακούμε την μελωδία του Κόσμου».

 
Τί κάνει την ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων ιστορική; Ποιά η πιθανότητα σφάλματος; Πόσο δύσκολη ήταν μια τέτοια ανακάλυψη και τί επιφυλάσσει για το μέλλον; Εκατοντάδες σπουδαστές, καθηγητές αλλά και απλοί λάτρεις της φυσικής, συγκεντρώθηκαν στο Ευγενίδειο Ίδρυμα για να παρακολουθήσουν τη διάλεξη του Δρ. Θεοχάρη Αποστολάτου με τίτλο «Βαρυτικά Κύματα: Πλέον μπορούμε να ακούμε την μελωδία του Κόσμου».

Ο αναπληρωτής καθηγητής στο Φυσικό Τμήμα του ΕΚΠΑ μίλησε για την πρόσφατη ανακάλυψη και τους λόγους που καθιστούν την ανίχνευση μαγνητικών κυμάτων μία από τις κορυφαίες επιστημονικές ανακαλύψεις όλων των εποχών.

Μια παλιά, κοσμική «βροντή»


Στις 11 Φεβρουαρίου, το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ, τα Πανεπιστήμια Caltech και MIT και η ερευνητική κοινοπραξία LIGO ανακοίνωσαν την ανακάλυψη βαρυτικών κυμάτων, που προήλθαν από την σπειροειδή προσέγγιση και τελική συνένωση δύο γιγαντιαίων μελανών οπών σε μία.

Όπως χαρακτηριστικά είπε ο κ. Αποστολάτος η σύγκρουση επρόκειτο για μία «κοσμική βροντή» που διήρκεσε περίπου μισό δευτερόλεπτο και συνέβη 1,3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, σε απόσταση 1,3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός μακριά από την Γη. 

Αυτή ήταν η πρώτη στην Ιστορία άμεση ανίχνευση μελανών οπών, αφού μέχρι τώρα είχαμε μόνο έμμεσες ενδείξεις για την ύπαρξη τους, από τις παρατηρήσεις της ύλης γύρω από αυτές.

Οι δύο μαύρες τρύπες, 36 ηλιακών μαζών και 29 αντίστοιχα, συνενώθηκαν σε μία ήπια, στροβιλιζόμενη μελανή οπή μάζας 62 ηλιακών μαζών. Αμέσως πριν την συνένωσή τους, οι μαύρες τρύπες περιστρέφονταν, η μία γύρω από την άλλη, 75 φορές το δευτερόλεπτο ενώ η ενέργεια του αστρικού «ραντεβού» ξεπέρασε τις 4 δεκάκις εκατομμύρια βόμβες Χιροσίμα.

Τα βαρυτικά κύματα αποτελούν ανεπαίσθητες ρυτιδώσεις στον «ιστό» του χωροχρόνου και είναι εξαιρετικά ασθενικά. Έτσι, όσο σπάνιο είναι να δημιουργηθούν από κάποιο κοσμικό γεγονός, άλλο τόσο δύσκολο είναι να τα εντοπίσουμε. Μάλιστα εκτιμάται πως τέτοιες συγχωνεύσεις μελανών οπών συμβαίνουν μόλις μία φορά το χρόνο σε ακτίνα 60.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Γαλαξία μας.

Πηγές βαρυτικών κυμάτων είναι:
-τα ζεύγη μελανών οπών ή αστέρων νετρονίων που πλησιάζουν το ένα το άλλο και συγκρούονται
-τα συμπαγή άστρα που καταβροχθίζονται από τεράστιες μαύρες τρύπες
-οι δονούμενες μαύρες τρύπες από έκρηξη υπερκαινοφανούς αστέρα και
-οι έντονες διαταραχές του πρώιμου Σύμπαντος.

Νέο «παράθυρο» στο Σύμπαν

Όλη η μέχρι τώρα γνώση μας για το Σύμπαν προερχόταν αποκλειστικά από την μελέτη των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, με τη βοήθεια αστεροσκοπείων και τηλεσκοπίων που καταγράφουν όλο το φάσμα των ακτινοβολιών από τα ραδιοκύματα μέχρι τις ακτίνες γ.

Με την ανίχευση όμως των βαρυτικών κυμάτων ανοίγει ένα εντελώς νέο «παράθυρο στη μελέτη του Σύμπαντος, αφού μας επιτρέπουν να συλλέξουμε πληροφορίες για τα βίαια φαινόμενα και το αρχέγονο παρελθόν του σύμπαντος που η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία αδυνατεί, από τη φύση της, να μας μεταφέρει.

