સરળ શબ્દોમાં ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો શું છે. "ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો" વાક્યનો અર્થ

ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાં સમતુલામાં પ્રવાહીની મુક્ત સપાટી સપાટ હોય છે. જો કોઈના પ્રભાવ હેઠળ હોય બાહ્ય પ્રભાવઅમુક જગ્યાએ પ્રવાહીની સપાટી તેમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે સંતુલન સ્થિતિ, પછી પ્રવાહીમાં ગતિ થાય છે. આ ચળવળ પ્રવાહીની સમગ્ર સપાટી પર તરંગોના સ્વરૂપમાં પ્રચાર કરશે, જેને ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો કહેવાય છે, કારણ કે તે ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની ક્રિયાને કારણે થાય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો મુખ્યત્વે પ્રવાહીની સપાટી પર થાય છે, જે તેના આંતરિક સ્તરોને ઓછા કબજે કરે છે, આ સ્તરો જેટલા ઊંડા હોય છે.

અમે અહીં એવા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો પર વિચાર કરીશું જેમાં પ્રવાહી કણોની ગતિ એટલી ઓછી છે કે યુલરના સમીકરણમાં શબ્દની સરખામણીમાં અવગણના કરી શકાય છે, આ સ્થિતિનો ભૌતિક અર્થ શું છે તે શોધવાનું સરળ છે. તરંગમાં પ્રવાહી કણો દ્વારા કરવામાં આવતા ઓસિલેશનના સમયગાળાના ક્રમના સમયગાળા દરમિયાન, આ કણો તરંગના કંપનવિસ્તારના ક્રમમાં અંતરની મુસાફરી કરે છે, તેથી તેમની હિલચાલની ગતિ ઝડપના ક્રમ પર હોય છે. વેવ (- લંબાઈના તરંગો) ના પ્રસારની દિશા સાથે તીવ્રતાના ક્રમ પર તીવ્રતાના ક્રમ પર સમયના અંતરાલો અને અંતર પર નોંધપાત્ર ફેરફાર થાય છે. તેથી, સમયના સંદર્ભમાં ઝડપનું વ્યુત્પન્ન તીવ્રતાના ક્રમનું છે અને કોઓર્ડિનેટ્સના સંદર્ભમાં ક્રમનું છે આમ, સ્થિતિ જરૂરિયાતની સમકક્ષ છે.

એટલે કે, તરંગલંબાઇની તુલનામાં તરંગમાં ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર નાનું હોવું જોઈએ. § 9 માં આપણે જોયું કે જો ગતિના સમીકરણમાં શબ્દને અવગણી શકાય છે, તો પ્રવાહીની ગતિ સંભવિત છે. ધારી લઈએ કે પ્રવાહી અસ્પષ્ટ છે, તેથી આપણે સમીકરણો (10.6) અને (10.7) નો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ. સમીકરણમાં (10.7) હવે આપણે વેગનો વર્ગ ધરાવતા શબ્દને અવગણી શકીએ છીએ; ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાં એક શબ્દ મૂકવો અને તેનો પરિચય આપણને મળે છે:

(12,2)

અમે ધરી પસંદ કરીએ છીએ, હંમેશની જેમ, ઊભી રીતે ઉપર તરફ, અને સંતુલન સમતલને x, y સમતલ તરીકે પસંદ કરીએ છીએ. સપાટ સપાટીપ્રવાહી

અમે સૂચવીશું - દ્વારા પ્રવાહીની સપાટી પરના બિંદુઓનો સંકલન; કોઓર્ડિનેટ્સ x, y અને સમય t નું કાર્ય છે. સમતુલામાં, પ્રવાહી સપાટીનું ઊભી વિસ્થાપન થાય છે કારણ કે તે ઓસીલેટ થાય છે.

પ્રવાહીની સપાટી પર સતત દબાણ કાર્ય કરવા દો પછી, (12.2) મુજબ, આપણી પાસે સપાટી પર છે

સંભવિતને પુનઃવ્યાખ્યાયિત કરીને સ્થિરને દૂર કરી શકાય છે (તેમાં કોઓર્ડિનેટથી સ્વતંત્ર જથ્થો ઉમેરીને. પછી પ્રવાહીની સપાટી પરની સ્થિતિ સ્વરૂપ લે છે.

તરંગમાં ઓસિલેશનના નાના કંપનવિસ્તારનો અર્થ છે કે વિસ્થાપન નાનું છે. તેથી, આપણે ધારી શકીએ છીએ કે, સપાટીના બિંદુઓની ગતિના વેગનો વર્ટિકલ ઘટક વિસ્થાપનના સમય વ્યુત્પન્ન સાથે એકરુપ છે, પરંતુ તેથી આપણી પાસે છે:

ઓસિલેશનની નાનીતાને કારણે, આ સ્થિતિમાં તેના બદલે ડેરિવેટિવ્ઝના મૂલ્યો લેવાનું શક્ય છે આમ, આપણે અંતે નીચેની સમીકરણો મેળવીએ છીએ જે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગમાં ગતિ નક્કી કરે છે:

અમે પ્રવાહીની સપાટી પરના તરંગોને ધ્યાનમાં લઈશું, આ સપાટીને અનબાઉન્ડેડ માનીને. અમે એમ પણ ધારીશું કે પ્રવાહીની ઊંડાઈની સરખામણીમાં તરંગલંબાઈ નાની છે; પ્રવાહીને પછી અનંત ઊંડા ગણી શકાય. તેથી, અમે બાજુની સીમાઓ અને પ્રવાહીના તળિયે સીમાની સ્થિતિઓ લખતા નથી.

ચાલો અક્ષ સાથે પ્રસરી રહેલા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગને ધ્યાનમાં લઈએ અને અક્ષની સાથે એકસમાન તરંગમાં બધા જથ્થાઓ y કોઓર્ડિનેટ પર આધારિત નથી. અમે એક ઉકેલ શોધીશું જે સમયનું સરળ સામયિક કાર્ય છે અને x સંકલન કરશે:

જ્યાં ( ચક્રીય આવર્તન છે (આપણે તેના વિશે ફક્ત આવર્તન તરીકે વાત કરીશું), k એ તરંગનું વેવ વેક્ટર છે, તરંગલંબાઇ છે. આ અભિવ્યક્તિને સમીકરણમાં બદલીને, આપણે કાર્ય માટે સમીકરણ મેળવીએ છીએ

તેનું સોલ્યુશન, પ્રવાહીની ઊંડાઈમાં ક્ષીણ થઈ રહ્યું છે (એટલે ​​કે ):

અમારે હજુ સંતોષ કરવો છે સીમાની સ્થિતિ(12.5), તેમાં (12.5) અવેજીમાં, આપણે આવર્તન b અને તરંગ વેક્ટર (અથવા, જેમ તેઓ કહે છે, તરંગ વિખેરન કાયદો) વચ્ચેનું જોડાણ શોધી કાઢીએ છીએ:

પ્રવાહીમાં વેગનું વિતરણ કોઓર્ડિનેટ્સ સાથે સંભવિતને અલગ કરીને મેળવવામાં આવે છે:

આપણે જોઈએ છીએ કે પ્રવાહીની ઊંડાઈ તરફ ઝડપ ઝડપથી ઘટતી જાય છે. દરેકમાં આપેલ બિંદુઅવકાશ (એટલે ​​​​કે, આપેલ x, z માટે), વેગ વેક્ટર x સમતલમાં સમાનરૂપે ફરે છે, તીવ્રતામાં સ્થિર રહે છે.

ચાલો તરંગમાં પ્રવાહી કણોની ગતિ પણ નક્કી કરીએ. ચાલો અસ્થાયી રૂપે x, z દ્વારા ફરતા પ્રવાહી કણના કોઓર્ડિનેટ્સ સૂચવીએ (અને કોઓર્ડિનેટ્સ નહીં નિશ્ચિત બિંદુઅવકાશમાં), અને મારફતે - કણની સંતુલન સ્થિતિ માટે x મૂલ્ય. પછી અને જમણી બાજુએ (12.8) ને બદલે લગભગ લખી શકાય છે, ઓસિલેશનની નાનીતાનો લાભ લઈને. સમય જતાં એકીકરણ પછી આપે છે:

આમ, પ્રવાહી કણો ત્રિજ્યા સાથે બિંદુઓની આસપાસના વર્તુળોનું વર્ણન કરે છે જે પ્રવાહીની ઊંડાઈ તરફ ઝડપથી ઘટે છે.

તરંગોના પ્રસારની ઝડપ U સમાન છે, જેમ કે § 67 માં દર્શાવવામાં આવશે. અહીં બદલીને આપણે શોધીએ છીએ કે અમર્યાદિત ઊંડા પ્રવાહીની અમર્યાદિત સપાટી પર ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના પ્રચારની ગતિ સમાન છે.

તે વધતી તરંગલંબાઇ સાથે વધે છે.

લાંબા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો

ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોને ધ્યાનમાં લીધા પછી, જેની લંબાઈ પ્રવાહીની ઊંડાઈની તુલનામાં નાની છે, હવે આપણે તરંગોના વિપરીત મર્યાદિત કેસ પર ધ્યાન આપીએ છીએ, જેની લંબાઈ પ્રવાહીની ઊંડાઈની તુલનામાં મોટી છે.

આવા તરંગોને લાંબા કહેવામાં આવે છે.

ચાલો પહેલા ચેનલમાં લાંબા તરંગોના પ્રચારને ધ્યાનમાં લઈએ. અમે ચેનલની લંબાઈ (x અક્ષ સાથે નિર્દેશિત) ને અમર્યાદિત ગણીશું. ચેનલમાં પ્રવાહીનો ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર તરંગલંબાઇની તુલનામાં ચેનલની ઊંડાઈ અને પહોળાઈ નાની હોવાનું માનવામાં આવે છે.

અમે અહીં રેખાંશને ધ્યાનમાં લઈશું લાંબા તરંગો, જેમાં પ્રવાહી ચેનલ સાથે ફરે છે. આવા તરંગોમાં, ચેનલની લંબાઈ સાથે વેગ ઘટક ઘટકોની તુલનામાં મોટો હોય છે

ફક્ત v ને દર્શાવતા અને નાના શબ્દોને અવગણવાથી, આપણે યુલરના સમીકરણના ઘટકને આ રીતે લખી શકીએ છીએ.

a-ઘટક - સ્વરૂપમાં

(અમે વેગમાં ચતુર્થાંશ શબ્દોને છોડી દઈએ છીએ, કારણ કે તરંગનું કંપનવિસ્તાર હજી પણ નાનું માનવામાં આવે છે). બીજા સમીકરણમાંથી આપણી પાસે છે, તે નોંધ્યું છે મુક્ત સપાટી) હોવી જોઈએ

આ અભિવ્યક્તિને પ્રથમ સમીકરણમાં બદલીને, આપણને મળે છે:

બે અજાણ્યાઓ નક્કી કરવા માટેનું બીજું સમીકરણ સાતત્ય સમીકરણ મેળવવા જેવી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને મેળવી શકાય છે. આ સમીકરણ અનિવાર્યપણે વિચારણા હેઠળના કેસમાં લાગુ પડતું સાતત્ય સમીકરણ છે. ચાલો એકબીજાથી અંતરે સ્થિત ચેનલના બે ક્રોસ-વિભાગીય વિમાનો વચ્ચે બંધાયેલ પ્રવાહીના જથ્થાને ધ્યાનમાં લઈએ. સમયના એકમમાં, પ્રવાહીનું પ્રમાણ એક પ્લેનમાંથી પ્રવેશ કરશે, અને એક વોલ્યુમ બીજા પ્લેનમાંથી બહાર આવશે તેથી, બંને પ્લેન વચ્ચેના પ્રવાહીનું પ્રમાણ બદલાશે

તમારા હાથને હલાવો અને ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો સમગ્ર બ્રહ્માંડમાં દોડશે.
એસ. પોપોવ, એમ. પ્રોખોરોવ. બ્રહ્માંડના ફેન્ટમ વેવ્ઝ

એસ્ટ્રોફિઝિક્સમાં એક એવી ઘટના બની છે જેની દાયકાઓથી રાહ જોવાઈ રહી હતી. અડધી સદીની શોધ પછી, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો, સ્પેસ-ટાઇમના સ્પંદનો, જે સો વર્ષ પહેલાં આઈન્સ્ટાઈને આગાહી કરી હતી, આખરે શોધી કાઢવામાં આવી છે. 14 સપ્ટેમ્બર, 2015 ના રોજ, અપડેટેડ LIGO ઓબ્ઝર્વેટરીએ 29 અને 36 માસ સાથે બે બ્લેક હોલના વિલીનીકરણ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો શોધી કાઢ્યા. સૌર સમૂહલગભગ 1.3 અબજ પ્રકાશવર્ષ દૂર દૂરની આકાશગંગામાં. ગુરુત્વાકર્ષણ-તરંગ ખગોળશાસ્ત્ર એ ભૌતિકશાસ્ત્રની સંપૂર્ણ શાખા બની ગઈ છે; તેણે આપણા માટે બ્રહ્માંડનું અવલોકન કરવાની નવી રીત ખોલી છે અને અમને મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણની અગાઉની અપ્રાપ્ય અસરોનો અભ્યાસ કરવાની મંજૂરી આપશે.

ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો

તમે ગુરુત્વાકર્ષણના વિવિધ સિદ્ધાંતો સાથે આવી શકો છો. તે બધા આપણા વિશ્વનું સમાન રીતે સારી રીતે વર્ણન કરશે, જ્યાં સુધી આપણે આપણી જાતને તેના એક જ અભિવ્યક્તિ સુધી મર્યાદિત રાખીશું - ન્યુટનના સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમ. પરંતુ ત્યાં અન્ય, વધુ સૂક્ષ્મ છે ગુરુત્વાકર્ષણ અસરો, જે સૌરમંડળના સ્કેલ પર પ્રાયોગિક રૂપે પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું છે, અને તેઓ એક ચોક્કસ સિદ્ધાંત તરફ નિર્દેશ કરે છે - સામાન્ય સાપેક્ષતા (GR).

સામાન્ય સાપેક્ષતા એ માત્ર સૂત્રોનો સમૂહ નથી, તે ગુરુત્વાકર્ષણના સારનો મૂળભૂત દૃષ્ટિકોણ છે. જો સામાન્ય ભૌતિકશાસ્ત્રમાં જગ્યા ફક્ત પૃષ્ઠભૂમિ, માટે કન્ટેનર તરીકે સેવા આપે છે ભૌતિક ઘટના, પછી GTR માં તે પોતે એક ઘટના બની જાય છે, એક ગતિશીલ જથ્થો જે GTR ના કાયદા અનુસાર બદલાય છે. તે સરળ પૃષ્ઠભૂમિની સાપેક્ષમાં અવકાશ-સમયની વિકૃતિઓ છે - અથવા, ભૂમિતિની ભાષામાં, અવકાશ-સમય મેટ્રિકની વિકૃતિઓ - જે ગુરુત્વાકર્ષણ તરીકે અનુભવાય છે. ટૂંકમાં, સામાન્ય સાપેક્ષતા ગુરુત્વાકર્ષણના ભૌમિતિક મૂળને છતી કરે છે.

