Šķiet, ka tuvākajās dienās mēs daudz runāsim par gravitācijas viļņiem. Bet kāpēc dažreiz tās kļūdaini sauc par „agresijas viļņiem”? Šajā sociālo mediju pasaulē, kur visbiežāk tiek vērtēta īsākā nozīme, var šķist, ka frāzes „gravitācijas viļņi” samazināšana uz „viļņa viļņiem” nav tik liels darījums. Turklāt tas ļauj ietaupīt dažus papildu rakstzīmes čivinātājiem!
Un, visticamāk, ziņās būs redzamas daudzas virsraksti, paredzot „zinātnes gravitācijas viļņus”, kas aizstāts ar vārdu “brawling”, bet neietilpst šajā slazdā. Lai gan abiem vārdiem ir svars, būtībā gravitācijas viļņi un agresijas viļņi ir pilnīgi atšķirīgi “radījumi”. Lasiet tālāk, lai uzzinātu, kā tās atšķiras, un pat nākamo reizi varēsiet parādīt savas gravitācijas zināšanas pubā.
Gravitācijas viļņi visumā vispārīgākajā nozīmē ir dažādi spraigumi telpā un laikā. Einšteina vispārējās relativitātes teorija paredzēja to eksistenci vairāk nekā pirms simts gadiem, un tie tika veidoti uz kosmosa masveida objektu paātrinājuma (vai faktiski palēninot). Ja zvaigzne eksplodē kā supernova, tad gravitācijas viļņi apgaismo enerģiju no detonācijas gaismas ātrumā. Ja sadursies divi melni caurumi, tie radīs rippu telpā un laikā, kas atgādina dauzīti dīķī, kur tika izmests akmens. Ja divas neitronu zvaigznes ļoti cieši rotē viena ar otru, to enerģiju, kas tiek aizvesta no sistēmas - jūs to uzminējāt - sauc par gravitācijas viļņiem. Ja mēs varētu atklāt un novērot šos viļņus, kurus, iespējams, atļauj gravitācijas viļņu astronomijas jaunais laikmets, mēs iemācīsimies atpazīt gravitācijas viļņus un strādāt ar tām parādītajām parādībām. Piemēram, pēkšņs gravitācijas viļņu impulss var liecināt, ka tie ir saņemti no supernovas sprādziena, bet nepārtraukts svārstīgs signāls var norādīt uz divu melnu caurumu tuvu orbītu pirms to sapludināšanas. Līdz šim gravitācijas viļņi ir teorētiski, neskatoties uz spēcīgiem netiešiem pierādījumiem. Interesanti, ka gravitācijas viļņi izplatās caur telpu, viņi fiziski deformē telpas „audumu”, tas ir, ļoti vāji samazina vai paplašina telpu starp diviem objektiem. Ietekme ir nenozīmīga, bet izmantojot lāzera interferometru, piemēram, gravitācijas viļņu novērošanas lāzera interferometru vai LIGO, kas mēra vismazākos viļņus lāzeros, kas atspoguļojas 2,5 kilometru L veida vakuuma tuneļos, var konstatēt gravitācijas viļņus pāri mūsu planētai. LIGO gadījumā ir divas stacijas, kas atrodas ASV pretējās pusēs, dalītas ar gandrīz 2000 jūdzēm. Ja gravitācijas viļņu signāls ir reāls, tā parakstīšana tiks novērota abās vietās; ja tas ir nepareizs signāls (tas ir, kravas automašīna tikai brauca pagātnē), tad tikai viena stacija noteiks signālu. Lai gan LIGO savu darbību uzsāka 2002. gadā, tai vēl nav jāatrod gravitācijas viļņi. Taču 2015. gada septembrī sistēma tika modernizēta uz Advanced LIGO, un cerams, ka fiziķi beidzot sniegs mums labas ziņas ceturtdien.
Bonuss: Primārās gravitācijas viļņi. Jūs varat atcerēties satricinājumu ar gravitācijas viļņu BICEP2 "atklāšanu" (un pēc tam - ar to, ka tas nav atklāts) vājā sākotnējā lielā sprādziena "luminiscencē", ko sauc par kosmisko mikroviļņu fonu (CMF). Lai gan BICEP2 “atklājums” izrādījās bezcerīgs, tiek uzskatīts, ka mazie gravitācijas viļņi lielā sprādziena laikā var atstāt savu “nospiedumu” šajā senajā starojumā kā īpašu polarizētu gaismu. Ja tiek novērots primāro gravitācijas viļņu (lielās sprādziena radīto) nospiedums, tad var apstiprināt dažus kosmiskās inflācijas un kvantu gravitācijas modeļus. Tomēr šie nav gravitācijas viļņi, kurus LIGO medī. LIGO (un tai līdzīga observatorija) meklē gravitācijas viļņus, ko rada mūsdienu Visumā notiekošie enerģijas notikumi. Medības primārajiem gravitācijas viļņiem ir mūsu Visuma pagātnes arheoloģiskā izrakuma līdzība.
Viļņi ir fiziski traucējumi, kurus kontrolē, atjaunojot gravitāciju planētas vidē. Citiem vārdiem sakot, viļņi ir raksturīgi tikai planētu atmosfērai un ūdenstilpēm. Atmosfēras gadījumā gaiss caur okeānu pūš, un, piemēram, salu sastapšanās ir spiesta pieaugt. Uz sānu malas gaiss būs spiests palikt zemākā augstumā zem smaguma spēka, bet tā peldspēja darbosies pret gravitāciju, izraisot tā atkal palielināšanos. Tā rezultātā bieži vien atmosfēras svārstīgo gaisu zona viļņos var radīt mākoņus. Viļņu piemēri ir vēja viļņi, plūdmaiņas un cunami.
Tādējādi izrādās, ka gravitācija vada gravitācijas viļņus un gravitācijas viļņus, bet tiem ir ļoti atšķirīgas īpašības, kuras nedrīkst sajaukt.