Η ανακάλυψη θα συμβάλει στην επίλυση ορισμένων από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σύγχρονης φυσικής και θα προωθήσει τις προσπάθειες των επιστημόνων για ενοποίηση της κβαντικής θεωρίας με την βαρύτητα.

Η πιθανότητα σφάλματος είναι μόλις μία στα πέντε εκατομμύρια ενώ η συμπεριφορά του σήματος ενισχύει την θεωρία της Γενικής Σχετικότητας όπως είχε διατυπωθεί από τον Αλβέρτο Άινσταϊν, τον Νοέμβριο του 1915, και προέβλεπε την ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων. 

«Ως θεωρητικός φυσικός, διατηρώ κάποιες επιφυλάξεις για το αν τελικά ανιχνεύθηκαν βαρυτικά κύματα, αλλά ως πρακτικός άνθρωπος θεωρώ πως, ναι, αυτό που εντοπίσαμε ήταν το ίχνος βαρυτικών κυμάτων», πρόσθεσε ο κ. Αποστολάτος.

Καμπύλωση χωροχρόνου

Η βαρύτητα δεν είναι μία «ελκτική δύναμη» μεταξύ μαζών: τα σώματα απλώς καμπυλώνουν τον χωροχρόνο γύρω τους. Τί σημαίνει όμως καμπυλωμένος χωροχρόνος;

Φανταστείτε ότι έχουμε ένα σφαρικό άστρο. Όσο πιο μεγάλη είναι ακτίνα του αστεριού, τόσο πιο ήπια είναι η παραμόρφωση του χώρου γύρω από αυτό. Όσο όμως τα αστέρια συμπιέζονται (αυξάνεται η πυκνότητα τους), τόσο παύει να ισχύει η ευκλείδια γεωμετρία όπως την γνωρίζουμε. Εκτός από τον χώρο όμως, παραμορφώνεται και ο χρόνος γύρω του που «κυλά» πιο αργά στην επιφάνεια του άστρου απ’ ότι μακριά από αυτό.

Στις μαύρες τρύπες, η πυκνότητα είναι «εξωπραγματική» και το αστέρι παίρνει μετά την κατάρευσή του διαστάσεις σημείου.

LIGO: Τα υπερευαίσθητα «αυτιά» προς το Σύμπαν

Πώς όμως μπορούμε να ανιχνεύσουμε αυτά τα τόσο ασθενή σήματα; Με υπερευαίσθητα όργανα όπως αυτά των παρατηρητηρίων LIGO που η κατασκευή τους κόστισε 620 εκατομμύρια δολάρια.

Τα τεράστια συμβολόμετρα με στελέχη μήκους 4 χιλιομέτρων, διαθέτουν κάτοπτρα «εξαιρετικής ανακλαστικότητας που όμοιά τους δεν έχουν ξανακατασκευαστεί», συστήματα κενού για τους μακρόστενους σωλήνες διαμέτρου τεσσάρων μέτρων και αντικραδασμική - σεισμική δόνηση που εξασφαλίζουν την απαραίτητη «μόνωση» των οργάνων από το άμεσο περιβάλλον.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα της ευαισθησίας των τεράστιων αυτών συμβολόμετρων είναι ότι o ανιχνευτής στην πολιτεία Ουάσινγκτον «ανίχνευε,» πριν την τεχνητή «απομόνωσή» του, μέχρι και τα θαλάσσια κύματα που χτυπούσαν στις ακτές των ΗΠΑ.

«Αν τα συνδυάσει κανείς όλα αυτά με λέιζερ εξαιρετικής ποιότητας, τότε έχει έναν αρκετά ευαίσθητο ανιχνευτή και μπορεί να ‘πιάσει’ αυτά τα αδιόρατα σήματα που, στην προκείμενη περίπτωση, άφησαν στα όργανα ένα ίχνος που δεν ξεπερνούσε σε κλίμακα τα 4 χιλιοστά της διαμέτρου ενός πρωτονίου.

«Η ομορφιά της Φύσης κρύβεται όχι στα λόγια αλλά στις μαθηματικές εξισώσεις που περιγράφουν συνοπτικά τα φυσικά φαινόμενα», παρατήρησε ο κ. Αποστολάτος «...και μόνο μέσα από την διερεύνηση αυτών των εξισώσεων διατυπώνει και αντιλαμβάνεται κανείς πληρέστερα αυτή την ομορφιά».