સામાન્ય સાપેક્ષતામાં નિર્ણાયક આગાહી છે: ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો. આ અવકાશ-સમયની વિકૃતિઓ છે જે "સ્રોતથી દૂર થવા" અને, સ્વ-ટકાઉ, દૂર ઉડવામાં સક્ષમ છે. આ પોતે ગુરુત્વાકર્ષણ છે, કોઈનું નથી, પોતાનું છે. આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈને આખરે 1915માં સામાન્ય સાપેક્ષતાની રચના કરી અને લગભગ તરત જ સમજાયું કે તેણે જે સમીકરણો મેળવ્યા છે તે આવા તરંગોના અસ્તિત્વને મંજૂરી આપે છે.

કોઈપણ પ્રામાણિક સિદ્ધાંતની જેમ, સામાન્ય સાપેક્ષતાની આવી સ્પષ્ટ આગાહી પ્રાયોગિક રીતે ચકાસવી જોઈએ. કોઈપણ ગતિશીલ શરીર ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો ઉત્સર્જન કરી શકે છે: ગ્રહો, ઉપરની તરફ ફેંકવામાં આવેલો પથ્થર અથવા હાથની તરંગ. જો કે, સમસ્યા એ છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા એટલી નબળી છે કે કોઈ પ્રાયોગિક સેટઅપ સામાન્ય "ઉત્સર્જન કરનારાઓ"માંથી ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના ઉત્સર્જનને શોધી શકતું નથી.

શક્તિશાળી તરંગને "પીછો" કરવા માટે, તમારે અવકાશ-સમયને મોટા પ્રમાણમાં વિકૃત કરવાની જરૂર છે. આદર્શ વિકલ્પ એ છે કે બે બ્લેક હોલ તેમની ગુરુત્વાકર્ષણ ત્રિજ્યા (ફિગ. 2) ના ક્રમના અંતરે, નજીકના નૃત્યમાં એકબીજાની આસપાસ ફરતા હોય છે. મેટ્રિકની વિકૃતિઓ એટલી મજબૂત હશે કે આ જોડીની ઊર્જાનો નોંધપાત્ર ભાગ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોમાં ઉત્સર્જિત થશે. ઊર્જા ગુમાવવાથી, જોડી નજીક આવશે, ઝડપથી અને વધુ ઝડપથી સ્પિન કરશે, મેટ્રિકને વધુને વધુ વિકૃત કરશે અને વધુ મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો ઉત્પન્ન કરશે - જ્યાં સુધી, છેવટે, દરેક વસ્તુનું આમૂલ પુનર્ગઠન થાય ત્યાં સુધી ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રઆ જોડી અને બે બ્લેક હોલ એકમાં ભળી જશે નહીં.

બ્લેક હોલ્સનું આવું વિલીનીકરણ એ જબરદસ્ત શક્તિનો વિસ્ફોટ છે, પરંતુ આ બધી ઉત્સર્જિત ઊર્જા પ્રકાશમાં નહીં, કણોમાં નહીં, પણ અવકાશના સ્પંદનોમાં જાય છે. ઉત્સર્જિત ઊર્જા બ્લેક હોલના પ્રારંભિક સમૂહનો નોંધપાત્ર ભાગ બનાવશે, અને આ કિરણોત્સર્ગ સેકન્ડના અપૂર્ણાંકમાં બહાર આવશે. ન્યુટ્રોન તારાઓના વિલીનીકરણ દ્વારા સમાન ઓસિલેશન જનરેટ થશે. ઊર્જાનું થોડું નબળું ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ પણ અન્ય પ્રક્રિયાઓ સાથે આવે છે, જેમ કે સુપરનોવા કોરનું પતન.

બે કોમ્પેક્ટ ઑબ્જેક્ટના વિલીનીકરણથી ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો વિસ્ફોટ કરે છે તે ખૂબ ચોક્કસ, સારી રીતે ગણતરી કરેલ પ્રોફાઇલ ધરાવે છે, જે ફિગમાં બતાવેલ છે. 3. ઓસિલેશનનો સમયગાળો સેટ છે ભ્રમણકક્ષાની ગતિએકબીજાની આસપાસ બે વસ્તુઓ. ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો ઊર્જા દૂર લઈ જાય છે; પરિણામે, વસ્તુઓ એકબીજાની નજીક આવે છે અને ઝડપથી સ્પિન થાય છે - અને આ ઓસિલેશનના પ્રવેગક અને કંપનવિસ્તારમાં વધારો બંનેમાં દેખાય છે. અમુક સમયે, મર્જર થાય છે, છેલ્લી મજબૂત તરંગ બહાર આવે છે, અને પછી ઉચ્ચ-આવર્તન "આફ્ટર-રિંગ" અનુસરે છે ( રિંગડાઉન) - પરિણામી બ્લેક હોલની ધ્રુજારી, જે બધી બિન-ગોળાકાર વિકૃતિઓને "ફેંકી દે છે" (આ તબક્કો ચિત્રમાં બતાવવામાં આવ્યો નથી). આ લાક્ષણિકતા રૂપરેખાને જાણવાથી ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને અત્યંત ઘોંઘાટીયા ડિટેક્ટર ડેટામાં આવા મર્જરથી નબળા સિગ્નલ શોધવામાં મદદ મળે છે.

અવકાશ-સમયના મેટ્રિકમાં વધઘટ - એક ભવ્ય વિસ્ફોટના ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગનો પડઘો - સ્ત્રોતથી બધી દિશાઓમાં સમગ્ર બ્રહ્માંડમાં વિખેરાઈ જશે. તેમનું કંપનવિસ્તાર અંતર સાથે નબળું પડે છે, જેમ કે બિંદુ સ્ત્રોતની તેજ તેનાથી અંતર સાથે કેવી રીતે ઘટે છે. જ્યારે દૂરની આકાશગંગામાંથી વિસ્ફોટ પૃથ્વી પર પહોંચે છે, ત્યારે મેટ્રિક વધઘટ 10 −22 અથવા તેનાથી પણ ઓછા ક્રમમાં હશે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, એકબીજા સાથે ભૌતિક રીતે અસંબંધિત પદાર્થો વચ્ચેનું અંતર સમયાંતરે આવી સંબંધિત રકમથી વધશે અને ઘટશે.

આ સંખ્યાની તીવ્રતાનો ક્રમ સ્કેલની વિચારણાઓથી મેળવવો સરળ છે (વી. એમ. લિપુનોવનો લેખ જુઓ). ન્યુટ્રોન તારાઓ અથવા તારાઓની જનતાના બ્લેક હોલના વિલીનીકરણની ક્ષણે, તેમની બાજુના મેટ્રિકની વિકૃતિઓ ખૂબ મોટી છે - 0.1 ના ક્રમમાં, જેના કારણે ગુરુત્વાકર્ષણ મજબૂત છે. આવી ગંભીર વિકૃતિ આ વસ્તુઓના કદના ક્રમ પરના વિસ્તારને અસર કરે છે, એટલે કે, કેટલાક કિલોમીટર. જેમ જેમ તમે સ્ત્રોતથી દૂર જાઓ છો તેમ, ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં ઘટે છે. આનો અર્થ એ છે કે 100 Mpc = 3·10 21 કિમીના અંતરે ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર તીવ્રતાના 21 ઓર્ડરથી ઘટશે અને લગભગ 10 −22 બનશે.

અલબત્ત, જો આપણી ઘરગથ્થુ આકાશગંગામાં વિલીનીકરણ થાય, તો પૃથ્વી સુધી પહોંચતા અવકાશ-સમયના આંચકા વધુ પ્રબળ હશે. પરંતુ આવી ઘટનાઓ દર થોડાક હજાર વર્ષમાં એકવાર થાય છે. તેથી, તમારે ખરેખર માત્ર એવા ડિટેક્ટર પર ગણતરી કરવી જોઈએ જે દસથી સેંકડો મેગાપાર્સેકના અંતરે ન્યુટ્રોન તારાઓ અથવા બ્લેક હોલના વિલીનીકરણને સમજવામાં સક્ષમ હશે, જેનો અર્થ છે કે તે હજારો અને લાખો તારાવિશ્વોને આવરી લેશે.

અહીં તે ઉમેરવું આવશ્યક છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના અસ્તિત્વનો પરોક્ષ સંકેત પહેલેથી જ મળી આવ્યો છે, અને તેને 1993 માટે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર પણ એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો. દ્વિસંગી પ્રણાલી PSR B1913+16 માં પલ્સરના લાંબા ગાળાના અવલોકનો દર્શાવે છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ વિકિરણને કારણે ઉર્જાના નુકસાનને ધ્યાનમાં લેતા, સામાન્ય સાપેક્ષતા દ્વારા અનુમાનિત દરે ભ્રમણકક્ષાનો સમયગાળો બરાબર ઘટે છે. આ કારણોસર, લગભગ કોઈ પણ વૈજ્ઞાનિક ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની વાસ્તવિકતા પર શંકા કરતા નથી; એકમાત્ર પ્રશ્ન એ છે કે તેમને કેવી રીતે પકડવું.

શોધ ઇતિહાસ

ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની શોધ લગભગ અડધી સદી પહેલા શરૂ થઈ હતી - અને લગભગ તરત જ સનસનાટીભર્યામાં ફેરવાઈ ગઈ હતી. યુનિવર્સિટી ઓફ મેરીલેન્ડના જોસેફ વેબરે સૌપ્રથમ રેઝોનન્ટ ડિટેક્ટરની રચના કરી: બાજુઓ પર સંવેદનશીલ પીઝોઈલેક્ટ્રીક સેન્સર સાથેનો ઘન બે-મીટર એલ્યુમિનિયમ સિલિન્ડર અને બાહ્ય સ્પંદનોથી સારી કંપન અલગતા (ફિગ. 4). જ્યારે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ પસાર થાય છે, ત્યારે સિલિન્ડર અવકાશ-સમયની વિકૃતિ સાથે સમયસર પડઘો પાડે છે, જે સેન્સર્સે નોંધવું જોઈએ. વેબરે આવા ઘણા ડિટેક્ટર બનાવ્યા, અને 1969માં, એક સત્ર દરમિયાન તેમના વાંચનનું પૃથ્થકરણ કર્યા પછી, તેણે સીધો જ અહેવાલ આપ્યો કે તેણે "ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોનો ધ્વનિ" એકસાથે બે કિલોમીટરના અંતરે રજીસ્ટર કર્યો હતો (જે. વેબર, 1969 ગ્રેવિટેશનલ રેડિયેશનની શોધ માટે પુરાવા). 10 −16 ના ક્રમમાં તેણે જાહેર કરેલ ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર અવિશ્વસનીય રીતે મોટું હતું, એટલે કે, સામાન્ય અપેક્ષિત મૂલ્ય કરતાં એક મિલિયન ગણું વધારે. વેબરનો સંદેશ વૈજ્ઞાનિક સમુદાય દ્વારા ભારે શંકા સાથે મળ્યો હતો; તદુપરાંત, અન્ય પ્રાયોગિક જૂથો, સમાન ડિટેક્ટર્સથી સજ્જ, પછીથી એક સમાન સિગ્નલને પકડવામાં અસમર્થ હતા.

જો કે, વેબરના પ્રયત્નોએ સંશોધનના આ સમગ્ર ક્ષેત્રને વેગ આપ્યો અને મોજાની શોધ શરૂ કરી. 1970 ના દાયકાથી, મોસ્કો સ્ટેટ યુનિવર્સિટીના વ્લાદિમીર બ્રાગિન્સ્કી અને તેના સાથીદારોના પ્રયત્નો દ્વારા, યુએસએસઆર પણ આ રેસમાં પ્રવેશ્યું છે (જુઓ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ સંકેતોની ગેરહાજરી). નિબંધમાં તે સમય વિશે એક રસપ્રદ વાર્તા છે જો કોઈ છોકરી ખાડામાં પડી જાય... . બ્રાગિન્સ્કી, માર્ગ દ્વારા, ક્વોન્ટમ ઓપ્ટિકલ માપનના સમગ્ર સિદ્ધાંતના ક્લાસિકમાંનું એક છે; પ્રમાણભૂત ક્વોન્ટમ માપન મર્યાદા - ઓપ્ટિકલ માપનની મુખ્ય મર્યાદા - -ની વિભાવના સાથે આવનાર તે સૌપ્રથમ હતા અને બતાવ્યું કે તેઓ સૈદ્ધાંતિક રીતે કેવી રીતે દૂર થઈ શકે છે. વેબરના રેઝોનન્ટ સર્કિટમાં સુધારો કરવામાં આવ્યો હતો, અને ઇન્સ્ટોલેશનના ઊંડા ઠંડકને કારણે, અવાજ નાટકીય રીતે ઓછો થયો હતો (આ પ્રોજેક્ટ્સની સૂચિ અને ઇતિહાસ જુઓ). જો કે, આવા ઓલ-મેટલ ડિટેક્ટરની ચોકસાઇ હજુ પણ અપેક્ષિત ઘટનાઓને વિશ્વસનીય રીતે શોધવા માટે અપૂરતી હતી, અને તે ઉપરાંત, તેઓ માત્ર કિલોહર્ટ્ઝની આસપાસ ખૂબ જ સાંકડી આવર્તન શ્રેણીમાં પડઘો પાડવા માટે ટ્યુન કરવામાં આવ્યા હતા.

વધુ આશાસ્પદ એવા ડિટેક્ટર્સ લાગે છે જે એક કરતાં વધુ રેઝોનેટિંગ ઑબ્જેક્ટનો ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ બે અસંબંધિત, સ્વતંત્ર રીતે સ્થગિત શરીર વચ્ચેનું અંતર ટ્રૅક કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, બે અરીસાઓ. ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગને કારણે અવકાશના કંપનને કારણે, અરીસાઓ વચ્ચેનું અંતર કાં તો થોડું મોટું અથવા થોડું નાનું હશે. તદુપરાંત, હાથની લંબાઈ જેટલી વધારે હશે, આપેલ કંપનવિસ્તારના ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગને કારણે સંપૂર્ણ વિસ્થાપન વધુ થશે. આ સ્પંદનો અરીસાઓ વચ્ચે ચાલતા લેસર બીમ દ્વારા અનુભવી શકાય છે. આવી યોજના 10 હર્ટ્ઝથી 10 કિલોહર્ટ્ઝ સુધીની વિશાળ આવર્તન શ્રેણીમાં ઓસિલેશનને શોધવા માટે સક્ષમ છે, અને આ બરાબર તે શ્રેણી છે જેમાં ન્યુટ્રોન તારાઓની જોડી અથવા તારાકીય-દળના બ્લેક હોલનું વિલીનીકરણ થશે.

