Nobelova cena za fyziku, 2017: Detektory vlnění v časoprostoru
Švédská akademie napravila za rok 2016 „chybu“, uznává „rozhodující příspěvky laureátů k detektoru Ligo a pozorování gravitačních vln“ – potvrzení Einsteinovy předpovědi a největší věc ve fyzice od objevu Higgsova bosonu.
Fyzici California Institute of Technology Kip S. Thorne (R) a Barry C. Barish se účastní tiskové konference poté, co vyhráli Nobelovu cenu za fyziku za rok 2017, kterou sdílejí s Rainerem Weissem z MIT, v Pasadeně v Kalifornii, USA 3. října 2017. ( Foto Reuters) Když Stockholm v pondělí zavolal Michaelu Rosbashovi, aby mu řekl, že získal Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu za objev fyzikálního základu biologických hodin, odpověděl: Děláte si ze mě srandu. Možná byl ohromen, protože cena byla asynchronní - jeho klíčová práce byla vykonána před mnoha lety. Minulý rok také Nobelova nadace ukázala, že není ve fázi se světem, když ocenila teoretickou práci v topologii hmoty a ignorovala laserový interferometr Gravitational-Wave Observatory (Ligo), který detekoval gravitační vlny 12 měsíců před obřad. Potvrzení předpovědi učiněné Einsteinem před stoletím, vycházející z teorie obecné relativity, šlo o největší věc ve fyzice od objevu Higgsova bosonu. K všeobecnému znechucení a potěšení bookmakerů Ligo cenu nedostal.
V roce 2017 se Královská švédská akademie věd napravila tím, že vyznamenala vedení Ligo – Rainera Weisse, který navrhl nejcitlivější nástroj, jaký kdy lidská rasa vyrobila, Kip S Thorne, který zúžil signály a frekvence, pro které byl navržen. , a Barry C Barish, kteří projekt vytvořili prakticky.
Co přesně Ligo viděl – nebo slyšel, abych byl přesný, protože podpis první gravitační vlny detekovaný 15. září 2015 byl přeložen do zvuku, který byl mezi cvrlikáním a pípáním?
Laboratoře LIGO v Hanfordu, Washington (s laskavým svolením Caltech/MIT/LIGO Laboratory) Slyšel srážku dvou masivních černých děr, které se kolem sebe otáčely šílenými rychlostmi a poté se srazily před 1,3 miliardami let, kdy život na Zemi sotva začal. Kosmický incident nebyl viditelný, protože světlo nemůže uniknout horizontu událostí černé díry, ale lze jej odvodit zářením v blízkosti víru hmoty a energie. Šíří také gravitační vlny, vlnky šířící se rychlostí světla po látce časoprostoru. Když se první Homo sapiens před tisíciletími procházel po pláních Afriky, vlny se proháněly Magellanovým mračnem a v září 2015 dosáhly Země a způsobily drobné poruchy na laserových interferometrech Ligo v Louisianě a ve státě Washington, kromě přístroje Virgo v Itálii. . Ozvalo se nepatrné cvrlikání, které otřáslo světem kvantové fyziky.
Čtěte také | Nobelova cena za fyziologii nebo medicínu, 2017: Co nás nutí klíštět
Po léta až do objevu Higgsova bosonu panovala ve fyzice krize. Metoda vědy spočívá ve vývoji teorie a jejím následném potvrzení v laboratoři. Bez druhého kroku zůstává teorie neověřená. Higgsův boson byl posledním prvkem standardního modelu fyziky, který zůstal ve volné přírodě nepozorován. Takže teorie byla postavena na teorii celá léta a laboratoř zůstala daleko pozadu. Možná to všechno bylo postaveno na písku?
S objevem Higgsova bosonu to laboratoř dohnala a teorie byla potvrzena. Stoletá předpověď gravitačních vln však zůstala nevyzkoušena – ve skutečnosti pochází z postulátu Henriho Poincareho z roku 1905. Nyní Ligo poskytl další ujištění o průchodnosti standardního modelu. Gravitační vlny byly odvozeny již dříve a Russel A Hulse a Joseph H Taylor Jr za ně získali v roce 1993 Nobelovu cenu. Ligo však poprvé přímo pozoroval gravitační vlnu, která vyvolala záškuby v přístroji.
Při pohledu do budoucna umožní astronomie gravitačních vln lidstvu přístup k částem prostoru a času, které zůstaly neviditelné. Na rozdíl od elektromagnetického záření, jako je světlo, které prochází časoprostorem, jsou to vlny uvnitř samotné struktury časoprostoru. Nejsou rozptýleny hmotou a umožní přístrojům nahlédnout nemožně daleko do propastí vesmíru – a odpovídajícím způsobem daleko zpět v čase. Části vesmíru, které zůstaly pro optické a radioteleskopy tmavé, se nyní stanou viditelnými. Černé díry a neutronové hvězdy – tělesa tak hustá, že lžíce jejich hmoty by vážila tolik jako Země – prozradí dosud nevídaná tajemství.
Cokoli s hmotností vytváří gravitační vlny, když se zrychluje. Při každém tanci vytváříte vlny gravitačních vln, ale nejsou dostatečně silné, aby je zachytily nástroje. Ale cokoli s gigantickou hmotností, jako je černá díra nebo neutronová hvězda, by generovalo měřitelné vlny, čímž by byly dosud skryté jevy viditelné. V minulosti byly do vesmíru vyslány dalekohledy, aby získaly jasnější pohled na vesmír, bez překážek prachu, mraků a radiace pozadí civilizace. Nejznámější je Hubbleův teleskop a jeden z jeho vrstevníků dokonce hledá gravitační vlny — LISA Pathfinder Evropské vesmírné agentury. Ale protože gravitační vlny nejsou rozptýleny, dalo by se logicky zakopat detektor v uhelném dole a stále by viděl světlo vzdálených hvězd – ve svém vlastním spektru, ne ve viditelném světle. V neuvěřitelně blízké budoucnosti tato forma teleskopie otevře nové oko na prostor a čas a umožní nám vidět vesmír tak, jak ho nikdy předtím neviděli, v myriádach neviditelných barev duhy gravitace.
Laboratoře LIGO v Livingstonu v Louisianě. Tři laureáti Nobelovy ceny za fyziku za rok 2017 popisuje LIGO jako jeho zakladatele a jeho nejdelší a největší šampióny. (S laskavým svolením Caltech/MIT/LIGO Laboratory) VÍTĚZOVÉ 2016: v 70. letech MICHAEL KOSTERLITZ & DAVID THOULES převrátila tehdejší současnou teorii, že supravodivost nebo suprafluidita nemůže nastat v tenkých vrstvách. Prokázali, že k supravodivosti může dojít při nízkých teplotách, a také vysvětlili mechanismus, fázový přechod, který způsobuje, že supravodivost mizí při vyšších teplotách. V 80. letech DUNCAN HALDANE objevil, jak mohou topologické koncepty vysvětlit vlastnosti řetězců malých magnetů nalezených v některých materiálech.
Sdílej Se Svými Přáteli:
