Harvard-Smithsoniani keskuse astrofüüsikute meeskond vaatas hiljuti, mis võib olla esimene otsene vihje Suure Paugu teooriale - et universum on 13, 7 miljardi aasta taguse singulaarsuse juurest tänapäeval laiali hajunud massi. Pidev laienemine.

Aastatel 2010–2012 läbi viidud uuringu käigus tuvastas BICEP2 raadioteleskoop gravitatsioonilaine esimese pilgu. See on nähtus, mille algselt ennustas Albert Einstein oma relatiivsusteoorias - mille kohaselt gravitatsioon oleks suurte kehade põhjustatud ruumi moonutamine - ja see toimuks ainult kataklüsmiliste sündmuste korral, näiteks Kaks musta auku.

Gravitatsiooniline lainetuvastus tugevdab Universumi kujutise varase laienemise teooriat. Allikas: Reproduction / Wikimedia Commons

See laine oleks alguse saanud triljonist triljondist sekundist, kui universum koges Suure Paugu pooldajate ennustatud laienemise algust - teenimist, väidavad teadlased, et selle esialgse liikumise tõendeid.

Tegelikult oli Einstein ise kirjeldanud mudelit tähelepanuta. Selle tõendusmaterjal peab lisaks Suure Paugu teooria tugevdamisele muutma ja / või sügavalt konsolideerima ka mitmeid praegusi teaduslikke paradigmasid. Tasub seda lähemalt uurida.

Amundseni - Scotti lõunapooluse jaam, kus asub BICEP2 raadioteleskoop. Pilt Allikas: Reproduction / Harvard

Mõju osas on sündmust võrreldud Higgsi bosoni kontrollimisega (toimus 2012. aastal CERNis).

Seos Einsteini ja Newtoni vahel

Einsteini relatiivsusteooria kohaselt põhjustab iga suur keha märgatavaid moonutusi väga ruumis olevas võrgusilmas - mis on vastavalt oma mõõtmetele venitatud või pigistatud (vt pilti allpool). Füüsiku jaoks oleks see vastuolulise jõu määratlus, mida nimetatakse "gravitatsiooniks".

Einsteini pakutud "kõver ruum". Gravitatsioon oleks ruumiline moonutus. Kujutise allikas: reprodutseerimine / Wikimedia Commons

Kuid erinevalt teistest kvantfüüsika põhijõududest - elektromagnetismist, tugevast tuumajõust ja nõrgast tuumajõust - gravitatsioonist, kuni Harvardi-Smithsoni keskuse meeskond avastas, polnud gravitatsioonilained kunagi teoreetiliste mudelite piiridest väljunud.

Kosmiline taustkiirgus

Ehkki gravitatsioonilained levivad jätkuvalt kosmose kaudu, muutusid need lõpuks uskumatult nõrgaks, mis välistab nende tuvastamise tavapäraste vahenditega. Sealt tuleb BICEP2 raadioteleskoop.

Ürgsete gravitatsioonilainete poolt jäetud "jäljed" elementaarsetel osakestel Pilt Allikas: Reproduction / Harvard

Raadiolainetuvastusel põhineva töö abil on seade võimeline skaneerima nn kosmilist taustakiirgust. Eelkõige otsis Harvardi-Smithsoniani keskuse meeskond B-režiimi polarisatsiooni - RCF-i - näpunäiteid, mida saaks toota ainult gravitatsiooniliste lainejääkide abil, mis kujutavad endast mingisugust “jälge”, mille jätsid nimetatud põhjaosakeste lained (vt ülaltoodud pilti). .

Pärast BICEP2 andmete mikroskoopilist uurimist tuvastati gravitatsioonilained. Allikas: Reproduction / Wikimedia Commons

Teaduslik kinnitus

Kuigi avastus on endiselt teadusringkondade kontrolli all, on üldine konsensus olnud üsna soodne. See on tegelikult tõestus selle kohta, et inimene on liikunud nullist tänapäeva kosmoloogilise organisatsiooni juurde kataklüsmilise sündmuse kaudu, mida tuntakse Suure Paugu nime all umbes 14 miljardit aastat tagasi.

Kunstiline kontseptsioon, mis viib laienemise, mille aastate jooksul on lahti löönud Suur Pauk. Kujutise allikas: reprodutseerimine / Wikimedia Commons

Teisisõnu, see oleks lõplik tõestus selle kohta, et universumi struktuur - sealhulgas see, mida te näete, mida teate ja kõik muu, mis veel juhtuda võib - otsustati pisikeses gravitatsioonivoolus, mis toimus triljoni triljoni sekundi esimesel kolmandikul. kosmos tekkis. Kui avastus ennast tõestab, jääb üle oodata arenguid.

KKK: mida täpselt on tõestatud?

Seistes silmitsi Harvard-Smithsoniani keskuse avastamisega, küsib kirjanik Luis Fernando Veríssimo tõenäoliselt: "Mis sellel kõigel minu lattega pistmist on?" Tegelikult võib tahtmatu pea jaoks olla BICEP2 raadioteleskoobi tuvastuse mõõtmeid pisut keeruline mõista, eks?

Gravitatsioonilaineid ennustas Einstein, kes kirjeldas neid võimatuks tuvastada. Kujutise allikas: reprodutseerimine / Wikimedia Commons

Võimalik, et Looduse lühike teemade kokkuvõte aitab näiteks teie teksti veidi täpsustada - nii määratluste kui ka võimalike tagajärgede osas. Vaadake seda allpool:

• Albert Einstein ennustas "gravitatsioonilaineid" peaaegu 100 aastat tagasi. Tema arvutused näitasid aga, et see on nii äärmiselt nõrk, et füüsik uskus, et selle olemasolu pole kunagi võimalik tõestada. Seega on BICEP2 kogutud andmed siiani kõige veenvamad tõendid - otsese tuvastamise kaudu -, et gravitatsioonilained on olemas;
• Gravitatsioonilised lained on kinnitus teooriale, mis peab põhjalikult muutma klassikaliste teaduslike standarditega konstrueeritud kosmoloogilist pilti. See teooria, mida nimetatakse "kosmiliseks inflatsiooniks", väidab, et kõige varasematel eksisteerimise hetkedel koges universum lühikest laienemisperioodi (seega Suur Pauk ise);
• Kosmilise inflatsiooni ajal oli universumi temperatuur - ja seega ka selle elementaarosakeste saavutatud energiatase - triljon korda suurem, kui suudetakse toota üheski laboris, isegi CERNi osakeste kiirendi Coren Hadron Collider;
• Arvestades, et kosmiline inflatsioon on kvantnähtus ja gravitatsioonilised lained on osa klassikalisest füüsikast, toimib gravitatsioonilainete moodustamine lüli nende kahe vahel (nagu eespool näha) ja see võib olla esimene tõend, et gravitatsioonil on kvantloomus, aga ka muud loodusjõud;
• Kosmiline inflatsioon pole ainus nähtus, mis suudab tekitada gravitatsioonilaineid. Tegelikult võib neid toota iga suhteliselt suure massiga keha, kui sellele rakendatakse suurt kiirendust. Tänapäeval üritavad paljud observatooriumid kogu maailmas leida gravitatsioonilisi laineid kataklüsmilistest sündmustest, nagu kahe musta augu ühendamine üheks; ja
• BICEP2 asub Antarktikas Amundseni - Scotti lõunapooluse jaama juures, enam kui 2800 meetri kõrgusel merepinnast. Seega on kuiva õhu käes üsna õhuke atmosfäär (vesi blokeerib tavaliselt mikrolaineid). Kuna vaatluskeskus asub praktiliselt asustamata kohas, ei kannata see ka mobiiltelefonide häirete, telesignaalide ega muude elektrooniliste lisaseadmete tõttu.