મિશેલસન ઇન્ટરફેરોમીટર પર આધારિત આ વિચારનું આધુનિક અમલીકરણ આના જેવું દેખાય છે (ફિગ. 5). અરીસાઓ બે લાંબા, કેટલાક કિલોમીટર લાંબા, એકબીજા વેક્યૂમ ચેમ્બરમાં લંબરૂપ હોય છે. ઇન્સ્ટોલેશનના પ્રવેશદ્વાર પર, લેસર બીમ વિભાજિત થાય છે, બંને ચેમ્બરમાંથી પસાર થાય છે, અરીસાઓમાંથી પ્રતિબિંબિત થાય છે, પાછા ફરે છે અને અર્ધપારદર્શક અરીસામાં ફરીથી જોડાય છે. ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમનું ગુણવત્તા પરિબળ અત્યંત ઊંચું છે, તેથી લેસર બીમ માત્ર એક જ વાર આગળ અને પાછળ પસાર થતું નથી, પરંતુ આ ઓપ્ટિકલ રેઝોનેટરમાં લાંબા સમય સુધી રહે છે. "શાંત" સ્થિતિમાં, લંબાઈ પસંદ કરવામાં આવે છે જેથી બે બીમ, ફરીથી જોડાયા પછી, સેન્સરની દિશામાં એકબીજાને રદ કરે, અને પછી ફોટોડિટેક્ટર સંપૂર્ણ પડછાયામાં હોય. પરંતુ જલદી અરીસાઓ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના પ્રભાવ હેઠળ માઇક્રોસ્કોપિક અંતરે જાય છે, બે બીમનું વળતર અધૂરું બની જાય છે અને ફોટોડિટેક્ટર પ્રકાશને પકડે છે. અને વિસ્થાપન જેટલું મજબૂત, તેટલું વધુ તેજસ્વી પ્રકાશફોટો સેન્સર જોશે.

"માઈક્રોસ્કોપિક ડિસ્પ્લેસમેન્ટ" શબ્દો અસરની સૂક્ષ્મતાને વ્યક્ત કરવા નજીક પણ આવતા નથી. પ્રકાશની તરંગલંબાઇ દ્વારા અરીસાઓનું વિસ્થાપન, એટલે કે, માઇક્રોન, કોઈપણ યુક્તિઓ વિના પણ નોંધવું સરળ છે. પરંતુ 4 કિમીના હાથની લંબાઈ સાથે, આ 10 −10 ના કંપનવિસ્તાર સાથે અવકાશ-સમયના ઓસિલેશનને અનુરૂપ છે. અણુના વ્યાસ દ્વારા અરીસાઓના વિસ્થાપનની નોંધ લેવી એ પણ કોઈ સમસ્યા નથી - તે લેસર બીમને ફાયર કરવા માટે પૂરતું છે, જે હજારો વખત આગળ અને પાછળ ચાલશે અને ઇચ્છિત તબક્કાની પાળી મેળવશે. પરંતુ આ પણ વધુમાં વધુ 10 −14 આપે છે. અને આપણે વધુ લાખો વખત ડિસ્પ્લેસમેન્ટ સ્કેલ નીચે જવાની જરૂર છે, એટલે કે, એક અણુ દ્વારા પણ નહીં, પણ હજારમા ભાગ દ્વારા મિરર શિફ્ટ રજીસ્ટર કરવાનું શીખો. અણુ ન્યુક્લિયસ!

આ ખરેખર અદ્ભુત ટેકનોલોજીના માર્ગમાં, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને ઘણી મુશ્કેલીઓ દૂર કરવી પડી. તેમાંના કેટલાક સંપૂર્ણપણે યાંત્રિક છે: તમારે સસ્પેન્શન પર મોટા અરીસાઓ લટકાવવાની જરૂર છે, જે બીજા સસ્પેન્શન પર અટકે છે, તે ત્રીજા સસ્પેન્શન પર, અને તેથી વધુ - અને બધું શક્ય તેટલું બહારના કંપનથી છુટકારો મેળવવા માટે. અન્ય સમસ્યાઓ પણ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ છે, પરંતુ ઓપ્ટિકલ છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમમાં ફરતો બીમ જેટલો વધુ શક્તિશાળી છે, તેટલું જ નબળું અરીસાઓનું વિસ્થાપન ફોટોસેન્સર દ્વારા શોધી શકાય છે. પરંતુ એક બીમ જે ખૂબ શક્તિશાળી છે તે ઓપ્ટિકલ તત્વોને અસમાન રીતે ગરમ કરશે, જે બીમના ગુણધર્મો પર જ હાનિકારક અસર કરશે. આ અસરને કોઈક રીતે ભરપાઈ કરવી જોઈએ, અને આ માટે, 2000 ના દાયકામાં, આ વિષય પર એક સંપૂર્ણ સંશોધન કાર્યક્રમ શરૂ કરવામાં આવ્યો હતો (આ સંશોધન વિશેની વાર્તા માટે, અત્યંત સંવેદનશીલ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ શોધકના માર્ગમાં અવરોધ દૂર કરવાના સમાચાર જુઓ, "તત્વો. ”, 06/27/2006). છેલ્લે, પોલાણમાં ફોટોનની ક્વોન્ટમ વર્તણૂક અને અનિશ્ચિતતાના સિદ્ધાંતથી સંબંધિત કેવળ મૂળભૂત ભૌતિક મર્યાદાઓ છે. તેઓ સેન્સરની સંવેદનશીલતાને પ્રમાણભૂત ક્વોન્ટમ મર્યાદા તરીકે ઓળખાતા મૂલ્ય સુધી મર્યાદિત કરે છે. જો કે, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ, લેસર પ્રકાશની ચતુરાઈથી તૈયાર કરેલ ક્વોન્ટમ સ્થિતિનો ઉપયોગ કરીને, તેને દૂર કરવાનું શીખી ગયા છે (J. Aasi et al., 2013. પ્રકાશની સ્ક્વિઝ્ડ સ્ટેટ્સનો ઉપયોગ કરીને LIGO ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ શોધકની ઉન્નત સંવેદનશીલતા).

ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની દોડમાં ભાગ લે છે આખી યાદીદેશો; રશિયા પાસે બક્સન ઓબ્ઝર્વેટરીમાં તેનું પોતાનું સ્થાપન છે, અને તે રીતે, દિમિત્રી ઝાવિલગેલસ્કીની ડોક્યુમેન્ટરી લોકપ્રિય વિજ્ઞાન ફિલ્મમાં તેનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે. "તરંગો અને કણોની રાહ જોવી". આ જાતિના નેતાઓ હવે બે પ્રયોગશાળાઓ છે - અમેરિકન LIGO પ્રોજેક્ટ અને ઇટાલિયન કન્યા ડિટેક્ટર. LIGOમાં હેનફોર્ડ (વોશિંગ્ટન સ્ટેટ) અને લિવિંગ્સ્ટન (લુઇસિયાના)માં સ્થિત બે સરખા ડિટેક્ટરનો સમાવેશ થાય છે અને એકબીજાથી 3000 કિમી દૂર છે. બે સેટિંગ્સ રાખવા બે કારણોસર મહત્વપૂર્ણ છે. સૌપ્રથમ, સિગ્નલ માત્ર ત્યારે જ નોંધાયેલ ગણવામાં આવશે જો તે એક જ સમયે બંને ડિટેક્ટર દ્વારા જોવામાં આવે. અને બીજું, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગના આગમનમાં તફાવત દ્વારા બે સ્થાપનો પર વિસ્ફોટ - અને તે 10 મિલિસેકન્ડ સુધી પહોંચી શકે છે - આ સિગ્નલ આકાશના કયા ભાગમાંથી આવ્યો છે તે લગભગ નક્કી કરી શકાય છે. સાચું, બે ડિટેક્ટર સાથે ભૂલ ખૂબ મોટી હશે, પરંતુ જ્યારે કન્યા કાર્યમાં આવશે, ત્યારે ચોકસાઈ નોંધપાત્ર રીતે વધશે.

કડક શબ્દોમાં કહીએ તો, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના ઇન્ટરફેરોમેટ્રિક શોધનો વિચાર સૌપ્રથમ 1962 માં સોવિયેત ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ એમ.ઇ. હરઝેનસ્ટેઇન અને વી.આઇ. દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો હતો. તે સમયે, લેસરની શોધ કરવામાં આવી હતી, અને વેબરે તેના રેઝોનન્ટ ડિટેક્ટર બનાવવાનું શરૂ કર્યું. જો કે, આ લેખ પશ્ચિમમાં નોંધાયો ન હતો અને, સત્ય કહું તો, વિકાસને અસર કરી ન હતી વાસ્તવિક પ્રોજેક્ટ્સ(ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ શોધની ભૌતિકશાસ્ત્રની ઐતિહાસિક સમીક્ષા જુઓ: રેઝોનન્ટ અને ઇન્ટરફેરોમેટ્રિક ડિટેક્ટર).

LIGO ગુરુત્વાકર્ષણ વેધશાળાની રચના મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી (MIT) અને કેલિફોર્નિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી (કેલટેક) ના ત્રણ વૈજ્ઞાનિકોની પહેલ હતી. આ રેનર વેઈસ છે, જેમણે ઇન્ટરફેરોમેટ્રિક ગ્રેવિટેશનલ વેવ ડિટેક્ટરનો વિચાર સાકાર કર્યો હતો, રોનાલ્ડ ડ્રેવર, જેમણે લેસર લાઇટની સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરી હતી જે શોધ માટે પૂરતી હતી અને કિપ થોર્ન, આ પ્રોજેક્ટ પાછળના સિદ્ધાંતવાદી, જે હવે સામાન્ય લોકો માટે જાણીતા છે. સાયન્ટિફિક કન્સલ્ટન્ટ ફિલ્મ "ઇન્ટરસ્ટેલર" તરીકે. તમે રેનર વેઈસ સાથેની તાજેતરની મુલાકાતમાં અને જ્હોન પ્રેસ્કિલના સંસ્મરણોમાં LIGO ના પ્રારંભિક ઇતિહાસ વિશે વાંચી શકો છો.

ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના ઇન્ટરફેરોમેટ્રિક શોધના પ્રોજેક્ટ સાથે સંબંધિત પ્રવૃત્તિઓ 1970 ના દાયકાના અંતમાં શરૂ થઈ હતી, અને શરૂઆતમાં ઘણા લોકોએ આ ઉપક્રમની સંભવિતતા પર પણ શંકા વ્યક્ત કરી હતી. જો કે, સંખ્યાબંધ પ્રોટોટાઇપ્સ દર્શાવ્યા પછી, વર્તમાન LIGO ડિઝાઇન લખવામાં આવી અને મંજૂર કરવામાં આવી. તે 20મી સદીના છેલ્લા દાયકા દરમિયાન બાંધવામાં આવ્યું હતું.

જો કે આ પ્રોજેક્ટ માટે પ્રારંભિક પ્રોત્સાહન યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ તરફથી આવ્યું હતું, LIGO ખરેખર એક આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રોજેક્ટ છે. 15 દેશોએ તેમાં નાણાકીય અને બૌદ્ધિક રીતે રોકાણ કર્યું છે અને એક હજારથી વધુ લોકો સહયોગના સભ્ય છે. પ્રોજેક્ટના અમલીકરણમાં મહત્વની ભૂમિકા સોવિયેત દ્વારા ભજવવામાં આવી હતી અને રશિયન ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ. શરૂઆતથી જ, મોસ્કો સ્ટેટ યુનિવર્સિટીના વ્લાદિમીર બ્રાગિન્સકીના પહેલેથી જ ઉલ્લેખિત જૂથે LIGO પ્રોજેક્ટના અમલીકરણમાં સક્રિય ભાગ લીધો હતો, અને પછીથી નિઝની નોવગોરોડની એપ્લાઇડ ફિઝિક્સ સંસ્થા પણ સહયોગમાં જોડાઈ હતી.

LIGO ઓબ્ઝર્વેટરીએ 2002 માં કામગીરી શરૂ કરી અને 2010 સુધી તેણે છ વૈજ્ઞાનિક અવલોકન સત્રોનું આયોજન કર્યું. કોઈ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ વિસ્ફોટ વિશ્વસનીય રીતે શોધી શક્યા ન હતા, અને ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ આવી ઘટનાઓની આવર્તન પર માત્ર ઉચ્ચ મર્યાદા નક્કી કરવામાં સક્ષમ હતા. જો કે, આનાથી તેઓને વધુ આશ્ચર્ય થયું ન હતું: અંદાજો દર્શાવે છે કે બ્રહ્માંડના તે ભાગમાં કે જે ડિટેક્ટર તે સમયે "સાંભળતા" હતા, પર્યાપ્ત શક્તિશાળી પ્રલયની સંભાવના ઓછી હતી: લગભગ દર થોડા દાયકાઓમાં એક વાર.

સમાપ્તિ રેખા

2010 થી 2015 સુધી, LIGO અને Virgoના સહયોગે સાધનસામગ્રીને ધરમૂળથી આધુનિક બનાવ્યું (કન્યા, જોકે, હજુ તૈયારીની પ્રક્રિયામાં છે). અને હવે લાંબા સમયથી રાહ જોવાતું લક્ષ્ય સીધી નજરમાં હતું. LIGO - અથવા તેના બદલે, aLIGO ( અદ્યતન LIGO) - હવે દ્વારા જનરેટ થયેલા વિસ્ફોટોને પકડવા માટે તૈયાર હતું ન્યુટ્રોન તારા, 60 મેગાપાર્સેકના અંતરે, અને બ્લેક હોલ - સેંકડો મેગાપાર્સેક પર. ગુરુત્વાકર્ષણ-તરંગ સાંભળવા માટે ખુલ્લા બ્રહ્માંડનું પ્રમાણ અગાઉના સત્રોની તુલનામાં દસ ગણું વધ્યું છે.

અલબત્ત, આગામી ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ બૂમ ક્યારે અને ક્યાં આવશે તેની આગાહી કરવી અશક્ય છે. પરંતુ અપડેટેડ ડિટેક્ટર્સની સંવેદનશીલતાએ દર વર્ષે ઘણા ન્યુટ્રોન સ્ટાર મર્જર પર ગણતરી કરવાનું શક્ય બનાવ્યું, તેથી પ્રથમ ચાર મહિનાના અવલોકન સત્ર દરમિયાન પ્રથમ વિસ્ફોટની અપેક્ષા રાખી શકાય છે. જો આપણે આખા એલિગો પ્રોજેક્ટ વિશે વાત કરીએ, જે ઘણા વર્ષો સુધી ચાલ્યો, તો ચુકાદો અત્યંત સ્પષ્ટ હતો: કાં તો એક પછી એક વિસ્ફોટ થશે, અથવા સામાન્ય સાપેક્ષતામાં કંઈક મૂળભૂત રીતે કામ કરતું નથી. બંને મોટી શોધ હશે.

