გრავიტაციული ტალღები

გრავიტაციული ტალღები — აშლილობა სივრცე-დროის გამრუდებაში, რომელსაც გამოიმუშავებს აჩქარებული მასები. მათი არსებობის იდეა პირველად 1905 წელს, ჟიულ ანრი პუანკარეს გაუჩნდა, ხოლო შემდგომში მათი არსებობა იწინასწარმეტყველა ალბერტ აინშტაინმა 1916 წელს, თავისს ფარდობითობის თეორიაში. გრავიტაციულ ტალღებს გადააქვთ ენერგია, როგორც გრავიტაციულ რადიაციას. ენერგიის ეს ფორმა ჰგავს ელოქტრომაგნიტურ ენერგიას. ამ ფენომენის შესწავლაში არ გამოიყენება ნიუტონის მსოფლიო მიზიდულობის კანონი, რომელიც კლასიკური მექანიკის ნაწილია.
1993 წელს რასელ ალან ჰულსმა და ჯოზეფ ჰუტონ ტეილორი უმცროსმა მიიღეს ნობელის პრემია ფიზიკაში ჰულს-ტეილორის პულსარების წყვილის აღმოჩენისა და დაკვირვებისთვის, რამაც ასევე დაამტკიცა გრავიტაციული ტალღების არსებობა.
2017 წელს ნობელის პრემია გადაეცათ იმ მეცნიერებს, რომლებმაც გრავიტაციული ტალღები დააფიქსირეს.
მიმოხილვა
აინშტაინის ფარდობითობის თეორიაში, გრავიტაცია წარმოდგენილია როგორც ფენომენი, რომელიც სივრცე-დროის გამრუდების შედეგად წარმოიქმნება. ეს გამრუდება კი წარმოიქმნება რაიმე მასის არსებობით სივრცეში. ზოგადად, რაც უფრო მეტი მასაა მოქცეული ნაკლებ სივრცეში, მით უფრო გამრუდებულია სივრცე-დრო.
როდესაც გრავიტაციული ტალღა დამკვირვებელს გაცდება, დამკვირვებელი მას დაჭიმულობის ეფექტით შეიგრძნობს. სხეულებს შორის დაშორება იზრდება და რიტმულად მცირდება, როდესაც მათ გრავიტაციული ტალღა გაცდება. ეს ხდება მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი თავისუფალი ობიექტები არასდროს ექვემდებარება გაუწონასწორებელ ძალას. ამ ეფექტის მაგნიტუდა მით უფრო მცირდება, რამდენადაც გრვაიტაციული ტალღა შორდება თავის წყარო შორდება. ზემოთ ნახსენები პულსარების (ნეიტრონული ვარსკვლავების) წყვილი ამ ტალღების ძლიერი წყაროა. მაგრამ ამ წყვილის და დედამიწის შორის ასტრონომიული დაშორების გამო, გრავიტაციული ტალღების ზემოქმედება ჩვენზე პრაქტიკულად ნულის ტოლია (1 1020_ში). მეცნიერებმა გრავიტაციული ტალღების არსებობა სუპერმგრძნობიარე სენსორებით დაამტკიცეს.
ისტორია
გრავიტაციული ტალღების არსებობა თავდაპირველად ოლივერ ჰევისაიდმა ივარაუდა 1893 წელს, უნივერსლური კვადრატის წესზე დაყრდნობით გრავიტაციასა და ელექტრობაში. 1905 წელს ჟიულ ანრი პუანკარემ განვითარა შეხედულებები გრავიტაციულ ტალღებზე და დაადგინა, რომ თუ ელექტრობაში დამუხტული ნაწილაკები მოძრაობისას გამოყოფენ ელექტრომაგნიტურ ტალღებს, სივრცეში აჩქარებული სხეულები, რომლებსაც გააჩნიათ დადებითი მასა, ლორენცის ტრანსფორმაციაზე და გრავიტაციული ველის თეორიაზე დაყრდნობით გამოყოფენ გრავიტაციულ ტალღებს. 1915 წელს, როდესაც აინშტაინმა ფარდობითობის თეორია გამოაქვეყნა, განავრცო პუანკერემეს თეორია და დაამატა, რომ გრავიტაციული ტალღების გამომყოფ სხეულებს არ გააჩნიათ „გრავიტაციული დიპოლუსები“.
სამეცნიერო ფანტასტიკაში
ეპიზოდში, რუსული სამეცნიერო-ფანტასტიკის ნოველიდან „კოსმოსური შეგირდი“, რომელიც არკადი და ბორის სტრუგატსკების მიერაა დაწერილი, ტარდება ექსპერიმენტი, რომლის ფარგლებშიც გრავიტაციული ტალღების კონცენტრაცია მოახდინეს ევერესტის მთის ზომის ასტეროიდში (15 ეუნომია); შემდეგ შეძლეს ამ ასტეროიდის განადგურებაც, რაც რეალურად, თეორიულ დონეზეც შესაძლებელია.
იხილეთ აგრეთვე
ფარდობითობის თეორია
კვანტური მექანიკა
რესურსები ინტერნეტში
Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory. LIGO Laboratory, operated by the California Institute of Technology and the Massachusetts Institute of Technology
Gravitational Waves – Collected articles at Nature Journal
Gravitational Waves – Collected articles Scientific American
Video (94:34) – Scientific Talk on Discovery, Barry Barish, CERN (11 February 2016)
ლიტერატურა
Berry, Michael, Principles of Сosmology and Gravitation (Adam Hilger, Philadelphia, 1989).
Collins, Harry, Gravity's Shadow: The Search for Gravitational Waves, University of Chicago Press, 2004.
P. J. E. Peebles, Principles of Physical Cosmology (Princeton University Press, Princeton, 1993). .
Wheeler, John Archibald and Ciufolini, Ignazio, Gravitation and Inertia (Princeton University Press, Princeton, 1995). .
Woolf, Harry, ed., Some Strangeness in the Proportion (Addison–Wesley, Reading, Massachusetts, 1980). .
Collins, Harry, Gravity's Kiss: The Detection of Gravitational Waves (The MIT Press, Cambridge Massachuetts, 2017). .
ფარდობითობის თეორია
კვანტური მექანიკა
გრავიტაცია