EKSKLUZIVNO: Ruski naučnici govore o načinu na koji su otkrili kosmičke gravitacione talase

Naučnici u Nacionalnoj fondaciji za nauku iz Vašingtona i Moskovskom državnom univerzitetu potvrdili su otkriće Ajnštajnovih gravitacionih talasa. Ovo otkriće - vjerovatno najveće u ovom vijeku u fizici - može biti ključ novom razumijevanju univerzuma.

(Gravitacioni talasi, LIGO, foto: RT)

Skoro pa nevjerovatno otkriće gravitacijskih talasa došlo je kao rezultat internacionalnog truda tokom nekoliko decenija. Zahvaljujući radu ruskih naučnika, minuskulni talasi su konačno mogli biti razdvojeni od ostalih "zaprljanja", odnosno buke. Russia Today je razgovarala sa naučnicima uključenim u projekat, Novi.ba vam donosi preveden i obrađen ovaj ekskluzivni tekst.

"Vrlo slaba prostorno-vremenska kretanja", koja putuju širom univerzuma brzinom svjetlosti, je detektovala LIGO (Lasersko interferometarsko gravitacijsko-talasna opservatorija) u Sjedinjenim Američkim Državama. Sistem uključuje dva identična detektora koja su stvorena da "uoče" i najmanje vibracije u prolazećim gravitacijskim talasima. Tim od oko hiljadu naučnika sa svih strana svijeta koji je radio za LIGO, predstavio je navedene detektore kao "najprecizniju spravu ikada napravljenu" - a upravo su ruski naučnici bili ti koji su doprinijeli preciznom mehanizmu ovog sistema.

Ruski tim, koji je predvodio naučnik Vladimir Braginski, počeo je raditi na izuzetno komplikovanoj tehničkoj strukturi - koja je kasnije postala poznata kao LIGO - tokom 1992. godine, saopšteno je medijima na press konferenciju u Moskvi koja je održana u četvrtak, simultano sa zvaničnim saopštenjem Vašingtona i to iz Nacionalne fondacije za nauku, koja finansira LIGO.

"Radili smo od 1992. godine i na kraju nam je univerzum darovao nevjerovatan poklon", rekla je grupa ushićenih naučnika. Gravitacioni talasi koji su zabilježeni 14. septembra 2015. godine, proizvedeni su sudaranjem dvije crne rupe od kojih svaka ima masu 30 puta veću od našeg Sunca. Crne rupe su se zatim približile i spojile.

Ovo je prvi put da sudar crnih rupa nije dokazan samo u teoriji, nego je "eksperimentalno osvjedočen na Zemlji", rekli su ruski naučnici, dodajući da bi se takve pojave mogle registrovati na našoj planeti - na milione svjetlosnih godina daleko od sudara - samo ako bi se "kosmička katastrofa sa isijavanjem enormne količine energije" dogodila.

Ali i tada, gravitacioni talasi bili bi minuskulni, što bi uzrokovalo da se razdaljina od četiri kilometra između detektora uveća deset puta, na snagu od minus 19 od metra i to je "glavni problem", kazali su naučnici. Načine mjerenja ovako malih promjena u razdaljinama su predložili ruski naučnici toko '90.-ih godina XX vijeka.

Uspjevši registrovati talase koji potencijalno mogu biti gravitacijski, naučnici su potom bili suočeni sa novim izazovom: reducirati izvore buke u detektorima, kako bi mogli izdvojiti gravitacione talase.

"Sve izaziva buku: auto koje prolazi, avion na nebu, pa čak i sitna pomjeranja Zemljine kore. Detektovati signal usred sve te buke je ekstremno teško, iako, naravno, postoje načini - matematički i tehnološki - a sve to košta jako puno novca", izjavio je za RT Pavel Ivanov, doktor nauka fizike i matematike.

Vladimir Braginski, jedan od pionira istraživanja gravitacionih talasa, zajedno sa svojim mladim timom entuzijastičnih fizičara sa Moskovskog državnog univerziteta, radio je na dijelovima za LIGO, a posebno na senzornim elementima. Braginski je i sam pokušao napraviti detektore za otkrivanje gravitacionih talasa tokom '70.-ih godina XX vijeka.

"Početkom '70.-ih, počeli smo raditi na kvarcnom pendulumu, sa ciljem da reduciramo vrijeme koje njegova amplituda gubi, kako bi smanjili termalnu buku", rekao je Valerij Mitrofanov, član Ruske akademije nauka i umjetnosti, koji je predvodio moskovsku grupu naučnika u saradnji sa LIGO. Fizičari sa Moskovskog državnog univerziteta su takođe dokazali da je upravo molten kvarc, prije nego safir, taj koji reducira buku bolje, te su samim tim otkrili i novu klasu materijala za detektore, rekao je Mitrofanov.

Sada ruski naučnici rade sa LIGO detektorima u SAD i istražuju različite vrste buke kako bi izdvojili one koje ne dolaze previše daleko od kosmičkih objekata.

Prije nekliko godina, LIGO je registrovao signal za koji su svi naučnici u procesu bili sigurni da su to gravitacioni talasi, rekao je Mitrofanov. Ali kada je sve provjereno, te ponovo prekontrolisano, pokazalo se da su ti talasi proizvedeni vještački, a kao rezultat testiranja detektora koje je provela mala i neidentifikovana grupa naučnika.

Ruski naučnici nisu doprinijeli samo praktičnom napretku kako bi se "uhvatila" putujuća gravitacija, nego su omogućili i proboj u nekim teorijskim prijedlozima. Ideju da se navedeni talasi traže su u naučnim časopisima objasnili i predstavili sovjetski fizičari Mihail Gertsenštajn i Vladislav Pustovojt, tokom 1962. godine, a zatim su ideju dalje razvili akademik Jakov Zeljdovič i njegovi saradnici.

Upravo je Zeljdovič rekao američkom astrofizičaru Kipu Tornu - naučniku u "prvom rovu" LIGO-a - da crne rupe moraju biti te koje stvaraju gravitacione talase koji su dovoljno jaki da se detektuju.

(Leonid Prohorov, foto: RT)

Decenijama kasnije, zvanično saopštenje o konačnom otkriću talasa je utabalo put novoj eri u astronomiji, izjavili su naučnici u Moskvi. "Novi kanal za primanje informacija o univerzumu iz svemira je sada otvoren", rekao je Mitrofanov, dodajući da je, nakon revolucionarnog otkrića u septembru 2015. godine, detektovano još gravitacionih talasa - ali manje intezivnih. Naučnici se sada nadaju da će takve talase registrovati barem jednom mjesečno.

Koliko god ovo otkriće bilo zanimljivo za nauku, ono ipak neće odmah uticati na svakodnevni život, rekao je Leodnid Prohorov, još jedan naučnik iz ruske grupe koja je radila pri LIGO-u.

"Kao i sa mnogim stvarima u temeljnoj nauci, nema nikakvog direktnog ili trenutnog učinka - toje više kao činjenica koju je zanimljivo znati", rekao je Prohorov, dodajući da čak i amateri-astronomi sada trebaju pamtiti da zvijezde ne samo da stvaraju svjetlost, nego "ponekad su takođe i izvor gravitacionih talasa".

Sa druge strane, da bi otkrili talase, razvili smo određen broj novih tehnologija, uključujući i pomake u laserskoj i seizmičkoj nauci, koje se sada mogu koristiti", izjavio je Prohorov.
 

Izvor: RT
Prevod i obrada: Novi.ba