સપ્ટેમ્બર 18, 2015 થી 12 જાન્યુઆરી, 2016 સુધી, પ્રથમ aLIGO અવલોકન સત્ર થયું. આ બધા સમય દરમિયાન, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની નોંધણી વિશેની અફવાઓ ઇન્ટરનેટ પર ફરતી થઈ, પરંતુ સહયોગ શાંત રહ્યો: "અમે ડેટા એકત્રિત અને વિશ્લેષણ કરી રહ્યા છીએ અને પરિણામોની જાણ કરવા માટે હજી તૈયાર નથી." એક વધારાની ષડયંત્ર એ હકીકત દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું હતું કે વિશ્લેષણ પ્રક્રિયા દરમિયાન સહયોગના સભ્યો પોતે સંપૂર્ણ રીતે ખાતરી કરી શકતા નથી કે તેઓ વાસ્તવિક ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો વિસ્ફોટ જોઈ રહ્યાં છે. હકીકત એ છે કે LIGO માં, કમ્પ્યુટર-જનરેટેડ બર્સ્ટ ક્યારેક-ક્યારેક વાસ્તવિક ડેટાના પ્રવાહમાં કૃત્રિમ રીતે રજૂ કરવામાં આવે છે. તેને "અંધ ઇન્જેક્શન" કહેવામાં આવે છે અને સમગ્ર જૂથમાંથી, ફક્ત ત્રણ લોકો (!) પાસે તે સિસ્ટમની ઍક્સેસ છે જે તેને સમયસર મનસ્વી બિંદુએ હાથ ધરે છે. ટીમે આ ઉછાળાને ટ્રેક કરવો જોઈએ, જવાબદારીપૂર્વક તેનું વિશ્લેષણ કરવું જોઈએ અને માત્ર વધુમાં વધુ છેલ્લા તબક્કાવિશ્લેષણ "કાર્ડ્સ જાહેર કરવામાં આવે છે" અને સહયોગના સભ્યો શોધી કાઢશે કે તે હતું કે નહીં વાસ્તવિક ઘટનાઅથવા તકેદારીની કસોટી. માર્ગ દ્વારા, 2010 માં આવા જ એક કિસ્સામાં, તે લેખ લખવાની વાત પણ આવી હતી, પરંતુ તે પછી જે સંકેત મળ્યો તે ફક્ત "આંધળો ભરણ" હોવાનું બહાર આવ્યું.

ગીતાત્મક વિષયાંતર

ફરી એક વાર આ ક્ષણની ગંભીરતા અનુભવવા માટે, હું આ વાર્તાને બીજી બાજુથી, વિજ્ઞાનની અંદરથી જોવાનો પ્રસ્તાવ મૂકું છું. જ્યારે અઘરું, અગમ્ય વૈજ્ઞાનિક સમસ્યાઘણા વર્ષો સુધી હાર માનતો નથી - આ એક સામાન્ય કાર્યકારી ક્ષણ છે. જ્યારે તે એક કરતાં વધુ પેઢી માટે ઉપજ આપતું નથી, ત્યારે તે સંપૂર્ણપણે અલગ રીતે જોવામાં આવે છે.

એક શાળાના છોકરા તરીકે, તમે લોકપ્રિય વિજ્ઞાન પુસ્તકો વાંચો છો અને આ ઉકેલવા માટે મુશ્કેલ, પરંતુ ભયંકર રીતે રસપ્રદ વૈજ્ઞાનિક કોયડા વિશે જાણો છો. એક વિદ્યાર્થી તરીકે, તમે ભૌતિકશાસ્ત્રનો અભ્યાસ કરો છો, અહેવાલો આપો છો અને કેટલીકવાર, યોગ્ય રીતે કે નહીં, તમારી આસપાસના લોકો તમને તેના અસ્તિત્વની યાદ અપાવે છે. પછી તમે જાતે વિજ્ઞાન કરો છો, ભૌતિકશાસ્ત્રના અન્ય ક્ષેત્રમાં કામ કરો છો, પરંતુ નિયમિતપણે તેને હલ કરવાના અસફળ પ્રયાસો વિશે સાંભળો છો. તમે, અલબત્ત, સમજો છો કે તેને ઉકેલવા માટે ક્યાંક સક્રિય પ્રયાસો થઈ રહ્યા છે, પરંતુ બહારના વ્યક્તિ તરીકે તમારા માટે અંતિમ પરિણામ યથાવત છે. સમસ્યાને સ્થિર પૃષ્ઠભૂમિ તરીકે, શણગાર તરીકે, તમારા વૈજ્ઞાનિક જીવનના ધોરણે ભૌતિકશાસ્ત્રના એક શાશ્વત અને લગભગ અપરિવર્તિત તત્વ તરીકે જોવામાં આવે છે. એક કાર્ય જેવું જે હંમેશા રહ્યું છે અને રહેશે.

અને પછી - તેઓ તેને હલ કરે છે. અને અચાનક, ઘણા દિવસોના સ્કેલ પર, તમને લાગે છે કે વિશ્વનું ભૌતિક ચિત્ર બદલાઈ ગયું છે અને હવે તેને અન્ય શરતોમાં ઘડવું જોઈએ અને અન્ય પ્રશ્નો પૂછવા જોઈએ.

ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની શોધ પર સીધા કામ કરતા લોકો માટે, આ કાર્ય, અલબત્ત, યથાવત રહ્યું નથી. તેઓ ધ્યેય જુએ છે, તેઓ જાણે છે કે શું પ્રાપ્ત કરવાની જરૂર છે. તેઓ, અલબત્ત, આશા રાખે છે કે કુદરત પણ તેમને અડધા રસ્તે મળશે અને તેમને કેટલાકમાં ફેંકી દેશે નજીકની ગેલેક્સીએક શક્તિશાળી ઉછાળો, પરંતુ તે જ સમયે તેઓ સમજે છે કે, ભલે પ્રકૃતિ એટલી સહાયક ન હોય, તે હવે વૈજ્ઞાનિકોથી છુપાવી શકશે નહીં. એકમાત્ર પ્રશ્ન એ છે કે તેઓ તેમના લક્ષ્યોને ક્યારે પ્રાપ્ત કરી શકશે. તકનીકી હેતુઓ. ઘણા દાયકાઓથી ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો શોધી રહેલા વ્યક્તિની આ સંવેદના વિશેની વાર્તા પહેલાથી જ ઉલ્લેખિત ફિલ્મમાં સાંભળી શકાય છે. "તરંગો અને કણોની રાહ જોવી".

ઓપનિંગ

ફિગ માં. 7 બતાવ્યા મુખ્ય પરિણામ: બંને ડિટેક્ટર દ્વારા રેકોર્ડ કરાયેલ સિગ્નલની પ્રોફાઇલ. તે જોઈ શકાય છે કે ઘોંઘાટની પૃષ્ઠભૂમિ સામે, ઓસિલેશન પ્રથમ નબળા દેખાય છે, અને પછી કંપનવિસ્તાર અને આવર્તનમાં વધારો થાય છે. ઇચ્છિત આકાર. આંકડાકીય સિમ્યુલેશનના પરિણામો સાથેની સરખામણી એ સ્પષ્ટ કરવું શક્ય બન્યું કે આપણે કઈ વસ્તુઓનું મર્જિંગ અવલોકન કર્યું છે: આ લગભગ 36 અને 29 સૌર માસના સમૂહ સાથેના બ્લેક હોલ હતા, જે 62 સૌર માસના સમૂહ સાથે એક બ્લેક હોલમાં ભળી ગયા હતા (તમામમાં ભૂલ આ સંખ્યાઓ, 90% આત્મવિશ્વાસ અંતરાલને અનુરૂપ, 4 સૌર સમૂહ છે). લેખકો નોંધે છે કે પરિણામી બ્લેક હોલ એ અત્યાર સુધીનું સૌથી ભારે તારાકીય-દળનું બ્લેક હોલ છે. બે પ્રારંભિક પદાર્થો અને અંતિમ બ્લેક હોલના કુલ દળ વચ્ચેનો તફાવત 3 ± 0.5 સૌર દળ છે. આ ગુરુત્વાકર્ષણ સામૂહિક ખામી લગભગ 20 મિલીસેકંડમાં ઉત્સર્જિત ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની ઊર્જામાં સંપૂર્ણપણે રૂપાંતરિત થઈ હતી. ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે ટોચની ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ શક્તિ 3.6·10 56 એર્ગ/સે, અથવા, દળની દ્રષ્ટિએ, આશરે 200 સૌર દળ પ્રતિ સેકન્ડ સુધી પહોંચી છે.

શોધાયેલ સિગ્નલનું આંકડાકીય મહત્વ 5.1σ છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જો આપણે ધારીએ કે આ આંકડાકીય વધઘટ એકબીજાને ઓવરલેપ કરે છે અને કેવળ સંયોગથી આવા વિસ્ફોટ ઉત્પન્ન થાય છે, તો આવી ઘટના માટે 200 હજાર વર્ષ રાહ જોવી પડશે. આ અમને વિશ્વાસપૂર્વક જણાવવા દે છે કે શોધાયેલ સિગ્નલ કોઈ વધઘટ નથી.

બે ડિટેક્ટર વચ્ચેનો સમય વિલંબ આશરે 7 મિલિસેકન્ડનો હતો. આનાથી સિગ્નલના આગમનની દિશાનો અંદાજ લગાવવાનું શક્ય બન્યું (ફિગ. 9). ત્યાં માત્ર બે ડિટેક્ટર હોવાથી, સ્થાનિકીકરણ ખૂબ જ અંદાજિત હોવાનું બહાર આવ્યું છે: પરિમાણોની દ્રષ્ટિએ યોગ્ય અવકાશી વલયનો પ્રદેશ 600 ચોરસ ડિગ્રી છે.

LIGO સહયોગે પોતાને માત્ર ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો રેકોર્ડ કરવાની હકીકત જણાવવા સુધી મર્યાદિત રાખ્યું ન હતું, પરંતુ આ અવલોકન એસ્ટ્રોફિઝિક્સ માટે જે અસરો ધરાવે છે તેનું પ્રથમ વિશ્લેષણ પણ કર્યું હતું. જર્નલમાં તે જ દિવસે પ્રકાશિત થયેલ દ્વિસંગી બ્લેક હોલ મર્જર GW150914 ના એસ્ટ્રોફિઝિકલ ઇમ્પ્લિકેશન્સ લેખમાં ધ એસ્ટ્રોફિઝિકલ જર્નલ લેટર્સ, લેખકોએ આવર્તનનો અંદાજ કાઢ્યો હતો કે જેની સાથે આવા બ્લેક હોલ મર્જર થાય છે. પરિણામ દર વર્ષે ઘન ગીગાપાર્સેક દીઠ ઓછામાં ઓછું એક વિલીનીકરણ હતું, જે આ સંદર્ભે સૌથી વધુ આશાવાદી મોડેલોની આગાહીઓ સાથે સુસંગત છે.

ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો તમને શું કહે છે?

દાયકાઓની શોધ પછી નવી ઘટનાની શોધ એ અંત નથી, પરંતુ ભૌતિકશાસ્ત્રની નવી શાખાની માત્ર શરૂઆત છે. અલબત્ત, બે કાળાઓના વિલીનીકરણથી ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની નોંધણી પોતે જ મહત્વપૂર્ણ છે. આ બ્લેક હોલના અસ્તિત્વનો, અને ડબલ બ્લેક હોલના અસ્તિત્વનો, અને ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની વાસ્તવિકતાનો સીધો પુરાવો છે, અને સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રત્યેના ભૌમિતિક અભિગમની શુદ્ધતાનો પુરાવો છે, જેના પર સામાન્ય સાપેક્ષતા આધારિત છે. પરંતુ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે, તે ઓછું મૂલ્યવાન નથી કે ગુરુત્વાકર્ષણ-તરંગ ખગોળશાસ્ત્ર એક નવું સંશોધન સાધન બની રહ્યું છે, જે અગાઉ અગમ્ય હતું તેનો અભ્યાસ કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

પ્રથમ, તે બ્રહ્માંડને જોવાની અને કોસ્મિક પ્રલયનો અભ્યાસ કરવાની નવી રીત છે. ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો માટે કોઈ અવરોધો નથી; તેઓ કોઈપણ સમસ્યા વિના બ્રહ્માંડની દરેક વસ્તુમાંથી પસાર થાય છે. તેઓ આત્મનિર્ભર છે: તેમની પ્રોફાઇલમાં તેમને જન્મ આપનારી પ્રક્રિયા વિશેની માહિતી છે. છેલ્લે, જો એક ભવ્ય વિસ્ફોટ ઓપ્ટિકલ, ન્યુટ્રિનો અને ગુરુત્વાકર્ષણ વિસ્ફોટ પેદા કરે છે, તો પછી આપણે તે બધાને પકડવાનો પ્રયાસ કરી શકીએ છીએ, તેમની એકબીજા સાથે તુલના કરી શકીએ છીએ અને ત્યાં શું થયું તેની અગાઉની અપ્રાપ્ય વિગતોને સમજી શકીએ છીએ. એક ઘટનામાંથી આવા જુદા જુદા સંકેતોને પકડવા અને તેની તુલના કરવામાં સક્ષમ બનવું એ સર્વ-સિગ્નલ ખગોળશાસ્ત્રનું મુખ્ય ધ્યેય છે.

જ્યારે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ શોધકો વધુ સંવેદનશીલ બને છે, ત્યારે તેઓ વિલીનીકરણની ક્ષણે નહીં, પરંતુ તેની થોડીક સેકન્ડ પહેલાં અવકાશ-સમયના ધ્રુજારીને શોધી શકશે. તેઓ ઑબ્ઝર્વેશન સ્ટેશનના સામાન્ય નેટવર્કને આપમેળે તેમના ચેતવણી સંકેત મોકલશે, અને એસ્ટ્રોફિઝિકલ ટેલિસ્કોપ ઉપગ્રહો, સૂચિત મર્જરના કોઓર્ડિનેટ્સની ગણતરી કર્યા પછી, આ સેકન્ડોમાં ઇચ્છિત દિશામાં વળવા અને ઓપ્ટિકલ વિસ્ફોટ પહેલા આકાશના ફોટોગ્રાફ્સ લેવાનો સમય હશે. શરૂ થાય છે.