 
Η τεχνητή νοημοσύνη στην «καρδιά» των νέων κινητών της Huawei
Η σειρά HUAWEI Mate 10 εισάγει την πρώτη μονάδα τεχνητής νοημοσύνης με αυτόνομη μονάδα επεξεργασίας...
17.10.2017, 13:09
Έρευνα: 6 στα 10 e-shops έχουν προσαρμοστεί στις απαιτήσεις της νομοθεσίας
Ελέγχθηκαν τα εξής: περιγραφή δικαιώματος υπαναχώρησης, εξυπηρέτηση καταναλωτή σε περίπτωση ελαττωματικού...
17.10.2017, 11:38
Η «βαρύτητα» των νέων κυμάτων από τους πάλσαρ στον γαλαξία NGC 4993
Το απόγευμα της Δευτέρας, σε μία ιδιαίτερα σημαντική συνέντευξη, ανακοινώθηκε ο εντοπισμός (για πρώτη φορά)...
17.10.2017, 09:42
ΕΠΙΣΤΗΜΗ— Εφτασαν στη γη τα βαρυτικά κύματα από την σύγκρουση δύο πάλσαρ
Eπιστήμονες ανακοίνωσαν ότι για πρώτη φορά ανίχνευσαν στη Γη βαρυτικά κύματα από το διάστημα, τα οποία...
16.10.2017, 18:38
Εξαπλώνεται το ηλεκτρονικό έγκλημα στην Κίνα - αύξηση 80%
Αύξηση κατά 80,7% σημειώνει το ηλεκτρονικό έγκλημα στη Κίνα, συγκριτικά με πέρυσι, καθώς τους πρώτους εννέα...
16.10.2017, 13:05
Αστρονόμοι ανακάλυψαν 8 σπάνιους γαλαξίες σε σχήμα πούρου
Έως τώρα είχαν εντοπιστεί μόνο 12 τέτοιοι, αλλά μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής μια Ελληνίδα του...
16.10.2017, 11:25
Εσθονία: Ο Δαβίδ της Βαλτικής μεταμορφώνεται σε ψηφιακό Γολιάθ
Ανέπτυξε το Skype, έκανε την ηλεκτρονική διακυβέρνηση ρουτίνα και οραματίζεται να γίνει ηλεκτρονική πατρίδα...
14.10.2017, 12:20
Σύστημα πρόγνωσης των ηλιακών εκλάμψεων από το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών
Το σύστημα FORSPEF ενσωματώνει δυο λειτουργίες πρόγνωσης, μία μακροπρόθεσμη και μία βραχυπρόθεσμη...
13.10.2017, 16:18
Αποχωρεί (αλλά όχι αμέσως) ο CEO της Samsung Electronics
Η εξέλιξη αυτή σημειώθηκε την ημέρα που η νοτιοκορεατική εταιρεία κατασκευής smartphones προέβλεψε...
13.10.2017, 13:59
Ανακαλύφτηκε δακτύλιος γύρω από τον νάνο πλανήτη Χαουμέια
Έχει άκρως ελλειπτική τροχιά γύρω από τον Ήλιο (το έτος της διαρκεί 284 χρόνια) και περιστρέφεται γύρω από...
12.10.2017, 09:30

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ... | 21  Επόμενη

Σχόλια Αναγνωστών
Αποστολή Παραπόνων
Παρακαλούμε να είστε ευγενικοί και να σέβεστε τους συνομιλητές σας. Αποφύγετε τις ύβρεις και τους χαρακτηρισμούς. Προστατέψτε τα προσωπικά σας δεδομένα. Αν κρίνετε ότι το περιεχόμενο της ιστοσελίδας είναι παράνομο ή προσβάλει οποιοδήποτε δικαίωμα σας, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας. Θα απαντήσουμε στο αίτημα σας το συντομότερο δυνατόν.
 

Κίνηση στην Αθήναmyroute.gr

Μποτιλιάρισμα

ΑΓΙΟΥ ΒΑΣΙΛΕΙΟΥ ΜΕ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΑΤΟΛΙΚΑ, ΑΠΟ ΤΗ ΣΟΛΩΜΟΥ ΕΩΣ ΤΗ ΒΟΥΛΙΑΓΜΕΝΗΣ (καμία μεταβολή)