બીજું, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ વિસ્ફોટ આપણને ન્યુટ્રોન તારાઓ વિશે નવી વસ્તુઓ શીખવા દેશે. ન્યુટ્રોન સ્ટાર મર્જર, હકીકતમાં, ન્યુટ્રોન તારાઓ પરનો નવીનતમ અને સૌથી આત્યંતિક પ્રયોગ છે જે કુદરત આપણા માટે કરી શકે છે, અને આપણે, દર્શક તરીકે, ફક્ત પરિણામોનું અવલોકન કરવું પડશે. આવા વિલીનીકરણના અવલોકનાત્મક પરિણામો વિવિધ હોઈ શકે છે (આકૃતિ 10), અને તેમના આંકડા એકત્ર કરીને આપણે આવા વિચિત્ર વાતાવરણમાં ન્યુટ્રોન તારાઓની વર્તણૂકને વધુ સારી રીતે સમજી શકીએ છીએ. સમીક્ષા વર્તમાન સ્થિતિઆ દિશામાંના કિસ્સાઓ એસ. રોસવોગ, 2015 દ્વારા તાજેતરના પ્રકાશનમાં મળી શકે છે. કોમ્પેક્ટ બાઈનરી મર્જરનું મલ્ટી-મેસેન્જર ચિત્ર.

ત્રીજું, સુપરનોવામાંથી આવતા વિસ્ફોટની નોંધણી અને તેની સાથે સરખામણી ઓપ્ટિકલ અવલોકનોપતનની શરૂઆતમાં, ત્યાં અંદર શું થઈ રહ્યું છે તેની વિગતોને સમજવાની પરવાનગી આપશે. હાલમાં, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને હજુ પણ મુશ્કેલીઓ છે સંખ્યાત્મક મોડેલિંગઆ પ્રક્રિયા.

ચોથું, ગુરુત્વાકર્ષણના સિદ્ધાંત સાથે સંકળાયેલા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ પાસે મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણની અસરોનો અભ્યાસ કરવા માટે પ્રખ્યાત "પ્રયોગશાળા" છે. અત્યાર સુધી, સામાન્ય સાપેક્ષતાની તમામ અસરો કે જે આપણે નબળા ક્ષેત્રોમાં ગુરુત્વાકર્ષણ સાથે સંબંધિત સીધી અવલોકન કરી શકીએ છીએ. અમે અનુમાન કરી શકીએ છીએ કે મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણની પરિસ્થિતિઓમાં શું થાય છે, જ્યારે અવકાશ-સમયની વિકૃતિઓ કોસ્મિક આફતોના ઓપ્ટિકલ ઇકો દ્વારા માત્ર પરોક્ષ અભિવ્યક્તિઓથી, પોતાની સાથે મજબૂત રીતે સંપર્ક કરવાનું શરૂ કરે છે.

પાંચમું, તે દેખાય છે નવી તકગુરુત્વાકર્ષણના વિદેશી સિદ્ધાંતોને ચકાસવા માટે. માં આવા સિદ્ધાંતો આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રપહેલેથી જ ઘણું બધું, ઉદાહરણ તરીકે, એ.એન. પેટ્રોવ "ગ્રેવિટી" દ્વારા લોકપ્રિય પુસ્તકમાંથી તેમને સમર્પિત પ્રકરણ જુઓ. આમાંના કેટલાક સિદ્ધાંતો નબળા ક્ષેત્રોની મર્યાદામાં પરંપરાગત સામાન્ય સાપેક્ષતાને મળતા આવે છે, પરંતુ જ્યારે ગુરુત્વાકર્ષણ ખૂબ જ મજબૂત બને છે ત્યારે તે ખૂબ જ અલગ હોઈ શકે છે. અન્ય લોકો ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો માટે નવા પ્રકારના ધ્રુવીકરણના અસ્તિત્વને સ્વીકારે છે અને પ્રકાશની ગતિથી થોડી અલગ ઝડપની આગાહી કરે છે. છેલ્લે, એવા સિદ્ધાંતો છે જેમાં વધારાના અવકાશી પરિમાણોનો સમાવેશ થાય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના આધારે તેમના વિશે શું કહી શકાય તે એક ખુલ્લો પ્રશ્ન છે, પરંતુ તે સ્પષ્ટ છે કે અહીંથી કેટલીક માહિતીનો લાભ મેળવી શકાય છે. અમે પોસ્ટનૌકા પરની પસંદગીમાં, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની શોધ સાથે શું બદલાશે તે વિશે ખગોળ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓના અભિપ્રાય વાંચવાની પણ ભલામણ કરીએ છીએ.

ભાવિ યોજનાઓ

ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ ખગોળશાસ્ત્રની સંભાવનાઓ સૌથી રોમાંચક છે. હવે એલિગો ડિટેક્ટરનું માત્ર પ્રથમ, સૌથી ટૂંકું અવલોકન સત્ર પૂર્ણ થયું છે - અને પહેલાથી જ આ ટૂંકા સમયમાં સ્પષ્ટ સંકેત મળી આવ્યો હતો. આ કહેવું વધુ સચોટ હશે: પ્રથમ સિગ્નલ સત્તાવાર શરૂઆત પહેલાં જ પકડવામાં આવ્યો હતો, અને સહયોગે હજુ સુધી તમામ ચાર મહિનાના કામની જાણ કરી નથી. કોણ જાણે છે, કદાચ ત્યાં પહેલેથી જ થોડા વધારાના સ્પાઇક્સ છે? એક યા બીજી રીતે, પરંતુ આગળ, જેમ જેમ ડિટેક્ટરની સંવેદનશીલતા વધે છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ-તરંગ અવલોકનો માટે સુલભ બ્રહ્માંડનો ભાગ વિસ્તરતો જાય છે તેમ, નોંધાયેલી ઘટનાઓની સંખ્યા હિમપ્રપાતની જેમ વધતી જશે.

LIGO-Virgo નેટવર્ક માટે અપેક્ષિત સત્ર શેડ્યૂલ ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. 11. બીજું, છ-મહિનાનું સત્ર આ વર્ષના અંતમાં શરૂ થશે, ત્રીજું સત્ર લગભગ આખું 2018 લેશે, અને દરેક તબક્કે ડિટેક્ટરની સંવેદનશીલતા વધશે. 2020 ની આસપાસ, aLIGO એ તેની આયોજિત સંવેદનશીલતા સુધી પહોંચવું જોઈએ, જે ડિટેક્ટરને 200 Mpc સુધીના અંતરે આપણાથી દૂર ન્યુટ્રોન તારાઓના વિલીનીકરણ માટે બ્રહ્માંડની તપાસ કરવાની મંજૂરી આપશે. બ્લેક હોલના વિલીનીકરણની વધુ ઊર્જાસભર ઘટનાઓ માટે, સંવેદનશીલતા લગભગ એક ગીગાપાર્સેક સુધી પહોંચી શકે છે. એક યા બીજી રીતે, અવલોકન માટે ઉપલબ્ધ બ્રહ્માંડનું પ્રમાણ પ્રથમ સત્રની સરખામણીમાં દસ ગણું વધશે.

સુધારેલ ઇટાલિયન પ્રયોગશાળા કન્યા પણ આ વર્ષના અંતમાં અમલમાં આવશે. તેની સંવેદનશીલતા LIGO કરતા થોડી ઓછી છે, પરંતુ તેમ છતાં તે ખૂબ જ યોગ્ય છે. ત્રિકોણ પદ્ધતિને લીધે, અવકાશમાં અંતરે આવેલા ડિટેક્ટરની ત્રિપુટી તેના પર સ્ત્રોતોની સ્થિતિને વધુ સારી રીતે પુનઃસ્થાપિત કરવાનું શક્ય બનાવશે. અવકાશી ક્ષેત્ર. જો હવે, બે ડિટેક્ટર સાથે, સ્થાનિકીકરણ ક્ષેત્ર સેંકડો ચોરસ ડિગ્રી સુધી પહોંચે છે, તો ત્રણ ડિટેક્ટર તેને દસ સુધી ઘટાડશે. વધુમાં, એક સમાન KAGRA ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ એન્ટેના હાલમાં જાપાનમાં બનાવવામાં આવી રહ્યું છે, જે બે થી ત્રણ વર્ષમાં કામ કરવાનું શરૂ કરશે અને ભારતમાં, 2022 ની આસપાસ, LIGO-India ડિટેક્ટર શરૂ કરવાનું આયોજન છે. પરિણામે, ઘણા વર્ષો પછી તે કામ કરશે અને નિયમિતપણે સિગ્નલો રેકોર્ડ કરશે. સમગ્ર નેટવર્કગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ શોધકો (ફિગ. 13).

અંતે, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ સાધનોને અવકાશમાં લોન્ચ કરવાની યોજના છે, ખાસ કરીને eLISA પ્રોજેક્ટ. બે મહિના પહેલા, પ્રથમ પરીક્ષણ ઉપગ્રહ ભ્રમણકક્ષામાં છોડવામાં આવ્યો હતો, જેનું કાર્ય ટેક્નોલોજીનું પરીક્ષણ કરવાનું રહેશે. ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની વાસ્તવિક શોધ હજુ ઘણી દૂર છે. પરંતુ જ્યારે ઉપગ્રહોનું આ જૂથ ડેટા એકત્રિત કરવાનું શરૂ કરશે, ત્યારે તે બ્રહ્માંડમાં બીજી વિંડો ખોલશે - ઓછી-આવર્તન ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો દ્વારા. ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો પ્રત્યેનો આ સર્વ-તરંગ અભિગમ ક્ષેત્ર માટે એક મુખ્ય લાંબા ગાળાનો ધ્યેય છે.

સમાંતર

તાજેતરના વર્ષોમાં ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની શોધ એ ત્રીજી વખત હતી જ્યારે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ આખરે તમામ અવરોધોને તોડીને આપણા વિશ્વની રચનાની અગાઉની અજાણી સૂક્ષ્મતાઓ પર પહોંચ્યા. 2012 માં, હિગ્સ બોઝોન મળી આવ્યો હતો, એક કણ લગભગ અડધી સદી પહેલા આગાહી કરવામાં આવ્યો હતો. 2013 માં, IceCube ન્યુટ્રિનો ડિટેક્ટર એસ્ટ્રોફિઝિકલ ન્યુટ્રિનોની વાસ્તવિકતા સાબિત કરી અને ન્યુટ્રિનો દ્વારા - સંપૂર્ણપણે નવી, અગાઉ અપ્રાપ્ય રીતે "બ્રહ્માંડને જોવાનું" શરૂ કર્યું. ઉચ્ચ ઊર્જા. અને હવે કુદરત ફરી એક વાર માણસને વળગી પડી છે: બ્રહ્માંડના અવલોકન માટે ગુરુત્વાકર્ષણ-તરંગની “વિન્ડો” ખુલી છે અને તે જ સમયે, મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણની અસરો સીધા અભ્યાસ માટે ઉપલબ્ધ બની છે.

એવું કહેવું જ જોઇએ કે અહીં ક્યાંય કુદરત તરફથી "ફ્રીબી" ન હતી. શોધ ખૂબ લાંબા સમય સુધી હાથ ધરવામાં આવી હતી, પરંતુ તે ઉપજ આપતું ન હતું કારણ કે તે પછી, દાયકાઓ પહેલા, ઉપકરણ ઊર્જા, સ્કેલ અથવા સંવેદનશીલતાના સંદર્ભમાં પરિણામ સુધી પહોંચ્યું ન હતું. તે ટેક્નૉલૉજીનો સ્થિર, લક્ષિત વિકાસ હતો જેણે ધ્યેય તરફ દોરી, એક એવો વિકાસ જે ટેકનિકલ મુશ્કેલીઓ અથવા પાછલા વર્ષોના નકારાત્મક પરિણામો દ્વારા રોકાયો ન હતો.

અને ત્રણેય કિસ્સાઓમાં, શોધની હકીકતનો અંત ન હતો, પરંતુ, તેનાથી વિપરીત, સંશોધનની નવી દિશાની શરૂઆત, તે આપણા વિશ્વની તપાસ માટેનું એક નવું સાધન બની ગયું. હિગ્સ બોસોનના ગુણધર્મો માપન માટે ઉપલબ્ધ બન્યા છે - અને આ ડેટામાં, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ નવા ભૌતિકશાસ્ત્રની અસરોને પારખવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે. ઉચ્ચ-ઊર્જા ન્યુટ્રિનોના વધેલા આંકડાઓને આભારી, ન્યુટ્રિનો એસ્ટ્રોફિઝિક્સ તેના પ્રથમ પગલાં લઈ રહ્યું છે. ગુરુત્વાકર્ષણ-તરંગ ખગોળશાસ્ત્રમાંથી હવે ઓછામાં ઓછું એ જ અપેક્ષિત છે, અને આશાવાદ માટે દરેક કારણ છે.

સ્ત્રોતો:
1) LIGO સાયન્ટિફિક કોલ. અને કન્યા કોલ. બાઈનરી બ્લેક હોલ મર્જરમાંથી ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોનું અવલોકન // ભૌતિક. રેવ. લેટ. 11 ફેબ્રુઆરી 2016 ના રોજ પ્રકાશિત.
2) તપાસ પેપર્સ - મુખ્ય શોધ લેખ સાથેના તકનીકી લેખોની સૂચિ.
3) E. Berti. દૃષ્ટિકોણ: બ્લેક હોલ્સ મર્જ કરવાનો પ્રથમ અવાજ // ભૌતિકશાસ્ત્ર. 2016. વી. 9. એન. 17.

સમીક્ષા સામગ્રી:
1) ડેવિડ બ્લેર એટ અલ. ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ ખગોળશાસ્ત્ર: વર્તમાન સ્થિતિ // arXiv:1602.02872.
2) બેન્જામિન પી. એબોટ અને LIGO વૈજ્ઞાનિક સહયોગ અને કન્યા સહયોગ. એડવાન્સ્ડ LIGO અને એડવાન્સ્ડ વિર્ગો સાથે ગુરુત્વાકર્ષણ-વેવ ટ્રાન્ઝિયન્ટ્સનું અવલોકન અને સ્થાનિકીકરણ માટેની સંભાવનાઓ // લિવિંગ રેવ. સાપેક્ષતા. 2016. વી. 19. એન. 1.
3) ઓ.ડી. અગુઆર. રેઝોનન્ટ-માસ ગ્રેવિટેશનલ વેવ ડિટેક્ટર્સનો ભૂતકાળ, વર્તમાન અને ભવિષ્ય // રેસ. એસ્ટ્રોન. એસ્ટ્રોફિઝ. 2011. વી. 11. એન. 1.
4) ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની શોધ - મેગેઝિનની વેબસાઇટ પર સામગ્રીની પસંદગી વિજ્ઞાનગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની શોધ પર.
5) મેથ્યુ પિટકીન, સ્ટુઅર્ટ રીડ, શીલા રોવાન, જિમ હોફ. ઇન્ટરફેરોમેટ્રી (જમીન અને અવકાશ) દ્વારા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ શોધ // arXiv:1102.3355.
6) વી.બી. બ્રાગિન્સ્કી. ગુરુત્વાકર્ષણ-તરંગ ખગોળશાસ્ત્ર: નવી માપન પદ્ધતિઓ // યુએફએન. 2000. ટી. 170. પૃષ્ઠ 743–752.
7) પીટર આર. સાઉલસન.

સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંતના માળખામાં આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા કરવામાં આવેલી સૈદ્ધાંતિક આગાહીના સો વર્ષ પછી, વૈજ્ઞાનિકો ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના અસ્તિત્વની પુષ્ટિ કરવામાં સક્ષમ હતા. ઊંડા અવકાશ-ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ ખગોળશાસ્ત્ર-નો અભ્યાસ કરવા માટેની મૂળભૂત રીતે નવી પદ્ધતિનો યુગ શરૂ થાય છે.

વિવિધ શોધો છે. ત્યાં રેન્ડમ છે, તે ખગોળશાસ્ત્રમાં સામાન્ય છે. વિલિયમ હર્શેલ દ્વારા યુરેનસની શોધ જેવા સંપૂર્ણ "વિસ્તારના કોમ્બિંગ" ના પરિણામે બનાવવામાં આવેલા સંપૂર્ણ આકસ્મિક નથી. ત્યાં સેરેન્ડીપલ રાશિઓ છે - જ્યારે તેઓ એક વસ્તુ શોધી રહ્યા હતા અને બીજી મળી: ઉદાહરણ તરીકે, તેઓએ અમેરિકાની શોધ કરી. પણ વિશિષ્ટ સ્થાનવિજ્ઞાનમાં, આયોજિત શોધો મોખરે છે. તેઓ સ્પષ્ટ સૈદ્ધાંતિક આગાહી પર આધારિત છે. જે અનુમાન કરવામાં આવે છે તે સિદ્ધાંતની પુષ્ટિ કરવા માટે મુખ્યત્વે માંગવામાં આવે છે. આવી શોધોમાં લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર ખાતે હિગ્સ બોસોનની શોધ અને લેસર ઇન્ટરફેરોમીટર ગ્રેવિટેશનલ-વેવ ઓબ્ઝર્વેટરી LIGO નો ઉપયોગ કરીને ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની શોધનો સમાવેશ થાય છે. પરંતુ સિદ્ધાંત દ્વારા અનુમાનિત કેટલીક ઘટનાની નોંધણી કરવા માટે, તમારે બરાબર શું અને ક્યાં જોવું, તેમજ આ માટે કયા સાધનોની જરૂર છે તેની સારી સમજ હોવી જરૂરી છે.

ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોને પરંપરાગત રીતે સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંત (GTR) ની આગાહી કહેવામાં આવે છે, અને આ ખરેખર એવું છે (જોકે હવે આવા તરંગો GTR ના વૈકલ્પિક અથવા પૂરક હોય તેવા તમામ મોડેલોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે). તરંગોનો દેખાવ પ્રચારની મર્યાદિત ગતિને કારણે થાય છે ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા(સામાન્ય સાપેક્ષતામાં આ ઝડપ પ્રકાશની ગતિ બરાબર છે). આવા તરંગો એ સ્ત્રોતમાંથી પ્રસરી રહેલા અવકાશ-સમયમાં વિક્ષેપ છે. ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો ઉત્પન્ન થાય તે માટે, સ્ત્રોતે ત્વરિત દરે ધબકવું અથવા ખસેડવું જોઈએ, પરંતુ ચોક્કસ રીતે. ચાલો કહીએ કે સંપૂર્ણ ગોળાકાર અથવા નળાકાર સમપ્રમાણતા સાથે હલનચલન યોગ્ય નથી. આવા ઘણા બધા સ્ત્રોતો છે, પરંતુ ઘણી વખત તેમની પાસે એક નાનો સમૂહ હોય છે, જે શક્તિશાળી સિગ્નલ જનરેટ કરવા માટે અપૂરતો હોય છે. છેવટે, ગુરુત્વાકર્ષણ એ ચાર મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓમાં સૌથી નબળી છે, તેથી ગુરુત્વાકર્ષણ સંકેતની નોંધણી કરવી ખૂબ મુશ્કેલ છે. વધુમાં, નોંધણી માટે તે જરૂરી છે કે સિગ્નલ સમય સાથે ઝડપથી બદલાય છે, એટલે કે, તેની પાસે પૂરતું છે ઉચ્ચ આવર્તન. નહિંતર, અમે તેની નોંધણી કરી શકીશું નહીં, કારણ કે ફેરફારો ખૂબ ધીમા હશે. આનો અર્થ એ છે કે વસ્તુઓ પણ કોમ્પેક્ટ હોવી જોઈએ.

શરૂઆતમાં, સુપરનોવા વિસ્ફોટો દ્વારા મહાન ઉત્સાહ ઉત્પન્ન થતો હતો જે આપણા જેવી આકાશગંગાઓમાં દર થોડા દાયકાઓમાં થાય છે. આનો અર્થ એ છે કે જો આપણે એવી સંવેદનશીલતા પ્રાપ્ત કરી શકીએ કે જે આપણને કેટલાક મિલિયન પ્રકાશ વર્ષોના અંતરથી સિગ્નલ જોવાની મંજૂરી આપે છે, તો આપણે દર વર્ષે ઘણા સિગ્નલો પર ગણતરી કરી શકીએ છીએ. પરંતુ પાછળથી એવું બહાર આવ્યું કે સુપરનોવા વિસ્ફોટ દરમિયાન ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના સ્વરૂપમાં ઊર્જા છોડવાની શક્તિના પ્રારંભિક અંદાજો ખૂબ જ આશાવાદી હતા, અને આવા નબળા સિગ્નલને ત્યારે જ શોધી શકાય છે જો આપણી ગેલેક્સીમાં સુપરનોવા ફાટી ગયો હોય.

જંગી કોમ્પેક્ટ વસ્તુઓ કે જે ઝડપથી આગળ વધે છે તે માટેનો બીજો વિકલ્પ ન્યુટ્રોન સ્ટાર્સ અથવા બ્લેક હોલ છે. આપણે કાં તો તેમની રચનાની પ્રક્રિયા જોઈ શકીએ છીએ, અથવા એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પ્રક્રિયા જોઈ શકીએ છીએ. પતનના છેલ્લા તબક્કા તારાઓની કોરો, કોમ્પેક્ટ ઑબ્જેક્ટ્સની રચના તરફ દોરી જાય છે, તેમજ ન્યુટ્રોન તારાઓ અને બ્લેક હોલ્સના વિલીનીકરણના છેલ્લા તબક્કામાં, કેટલાક મિલિસેકન્ડના ક્રમની અવધિ હોય છે (જે સેંકડો હર્ટ્ઝની આવર્તનને અનુરૂપ હોય છે) - માત્ર શું જરૂરી છે . આ કિસ્સામાં, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના સ્વરૂપમાં (અને કેટલીકવાર મુખ્યત્વે) સહિત ઘણી બધી ઊર્જા મુક્ત થાય છે, કારણ કે વિશાળ કોમ્પેક્ટ શરીર ચોક્કસ ઝડપી હલનચલન કરે છે. આ અમારા આદર્શ સ્ત્રોત છે.

સાચું છે કે, ગેલેક્સીમાં સુપરનોવા દર થોડા દાયકાઓમાં એકવાર ફાટી નીકળે છે, ન્યુટ્રોન તારાઓનું વિલીનીકરણ હજારો વર્ષોમાં એક વખત થાય છે, અને બ્લેક હોલ એકબીજા સાથે ઘણી ઓછી વાર ભળી જાય છે. પરંતુ સિગ્નલ વધુ શક્તિશાળી છે, અને તેની લાક્ષણિકતાઓની ગણતરી એકદમ સચોટ રીતે કરી શકાય છે. પરંતુ હવે આપણે હજારો તારાવિશ્વોને આવરી લેવા અને એક વર્ષમાં અનેક સિગ્નલો શોધવા માટે કેટલાક સો મિલિયન પ્રકાશવર્ષના અંતરથી સિગ્નલ જોવા માટે સક્ષમ બનવાની જરૂર છે.

સ્ત્રોતો પર નિર્ણય કર્યા પછી, અમે ડિટેક્ટરને ડિઝાઇન કરવાનું શરૂ કરીશું. આ કરવા માટે, તમારે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ શું કરે છે તે સમજવાની જરૂર છે. વિગતમાં ગયા વિના, આપણે કહી શકીએ કે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ પસાર થવાથી ભરતી બળ થાય છે (સામાન્ય ચંદ્ર અથવા સૌર ભરતી એ એક અલગ ઘટના છે, અને ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોને તેની સાથે કોઈ લેવાદેવા નથી). તેથી તમે, ઉદાહરણ તરીકે, મેટલ સિલિન્ડર લઈ શકો છો, તેને સેન્સરથી સજ્જ કરી શકો છો અને તેના સ્પંદનોનો અભ્યાસ કરી શકો છો. આ મુશ્કેલ નથી, તેથી જ અડધી સદી પહેલા આવા સ્થાપનો બનાવવાનું શરૂ થયું હતું (તેઓ રશિયામાં પણ ઉપલબ્ધ છે; હવે SAI MSUની વેલેન્ટિન રુડેન્કોની ટીમ દ્વારા વિકસિત સુધારેલ ડિટેક્ટર બક્સન ભૂગર્ભ પ્રયોગશાળામાં સ્થાપિત કરવામાં આવી રહ્યું છે). સમસ્યા એ છે કે આવા ઉપકરણ કોઈપણ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો વિના સિગ્નલ જોશે. ત્યાં ઘણા બધા અવાજો છે જેનો સામનો કરવો મુશ્કેલ છે. ડિટેક્ટરને ભૂગર્ભમાં સ્થાપિત કરવું શક્ય છે (અને થઈ ગયું છે!), તેને અલગ કરવાનો પ્રયાસ કરો, તેને ઠંડુ કરો નીચા તાપમાન, પરંતુ તેમ છતાં, અવાજના સ્તરને ઓળંગવા માટે, ખૂબ જ શક્તિશાળી ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ સંકેતની જરૂર પડશે. પરંતુ શક્તિશાળી સંકેતો ભાગ્યે જ આવે છે.

તેથી, પસંદગી બીજી યોજનાની તરફેણમાં કરવામાં આવી હતી, જે 1962 માં વ્લાદિસ્લાવ પુસ્તોવોઇટ અને મિખાઇલ હર્ઝેનસ્ટેઇન દ્વારા આગળ મૂકવામાં આવી હતી. JETP (જર્નલ ઑફ એક્સપેરિમેન્ટલ અને સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્ર), તેઓએ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો શોધવા માટે મિશેલસન ઇન્ટરફેરોમીટરનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. લેસર બીમ ઇન્ટરફેરોમીટરના બે હાથોમાં અરીસાઓ વચ્ચે ચાલે છે, અને પછી વિવિધ હાથમાંથી બીમ ઉમેરવામાં આવે છે. બીમ હસ્તક્ષેપના પરિણામનું વિશ્લેષણ કરીને, હાથની લંબાઈમાં સંબંધિત ફેરફારને માપી શકાય છે. આ ખૂબ જ ચોક્કસ માપ છે, તેથી જો તમે અવાજને હરાવો છો, તો તમે અદભૂત સંવેદનશીલતા પ્રાપ્ત કરી શકો છો.

1990 ના દાયકાની શરૂઆતમાં, આ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરીને ઘણા ડિટેક્ટર બનાવવાનું નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું. ટેક્નોલોજીને ચકાસવા માટે સૌપ્રથમ કામગીરીમાં જવા માટે પ્રમાણમાં નાના સ્થાપનો, યુરોપમાં GEO600 અને જાપાનમાં TAMA300 (સંખ્યાઓ મીટરમાં હાથની લંબાઈને અનુરૂપ છે) હતા. પરંતુ મુખ્ય ખેલાડીઓ યુએસએમાં LIGO સ્થાપનો અને યુરોપમાં VIRGO હતા. આ સાધનોનું કદ પહેલેથી જ કિલોમીટરમાં માપવામાં આવ્યું છે, અને અંતિમ આયોજિત સંવેદનશીલતાએ દર વર્ષે સેંકડો ઇવેન્ટ્સ નહીં તો ડઝનેક જોવાની મંજૂરી આપવી જોઈએ.

શા માટે બહુવિધ ઉપકરણોની જરૂર છે? મુખ્યત્વે ક્રોસ-વેલિડેશન માટે, કારણ કે ત્યાં સ્થાનિક અવાજો (દા.ત. સિસ્મિક) છે. ઉત્તરપશ્ચિમ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને ઇટાલીમાં સિગ્નલની એક સાથે શોધ તેના બાહ્ય મૂળનો ઉત્તમ પુરાવો હશે. પરંતુ બીજું કારણ છે: ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ શોધકો સ્ત્રોતની દિશા નક્કી કરવામાં ખૂબ નબળા છે. પરંતુ જો ત્યાં ઘણા ડિટેક્ટર્સ અલગ-અલગ અંતરે હોય, તો દિશાને એકદમ સચોટ રીતે સૂચવવાનું શક્ય બનશે.

લેસર જાયન્ટ્સ

તેમના મૂળ સ્વરૂપમાં, LIGO ડિટેક્ટર્સ 2002 માં બનાવવામાં આવ્યા હતા, અને VIRGO ડિટેક્ટર 2003 માં. યોજના મુજબ, આ માત્ર પ્રથમ તબક્કો હતો. બધા સ્થાપનો ઘણા વર્ષો સુધી કાર્યરત હતા, અને 2010-2011 માં તેઓને સુધારણા માટે બંધ કરવામાં આવ્યા હતા, જેથી તે પછી આયોજિત ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા સુધી પહોંચે. LIGO ડિટેક્ટર્સ સપ્ટેમ્બર 2015 માં કાર્યરત પ્રથમ હતા, VIRGO એ 2016 ના બીજા ભાગમાં જોડાવું જોઈએ, અને આ તબક્કે સંવેદનશીલતા અમને દર વર્ષે ઓછામાં ઓછી ઘણી ઇવેન્ટ્સ રેકોર્ડ કરવાની આશા રાખવાની મંજૂરી આપે છે.

LIGO એ કામ કરવાનું શરૂ કર્યું તે પછી, અપેક્ષિત વિસ્ફોટ દર મહિને આશરે એક ઇવેન્ટ હતી. ખગોળશાસ્ત્રીઓએ અગાઉથી અનુમાન લગાવ્યું હતું કે પ્રથમ અપેક્ષિત ઘટનાઓ બ્લેક હોલ મર્જર હશે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે બ્લેક હોલ સામાન્ય રીતે ન્યુટ્રોન તારાઓ કરતાં દસ ગણા ભારે હોય છે, સિગ્નલ વધુ શક્તિશાળી હોય છે, અને તે મહાન અંતરથી "દૃશ્યમાન" હોય છે, જે આકાશગંગા દીઠ ઘટનાઓના નીચા દરને વળતર કરતાં વધુ છે. સદનસીબે, અમારે લાંબી રાહ જોવી પડી ન હતી. 14 સપ્ટેમ્બર, 2015 ના રોજ, બંને સ્થાપનોએ GW150914 નામના લગભગ સમાન સિગ્નલની નોંધણી કરી.

એકદમ સરળ વિશ્લેષણ સાથે, બ્લેક હોલ માસ, સિગ્નલ સ્ટ્રેન્થ અને સ્ત્રોતનું અંતર જેવા ડેટા મેળવી શકાય છે. બ્લેક હોલનું દળ અને કદ ખૂબ જ સરળ અને જાણીતી રીતે સંબંધિત છે અને સિગ્નલ ફ્રિકવન્સી પરથી તમે તરત જ ઉર્જા છોડવાના ક્ષેત્રના કદનો અંદાજ લગાવી શકો છો. IN આ કિસ્સામાંકદ દર્શાવે છે કે 25-30 અને 35-40 સૌર દળવાળા બે છિદ્રોમાંથી 60 થી વધુ સૌર દળ ધરાવતા બ્લેક હોલની રચના થઈ હતી. આ ડેટાને જાણીને, વ્યક્તિ વિસ્ફોટની કુલ ઊર્જા મેળવી શકે છે. લગભગ ત્રણ સૌર સમૂહ ગુરુત્વાકર્ષણ વિકિરણમાં રૂપાંતરિત થયા હતા. આ 1023 સૌર તેજસ્વીતાની તેજને અનુરૂપ છે - લગભગ આ સમય દરમિયાન (સેકન્ડના સો ભાગ) જેટલા જ બ્રહ્માંડના દૃશ્યમાન ભાગના તમામ તારાઓ બહાર કાઢે છે. અને થી જાણીતી ઊર્જાઅને માપેલા સિગ્નલની તીવ્રતા, અંતર મેળવવામાં આવે છે. મોટા સમૂહમર્જ કરેલ સંસ્થાઓએ દૂરના આકાશગંગામાં બનેલી ઘટનાની નોંધણી કરવાનું શક્ય બનાવ્યું: સિગ્નલને આપણા સુધી પહોંચવામાં લગભગ 1.3 અબજ વર્ષ લાગ્યાં.

વધુ વિગતવાર વિશ્લેષણ બ્લેક હોલના સમૂહ ગુણોત્તરને સ્પષ્ટ કરવાનું શક્ય બનાવે છે અને સમજે છે કે તેઓ તેમની ધરીની આસપાસ કેવી રીતે ફરે છે, તેમજ કેટલાક અન્ય પરિમાણો નક્કી કરે છે. વધુમાં, બે ઇન્સ્ટોલેશનમાંથી સિગ્નલ લગભગ વિસ્ફોટની દિશા નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે. કમનસીબે, અહીં ચોકસાઈ ખૂબ ઊંચી નથી, પરંતુ અપડેટ કરેલ VIRGO ના કમિશનિંગ સાથે તે વધશે. અને થોડા વર્ષોમાં, જાપાનીઝ કાગરા ડિટેક્ટર સિગ્નલ પ્રાપ્ત કરવાનું શરૂ કરશે. પછી LIGO ડિટેક્ટરમાંથી એક (મૂળમાં ત્રણ હતા, એક ઇન્સ્ટોલેશન ડ્યુઅલ હતું) ભારતમાં એસેમ્બલ કરવામાં આવશે, અને એવી અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કે દર વર્ષે ઘણી ડઝન ઘટનાઓ રેકોર્ડ કરવામાં આવશે.

નવા ખગોળશાસ્ત્રનો યુગ

ચાલુ આ ક્ષણે LIGO નું સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિણામ એ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના અસ્તિત્વની પુષ્ટિ છે. વધુમાં, પ્રથમ જ વિસ્ફોટથી ગુરુત્વાકર્ષણના સમૂહ (સામાન્ય સાપેક્ષતામાં તે શૂન્ય દળ ધરાવે છે) પરના નિયંત્રણોને સુધારવાનું શક્ય બન્યું હતું, તેમજ ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રસારની ઝડપ અને તેની ઝડપ વચ્ચેના તફાવતને વધુ મજબૂત રીતે મર્યાદિત કરવાનું શક્ય બન્યું હતું. પ્રકાશ પરંતુ વૈજ્ઞાનિકોને આશા છે કે પહેલેથી જ 2016 માં તેઓ LIGO અને VIRGO નો ઉપયોગ કરીને ઘણો નવો એસ્ટ્રોફિઝિકલ ડેટા મેળવી શકશે.

પ્રથમ, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ વેધશાળાઓના ડેટા બ્લેક હોલનો અભ્યાસ કરવા માટે એક નવો માર્ગ પૂરો પાડે છે. જો અગાઉ ફક્ત આ પદાર્થોની આસપાસના પદાર્થના પ્રવાહનું અવલોકન કરવું શક્ય હતું, તો હવે તમે પરિણામી બ્લેક હોલને મર્જ કરવાની અને "શાંતિ" કરવાની પ્રક્રિયાને સીધા જ "જોઈ" શકો છો, તેની ક્ષિતિજ કેવી રીતે વધઘટ થાય છે, તેનો અંતિમ આકાર લે છે ( પરિભ્રમણ દ્વારા નિર્ધારિત). સંભવતઃ, બ્લેક હોલના હોકિંગના બાષ્પીભવનની શોધ ન થાય ત્યાં સુધી (હાલ માટે આ પ્રક્રિયા એક પૂર્વધારણા છે), વિલીનીકરણનો અભ્યાસ તેમના વિશે વધુ સારી સીધી માહિતી પ્રદાન કરશે.

બીજું, ન્યુટ્રોન સ્ટાર મર્જરના અવલોકનોથી ઘણું નવું, અત્યંત પ્રાપ્ત થશે જરૂરી માહિતીઆ વસ્તુઓ વિશે. પ્રથમ વખત, અમે ન્યુટ્રોન તારાઓનો અભ્યાસ કરી શકીશું જે રીતે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ કણોનો અભ્યાસ કરે છે: તેઓ અંદર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજવા માટે તેમને અથડાતા જોઈને. ન્યુટ્રોન તારાઓના આંતરિક ભાગની રચનાનું રહસ્ય એસ્ટ્રોફિઝિસ્ટ અને ભૌતિકશાસ્ત્રી બંનેને ચિંતા કરે છે. આપણી સમજ પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રઅને અતિ-ઉચ્ચ ઘનતા પર પદાર્થનું વર્તન આ મુદ્દાને ઉકેલ્યા વિના અધૂરું છે. તે સંભવ છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ અવલોકનો અહીં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવશે.

એવું માનવામાં આવે છે કે ન્યુટ્રોન સ્ટાર મર્જર ટૂંકા કોસ્મોલોજીકલ ગામા-રે વિસ્ફોટ માટે જવાબદાર છે. દુર્લભ કિસ્સાઓમાં, ગામા શ્રેણીમાં અને ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ શોધકો બંને પર એક સાથે ઘટનાનું અવલોકન કરવું શક્ય બનશે (વિરલતા એ હકીકતને કારણે છે કે, પ્રથમ, ગામા સિગ્નલ ખૂબ જ સાંકડી બીમમાં કેન્દ્રિત છે, અને તે નથી. હંમેશા અમને નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે, પરંતુ બીજું, અમે ખૂબ દૂરની ઘટનાઓમાંથી ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની નોંધણી કરીશું નહીં). દેખીતી રીતે, આ જોવા માટે સમર્થ થવામાં ઘણા વર્ષોનું અવલોકન લાગશે (જોકે, હંમેશની જેમ, તમે નસીબદાર હોઈ શકો છો અને તે આજે થશે). પછી, અન્ય વસ્તુઓની સાથે, આપણે પ્રકાશની ગતિ સાથે ગુરુત્વાકર્ષણની ઝડપની ખૂબ જ સચોટ સરખામણી કરી શકીશું.

આમ, લેસર ઇન્ટરફેરોમીટર એકસાથે એક જ ગુરુત્વાકર્ષણ-તરંગ ટેલિસ્કોપ તરીકે કામ કરશે, જે એસ્ટ્રોફિઝિસ્ટ્સ અને ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ બંને માટે નવું જ્ઞાન લાવશે. ઠીક છે, વહેલા અથવા પછીના પ્રથમ વિસ્ફોટોની શોધ અને તેમના વિશ્લેષણ માટે યોગ્ય રીતે લાયક નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવશે.

"આટલા લાંબા સમય પહેલા નથી મજબૂત રસસૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી મિચિઓ કાકુએ તેમના 2004ના પુસ્તક આઈન્સ્ટાઈનના કોસ્મોસમાં લખ્યું છે કે, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોનું સીધું અવલોકન કરવા માટે લાંબા ગાળાના પ્રયોગોની શ્રેણીમાં વૈજ્ઞાનિક સમુદાયને શું ઉત્તેજિત કર્યું. — LIGO (ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોનું અવલોકન કરવા માટે લેસર ઇન્ટરફેરોમીટર) પ્રોજેક્ટ એ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો "જોવા" માટે સૌપ્રથમ હોઈ શકે છે, મોટે ભાગે ઊંડા અવકાશમાં બે બ્લેક હોલની અથડામણથી. LIGO એ ભૌતિકશાસ્ત્રીનું સ્વપ્ન સાકાર થયું છે, જે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોને માપવા માટે પૂરતી શક્તિ સાથેની પ્રથમ સુવિધા છે."

કાકુની આગાહી સાચી પડી: ગુરુવારે, LIGO વેધશાળાના આંતરરાષ્ટ્રીય વૈજ્ઞાનિકોના જૂથે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની શોધની જાહેરાત કરી.

ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો એ અવકાશ-સમયમાં ચાલતા ઓસિલેશન છે જે પ્રવેગ સાથે આગળ વધી રહેલા વિશાળ પદાર્થો (જેમ કે બ્લેક હોલ) "એસ્કેપ" કરે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો એ અવકાશ-સમયનો ફેલાવો વિક્ષેપ છે, સંપૂર્ણ શૂન્યતાની મુસાફરી વિકૃતિ છે.

બ્લેક હોલ એ અવકાશ-સમયમાં એક ક્ષેત્ર છે ગુરુત્વાકર્ષણ આકર્ષણજે એટલો મોટો છે કે પ્રકાશની ગતિએ (પ્રકાશ પોતે સહિત) ગતિશીલ પદાર્થો પણ તેને છોડી શકતા નથી. બ્લેક હોલને બાકીના વિશ્વથી અલગ કરતી સીમાને ઘટના ક્ષિતિજ કહેવામાં આવે છે: ઘટના ક્ષિતિજની અંદર જે થાય છે તે બધું બાહ્ય નિરીક્ષકની નજરથી છુપાયેલું છે.

એરિન રાયન દ્વારા ઓનલાઈન પોસ્ટ કરાયેલ કેકનો ફોટો.

વૈજ્ઞાનિકોએ અડધી સદી પહેલા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોને પકડવાનું શરૂ કર્યું: તે તે સમયે હતું અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રીજોસેફ વેબરને આઈન્સ્ટાઈનના સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંત (GR)માં રસ પડ્યો, તેણે વિરામ લીધો અને ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોનો અભ્યાસ કરવાનું શરૂ કર્યું. વેબરે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો શોધવા માટેના પ્રથમ ઉપકરણની શોધ કરી અને ટૂંક સમયમાં જાહેરાત કરી કે તેણે "ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોનો અવાજ" રેકોર્ડ કર્યો છે. જો કે, વૈજ્ઞાનિક સમુદાયે તેમના સંદેશને નકારી કાઢ્યો.

જો કે, તે જોસેફ વેબરને આભારી છે કે ઘણા વૈજ્ઞાનિકો "વેવ ચેઝર્સ" માં ફેરવાઈ ગયા. આજે વેબરને પિતા માનવામાં આવે છે વૈજ્ઞાનિક દિશાગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ ખગોળશાસ્ત્ર.

"આ ગુરુત્વાકર્ષણ ખગોળશાસ્ત્રના નવા યુગની શરૂઆત છે"

LIGO ઓબ્ઝર્વેટરી, જ્યાં વૈજ્ઞાનિકોએ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો રેકોર્ડ કર્યા છે, તેમાં યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ત્રણ લેસર સ્થાપનો છે: બે વોશિંગ્ટન રાજ્યમાં અને એક લ્યુઇસિયાનામાં સ્થિત છે. આ રીતે મિચિઓ કાકુ લેસર ડિટેક્ટરની કામગીરીનું વર્ણન કરે છે: “લેસર બીમ બે અલગ-અલગ બીમમાં વિભાજિત થાય છે, જે પછી એકબીજાને લંબરૂપ થઈ જાય છે. પછી, અરીસામાંથી પ્રતિબિંબિત, તેઓ ફરીથી જોડાય છે. જો ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ ઇન્ટરફેરોમીટર (માપવાનું ઉપકરણ)માંથી પસાર થાય છે, તો બે લેસર બીમની પાથની લંબાઈમાં ખલેલ પહોંચશે અને આ તેમની દખલગીરીમાં પ્રતિબિંબિત થશે. સિગ્નલ નોંધાયેલ છે તેની ખાતરી કરવા માટે લેસર મશીન, રેન્ડમ નથી, ડિટેક્ટર્સ મૂકવામાં આવવી જોઈએ વિવિધ બિંદુઓપૃથ્વી.

માત્ર એક વિશાળ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગના પ્રભાવ હેઠળ, કદમાં આપણા ગ્રહ કરતાં ઘણી મોટી, બધા ડિટેક્ટર એક સાથે કામ કરશે."

હવે LIGO સહયોગે 36 અને 29 સૌર માસના દળવાળા બ્લેક હોલની દ્વિસંગી પ્રણાલીના વિલીનીકરણને કારણે 62 સૌર દળ ધરાવતા પદાર્થમાં ગુરુત્વાકર્ષણ વિકિરણ શોધી કાઢ્યું છે. "ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની ક્રિયાનું આ પ્રથમ પ્રત્યક્ષ (તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે કે તે પ્રત્યક્ષ છે!) માપન છે," મોસ્કો સ્ટેટ યુનિવર્સિટીના ફિઝિક્સ ફેકલ્ટીના પ્રોફેસર સર્ગેઈ વ્યાત્ચાનિને ગેઝેટા.રૂના સંવાદદાતાને ટિપ્પણી કરી. વિજ્ઞાન વિભાગ. - એટલે કે, બે બ્લેક હોલના વિલીનીકરણની એસ્ટ્રોફિઝિકલ આપત્તિમાંથી સંકેત મળ્યો હતો. અને આ સંકેત ઓળખવામાં આવે છે - આ પણ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે! તે સ્પષ્ટ છે કે આ બે બ્લેક હોલમાંથી છે. અને આ ગુરુત્વાકર્ષણ ખગોળશાસ્ત્રના નવા યુગની શરૂઆત છે, જે ફક્ત ઓપ્ટિકલ, એક્સ-રે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અને ન્યુટ્રિનો સ્ત્રોતો દ્વારા જ નહીં - પણ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો દ્વારા પણ બ્રહ્માંડ વિશેની માહિતી મેળવવાનું શક્ય બનાવશે.

આપણે કહી શકીએ કે 90 ટકા બ્લેક હોલ કાલ્પનિક પદાર્થો બનવાનું બંધ કરી દીધું છે. કેટલીક શંકા રહે છે, પરંતુ હજુ પણ જે સિગ્નલ પકડાયો હતો તે સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંત અનુસાર બે બ્લેક હોલના વિલીનીકરણના અસંખ્ય અનુકરણો દ્વારા અનુમાન કરવામાં આવે છે તેની સાથે ખૂબ જ સારી રીતે બંધબેસે છે.

આ એક મજબૂત દલીલ છે કે બ્લેક હોલ અસ્તિત્વમાં છે. આ સિગ્નલ માટે હજુ સુધી કોઈ અન્ય સમજૂતી નથી. તેથી, તે સ્વીકારવામાં આવે છે કે બ્લેક હોલ અસ્તિત્વમાં છે."

"આઈન્સ્ટાઈન ખૂબ ખુશ થશે"

ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની આગાહી આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા કરવામાં આવી હતી. GR માં, સમય ત્રણ અવકાશી પરિમાણમાં ઉમેરવામાં આવે છે, અને વિશ્વ ચાર-પરિમાણીય બને છે. બધા ભૌતિકશાસ્ત્રને તેના માથા પર ફેરવનાર સિદ્ધાંત મુજબ, ગુરુત્વાકર્ષણ એ સમૂહના પ્રભાવ હેઠળ અવકાશ-સમયની વક્રતાનું પરિણામ છે.

આઈન્સ્ટાઈને સાબિત કર્યું કે પ્રવેગ સાથે આગળ વધતી કોઈપણ વસ્તુ અવકાશ-સમયમાં વિક્ષેપ પેદા કરે છે - ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ. આ વિક્ષેપ વધારે છે, ઑબ્જેક્ટની પ્રવેગકતા અને દળ વધારે છે.

નબળાઈને કારણે ગુરુત્વાકર્ષણ દળોઅન્યની સરખામણીમાં મૂળભૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓઆ તરંગોની તીવ્રતા ખૂબ જ ઓછી હોવી જોઈએ, નોંધણી કરવી મુશ્કેલ છે.

માનવશાસ્ત્રના વિદ્વાનોને સામાન્ય સાપેક્ષતા સમજાવતી વખતે, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ વારંવાર તેમને રબરની ખેંચાયેલી શીટની કલ્પના કરવા કહે છે કે જેના પર મોટા દડાઓ નીચે કરવામાં આવે છે. બોલ્સ રબર દ્વારા દબાય છે, અને ખેંચાયેલી શીટ (જે અવકાશ-સમયનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે) વિકૃત થઈ જાય છે. સામાન્ય સાપેક્ષતા અનુસાર, સમગ્ર બ્રહ્માંડ રબર છે, જેના પર દરેક ગ્રહ, દરેક તારો અને દરેક ગેલેક્સી ડેન્ટ્સ છોડે છે. આપણી પૃથ્વી જાણે સૂર્યની આસપાસ ફરે છે નાનો બોલ, ભારે દડા વડે અવકાશ-સમયને "પુશ થ્રુ" કરવાના પરિણામે બનેલા ફનલના શંકુની આસપાસ ફરવાનું શરૂ કર્યું.

હેન્ડઆઉટ/રોઇટર્સ

ભારે બોલ સૂર્ય છે

સંભવ છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની શોધ, જે આઈન્સ્ટાઈનના સિદ્ધાંતની મુખ્ય પુષ્ટિ છે, તે ભૌતિકશાસ્ત્રના નોબેલ પુરસ્કારને પાત્ર છે. LIGO સહયોગ માટેના પ્રવક્તા ગેબ્રિએલા ગોન્ઝાલેઝે કહ્યું, "આઈન્સ્ટાઈન ખૂબ જ ખુશ હશે."

વૈજ્ઞાનિકોના મતે, શોધની વ્યવહારિક ઉપયોગિતા વિશે વાત કરવી ખૂબ જ વહેલું છે. “જો કે, હેનરિક હર્ટ્ઝ (જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી જેમણે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોનું અસ્તિત્વ સાબિત કર્યું હતું. - ગેઝેટા.રૂ) વિચારી શકે છે કે ત્યાં હશે મોબાઇલ ફોન? ના! મોસ્કો સ્ટેટ યુનિવર્સિટીના ફિઝિક્સ ફેકલ્ટીના પ્રોફેસર વેલેરી મિટ્રોફાનોવે કહ્યું, "અમે હવે કંઈપણ કલ્પના કરી શકતા નથી." એમ.વી. લોમોનોસોવ. - હું ફિલ્મ "ઇન્ટરસ્ટેલર" પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરું છું. તેની ટીકા કરવામાં આવે છે, હા, પરંતુ જાદુઈ કાર્પેટની પણ કલ્પના કરી શકાય છે જંગલી માણસ. અને જાદુઈ કાર્પેટ એરોપ્લેનમાં ફેરવાઈ ગયું, અને બસ. અને અહીં આપણે ખૂબ જટિલ કંઈક કલ્પના કરવાની જરૂર છે. ઇન્ટરસ્ટેલરમાં, એક બિંદુ એ હકીકત સાથે સંબંધિત છે કે વ્યક્તિ એક વિશ્વથી બીજી દુનિયામાં મુસાફરી કરી શકે છે. જો તમે આ રીતે કલ્પના કરો છો, તો શું તમે માનો છો કે વ્યક્તિ એક વિશ્વમાંથી બીજી દુનિયામાં મુસાફરી કરી શકે છે, કે ત્યાં ઘણા બ્રહ્માંડો હોઈ શકે છે - કંઈપણ? હું ના જવાબ આપી શકતો નથી. કારણ કે એક ભૌતિકશાસ્ત્રી આવા પ્રશ્નનો જવાબ આપી શકતો નથી “ના”! જો તે કેટલાક સંરક્ષણ કાયદાનો વિરોધાભાસ કરે તો જ! એવા વિકલ્પો છે જે જાણીતા ભૌતિક નિયમોનો વિરોધાભાસ કરતા નથી. તેથી, વિશ્વભરની મુસાફરી થઈ શકે છે!

11 ફેબ્રુઆરી, 2016 ના રોજ, વોશિંગ્ટનમાં એક પ્રેસ કોન્ફરન્સમાં રશિયા સહિતના વૈજ્ઞાનિકોના આંતરરાષ્ટ્રીય જૂથે એક શોધની જાહેરાત કરી કે વહેલા અથવા પછીના સમયમાં સંસ્કૃતિના વિકાસમાં ફેરફાર થશે. ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો અથવા અવકાશ-સમયના તરંગોને વ્યવહારમાં સાબિત કરવું શક્ય હતું. તેમના અસ્તિત્વની આગાહી 100 વર્ષ પહેલાં આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા કરવામાં આવી હતી.

કોઈને શંકા નથી કે આ શોધને પુરસ્કાર આપવામાં આવશે નોબેલ પુરસ્કાર. વૈજ્ઞાનિકો તેના વિશે વાત કરવાની ઉતાવળમાં નથી વ્યવહારુ એપ્લિકેશન. પરંતુ તેઓ અમને યાદ અપાવે છે કે તાજેતરમાં સુધી માનવતાને પણ ખબર ન હતી કે શું કરવું ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો, જે આખરે એક વાસ્તવિક વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી ક્રાંતિ તરફ દોરી ગયું.

સરળ શબ્દોમાં ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો શું છે

ગુરુત્વાકર્ષણ અને સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણ એક અને સમાન વસ્તુ છે. ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો GPV ના ઉકેલો પૈકી એક છે. તેઓ પ્રકાશની ઝડપે ફેલાતા હોવા જોઈએ. તે ચલ પ્રવેગક સાથે ફરતા કોઈપણ શરીર દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, તે તારા તરફ નિર્દેશિત ચલ પ્રવેગક સાથે તેની ભ્રમણકક્ષામાં ફરે છે. અને આ પ્રવેગક સતત બદલાતો રહે છે. સૌર સિસ્ટમગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોમાં કેટલાક કિલોવોટના ક્રમમાં ઊર્જા ઉત્સર્જન કરે છે. આ એક નજીવી રકમ છે, જે 3 જૂના રંગીન ટીવી સાથે તુલનાત્મક છે.

બીજી બાબત એ છે કે બે પલ્સર (ન્યુટ્રોન તારા) એકબીજાની પરિક્રમા કરે છે. તેઓ ખૂબ જ નજીકની ભ્રમણકક્ષામાં ફરે છે. આવા "દંપતી" ને એસ્ટ્રોફિઝિસ્ટ્સ દ્વારા શોધવામાં આવ્યું હતું અને લાંબા સમય સુધી અવલોકન કરવામાં આવ્યું હતું. પદાર્થો એકબીજા પર પડવા માટે તૈયાર હતા, જે આડકતરી રીતે દર્શાવે છે કે પલ્સર તેમના ક્ષેત્રમાં અવકાશ-સમયના તરંગો એટલે કે ઊર્જા ઉત્સર્જન કરે છે.

ગુરુત્વાકર્ષણ ગુરુત્વાકર્ષણ બળ છે. આપણે પૃથ્વી તરફ ખેંચાયા છીએ. અને ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગનો સાર એ આ ક્ષેત્રમાં પરિવર્તન છે, જે આપણા સુધી પહોંચે ત્યારે અત્યંત નબળું હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જળાશયમાં પાણીનું સ્તર લો. ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની શક્તિ - પ્રવેગક મુક્ત પતનવી ચોક્કસ બિંદુ. એક તરંગ આપણા તળાવની આજુબાજુ દોડે છે, અને અચાનક મુક્ત પતનનો પ્રવેગ થોડો બદલાય છે.

છેલ્લા સદીના 60 ના દાયકામાં આવા પ્રયોગો શરૂ થયા હતા. તે સમયે, તેઓ આ સાથે આવ્યા: તેઓએ આંતરિક થર્મલ વધઘટને ટાળવા માટે એક વિશાળ એલ્યુમિનિયમ સિલિન્ડર લટકાવ્યું. અને તેઓ અથડામણમાંથી તરંગની રાહ જોતા હતા, ઉદાહરણ તરીકે, બે મોટા બ્લેક હોલના અચાનક આપણા સુધી પહોંચવા માટે. સંશોધકો ઉત્સાહથી ભરેલા હતા અને જણાવ્યું હતું કે તમામ ગ્લોબમાંથી આવતા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગની અસરો અનુભવી શકે છે બાહ્ય અવકાશ. ગ્રહ વાઇબ્રેટ થવાનું શરૂ કરશે, અને આ સિસ્મિક તરંગો (સંકોચન, શીયર અને સપાટીના તરંગો) નો અભ્યાસ કરી શકાય છે.

સરળ શબ્દોમાં ઉપકરણ વિશે એક મહત્વપૂર્ણ લેખ, અને કેવી રીતે અમેરિકનો અને LIGO એ સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકોનો વિચાર ચોરી લીધો અને ઇન્ટ્રોફેરોમીટર્સ બનાવ્યા જેણે શોધને શક્ય બનાવ્યું. તેના વિશે કોઈ બોલતું નથી, બધા ચૂપ છે!

માર્ગ દ્વારા, ગુરુત્વાકર્ષણ કિરણોત્સર્ગ સ્થિતિથી વધુ રસપ્રદ છે કોસ્મિક માઇક્રોવેવ પૃષ્ઠભૂમિ રેડિયેશન, જે તેઓ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનના સ્પેક્ટ્રમને બદલીને શોધવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે. અવશેષ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન 700 હજાર વર્ષ પછી દેખાયા મોટા ધડાકા, પછી બ્રહ્માંડના વિસ્તરણની પ્રક્રિયામાં, મુસાફરી કરતા આંચકા તરંગો સાથે ગરમ ગેસથી ભરેલો, જે પાછળથી તારાવિશ્વોમાં ફેરવાઈ ગયો. આ કિસ્સામાં, સ્વાભાવિક રીતે, અવકાશ-સમયના તરંગોની વિશાળ, મન-આકર્ષક સંખ્યા ઉત્સર્જિત થવી જોઈએ, જે કોસ્મિક માઇક્રોવેવ પૃષ્ઠભૂમિ કિરણોત્સર્ગની તરંગલંબાઇને અસર કરે છે, જે તે સમયે હજુ પણ ઓપ્ટિકલ હતી. રશિયન ખગોળશાસ્ત્રી સાઝિન આ વિષય પર લેખો લખે છે અને નિયમિતપણે પ્રકાશિત કરે છે.

ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની શોધનું ખોટું અર્થઘટન

"એક અરીસો અટકે છે, તેના પર ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ કાર્ય કરે છે, અને તે ઓસીલેટ થવાનું શરૂ કરે છે. અને અણુ ન્યુક્લિયસના કદ કરતા ઓછા કંપનવિસ્તાર સાથેના સૌથી નજીવા વધઘટ પણ સાધનો દ્વારા નોંધવામાં આવે છે" - આવા ખોટા અર્થઘટનનો ઉપયોગ, ઉદાહરણ તરીકે, વિકિપીડિયા લેખમાં થાય છે. આળસુ ન બનો, 1962 ના સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકોનો લેખ શોધો.

પ્રથમ, "લહેરો" અનુભવવા માટે અરીસો વિશાળ હોવો જોઈએ. બીજું, તેને લગભગ ઠંડું કરવાની જરૂર છે સંપૂર્ણ શૂન્ય(કેલ્વિનમાં) તેના પોતાના થર્મલ વધઘટને ટાળવા માટે. મોટે ભાગે, માત્ર 21મી સદીમાં જ નહીં, પરંતુ સામાન્ય રીતે પ્રાથમિક કણ - ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના વાહકને શોધવાનું ક્યારેય શક્ય બનશે નહીં: