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레이저 간섭계 중력파 관측소
관측은 "실행"들로 이루어진다. 2022년 1월 현재 LIGO는 세 번의 실행 (실행 중 하나는 두 개의 "하위 실행"으로 나뉨)을 수행하여 90건의 중력파를 탐지했다. 검출기의 유지 보수 및 업그레이드는 실행 사이에 이루어진다. 2015년 9월 12일부터 2016년 1월 19일까지 실행 된 첫 번째 실행인 O1은 처음 세 번의 탐지를 수행했으며 모두 블랙홀 병합이었다. 두 번째 실행인 O2는 2016년 11월 30일부터 2017년 8월 25일까지 8회, 7개의 블랙홀 병합 및 최초의 중성자별 병합을 탐지했다. 세 번째 실행인 O3는 2019년 4월 1일에 시작되었으며 2019년 4월 1일부터 9월 30일까지 O3a, 2019년 11월 1일까지 O3b로 나누어졌다. 코로나19로 인해 2020년 3월 27일에 중단될 때까지, O3 실행에서 중성자별과 블랙홀의 병합을 처음으로 탐지했다.
중력파 관측소인 LIGO, 이탈리아의 VIRGO, 일본의 KAGRA는 코로나로 인한 중단 이후에도 관측을 계속하기 위해 협력하고 있으며, 라이고의 O4 관측은 2023년 5월 24일에 시작되었다. LIGO는 쌍성 중성자별 병합의 감도 목표를 160-190Mpc로 예상한다(민감도: VIRGO 80-115Mpc, KAGRA 1Mpc 이상).
레이저 간섭계 중력파 관측소 역사
LIGO의 개념은 아인슈타인의 일반 상대성이론의 한 요소인 중력파의 존재를 테스트하기 위한 많은 과학자들의 초기 연구를 기반으로 구축되었다. 1960년대부터 조셉 웨버Joseph Weber를 비롯한 미국 과학자들과 소련 과학자 미하일 게르첸슈타인Mikhail Gertsenshtein과 블라디슬라프 푸스토비트Vladislav Pustovoit는 레이저 간섭계의 기본 아이디어와 프로토타입을 구상했고, 1967년 MIT의 라이너 바이스는 간섭계 사용에 대한 분석을 발표하고 군사 자금으로 프로토타입의 제작을 시작했지만 작동하기도 전에 종료되었다. 1968년부터 킵 손은 칼텍에서 중력파와 그 근원에 대한 이론적 연구를 시작했고, 중력파 탐지가 결국 성공할 것이라고 확신했다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 역사
프로토타입 간섭계적 중력파 검출기(간섭계)는 1960년대 후반 휴즈 연구소(Hughes Research Laboratories)의 로버트 L. 포워드Robert L. Forward와 동료들에 의해 (자유 스윙이 아닌 진동 절연판에 거울들을 장착), 1970년대 (빛이 여러 번 반사되는 자유 스윙 거울들 장착) MIT의 바이스, 그런 다름에 독일 가칭의 하인즈 빌링Heinz Billing과 동료들, 그런 다음에 스코틀랜드 글래스고의 로널드 드레버Ronald Drever, 제임스 휴James Hough와 동료들에 의해 만들어졌다.
1980년 NSF는 MIT(폴 린제이Paul Linsay, 피터 사울슨Peter Saulson 및 라이너 바이스)가 주도한 대형 간섭계 연구에 자금을 지원했고, 이듬해 칼텍은 40미터 프로토타입을 제작했다(로널드 드레버, 스탠 휘트콤Stan Whitcomb). MIT 연구는 적절한 감도를 가진 1km 규모의 간섭계가 가능하다는 것을 입증했다..
레이저 간섭계 중력파 관측소 역사
NSF의 압력에 따라 MIT와 칼텍은 MIT 연구와 칼텍, MIT, 글래스고 및 가칭의 실험 작업을 기반으로 한 LIGO 프로젝트를 이끌기 위해 힘을 합쳐야 한다는 요청을 받았다. 드레버, 손 및 바이스는 1984년과 1985년에 연구비 지원을 거절당했지만 LIGO 운영위원회를 구성했다. 1986년, 그들은 운영위원회를 해체하라는 요청을 받았고, 로커스 보그트Rochus Eugen Vogt(칼텍)가 단 한 명의 책임자로 임명되었다. 1988년, 연구 개발 제안으로 자금이 확보되었다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 역사
1989년부터 1994년까지 LIGO는 기술적으로나 조직적으로 발전하지 못했다. 정치적 노력 만이 계속해서 자금을 확보했다. 지속적인 자금 지원은 1991년 미국 의회가 첫해에 LIGO에 2,300만 달러에 자금을 지원하기로 합의할 때까지 일상적으로 거부되었다. 그러나 자금 지원을 받기위한 요구 사항이 충족되거나 승인되지 않았고 NSF는 프로젝트의 기술적 및 조직적 기반에 의문을 제기했다. 1992년까지 LIGO는 더 이상 직접 참여하지 않은 상태에서 구조 조정되었다. 지속적인 프로젝트 관리 문제와 기술적 우려가 프로젝트에 대한 NSF 검토에서 밝혀져 1993년에 공식적으로 지출을 동결할 때까지 자금이 보류되었다.
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1994년, 관련 NSF 직원, LIGO의 과학 지도자, MIT와 칼텍 총장 간의 협의 끝에 보그트는 물러나고 배리 배리시(칼텍)가 연구 책임자로 임명되었고, NSF는 LIGO에 마지막 지원 기회가 있음을 분명히 했다.  배리시의 팀은 이전 제안보다 40% 초과하는 예산으로 새로운 연구, 예산 및 프로젝트 계획을 수립했다. 배리시는 NSF와 미국 국립과학위원회(National Science Board)에 초기 LIGO로 중력파를 검출할 수 있을 것이며 또한 첨단 LIGO로 중력파를 검출할 가능성이 큰, 진화형 검출기로서 LIGO를 건설할 것을 제안했다. 이 새로운 제안은 NSF의 지원을 받았고, 배리시는 연구 책임자{Principal investigator}로 임명되었으며, 예산 증액이 승인되었다. 1994년, 3억 9,500만 달러의 예산이 투입된 LIGO는 역사상 가장 많은 자금이 지원된 NSF 프로젝트로 기록되었다. 이 프로젝트는 1994년 말 워싱턴주 핸포드에서, 1995년 루이지애나주 리빙스턴에서 착공되었다. 1997년 완공이 임박하면서 배리시의 지휘 아래 두 개의 조직 기관, 즉 LIGO 연구소과 LIGO 과학 협력(LSC)이 설립되었다. LIGO 연구소는 LIGO 운영 및 첨단 연구개발에 따라 NSF가 지원하는 시설로 구성되어 있으며, 여기에는 LIGO 검출기 및 테스트 시설의 관리가 포함된다. LIGO 과학 협력은 LIGO의 기술 및 과학 연구를 조직하기 위한 포럼이다. LIGO 연구소와 별개의 조직으로 자체적인 감독을 받는다. 배리시는 비이스를 이 과학 협력의 첫 번째 대변인으로 임명했다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 역사
2002년부터 2010년까지의 초기 LIGO 운영에서는 중력파를 감지하지 못했다. 2004년, 배리시의 지휘 아래 다음 단계의 LIGO 개발("강화 LIGO")을 위한 자금과 토대가 마련되었다. 그 후 수년간의 가동 중단이 있었고, 검출기는 훨씬 개선된 "첨단 LIGO" 버전으로 교체되었다. LIGO/aLIGO 기계의 연구 개발 작업의 대부분은 독일 하노버의 GEO600 검출기를 위한 선구적인 작업을 기반으로 했다. 2015년 2월까지 두 곳에서 검출기가 엔지니어링 모드로 전환되었다.
2015년 9월 중순까지 "세계 최대의 중력파 시설"은 총 6억 2천만 달러의 비용으로 5년 동안 2억 달러의 정밀 검사를 완료했다. 2015년 9월 18일 진보된 LIGO는 초기 LIGO 간섭계 감도의 약 4배로 첫 공식 과학 관측을 시작했다. 감도는 2021년경 설계 감도에 도달할 때까지 더욱 향상될 예정이었다.
2016년 2월 11일, LIGO 과학 협력과 VIRGO 협력은 지구에서 약 13억 광년 떨어진 곳에서 합쳐진 ~30 태양 질량 30~40억 광년의 블랙홀 두 개에서 2015년 9월 14일 09:51 UTC에 감지된 신호에서 중력파가 검출되었다는 논문을 발표했다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 역사
데이비드 라이체David Reitze 현 최고 책임자는 워싱턴 D.C.에서 열린 미디어 행사에서 이 연구 결과를 발표했고, 배리 배리시 명예 최고 책임자는 이 연구 결과를 담은 첫 번째 과학 논문을 물리학계에 발표했다.
2016년 5월 2일, 중력파의 직접 검출에 기여한 공로로 LIGO 과학 협력(LIGO Scientific Collaboration)과 다른 공헌자들이 기초물리학 브레이크스루 상을 수상했다.
2016년 6월 16일 LIGO는 태양 질량의 14.2배와 7.5배인 두 개의 블랙홀이 병합된 세번 째 신호가 감지되었다고 발표했다. 이 신호는 2015년 12월 26일 UTC 3:38에 포착되었다.
31.2와 19.4 태양 질량의 물체 사이의 세 번째 블랙홀 병합이 2017년 1월 4일에 발생하여 2017년 6월 1일에 발표되었다. 로라 카도나티Laura Cadonati가 첫 번째 부대변인으로 임명되었다.
30.5와 25.3 태양 질량의 천체간의 네 번째 블랙홀 병합이 2017년 8월 14일에 관측되어 2017년 9월 27일에 발표되었다.
2017년 바이스, 배리시 및 손은 "LIGO 검출기와 중력파 관측에 결정적인 기여를 한 공로"로 노벨 물리학상을 수상했다. 바이스는 전체 상금의 절반을, 배리시와 손은 각각 4분의 1을 받았다.
개선 작업을 위해 가동을 중단했던 LIGO는 2019년 3월 26일 가동을 재개했고, VIRGO가 2019년 4월 1일에 중력파 검출기 네트워크에 합류했다. 둘 다 COVID-19 범유행으로 가동이 중단된 2020년 3월 27일까지 가동되었다. COVID 중단 기간 동안 LIGO는 감도를 추가로 업그레이드했으며 새로운 감도로 O4 실행을 2023년 5월 24일부터 시작했다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 임무
LIGO의 임무는 우주 기원의 중력파를 직접 관측하는 것이다. 중력파는 1916년 아인슈타인의 일반 상대성이론에 의해 처음 예측되었지만, 당시에는 중력파를 탐지하는 데 필요한 기술이 아직 존재하지 않았다. 1974년 쌍성 펄서 PSR 1913+16을 관측한 결과 중력 복사에 의한 에너지 손실에 대한 아인슈타인의 예측과 일치하는 궤도 붕괴가 나타나면서 그 존재가 간접적으로 확인되었다. 1993년 노벨 물리학상은 이 발견으로 헐스와 테일러에게 수여되었다.
중력파의 직접 검출은 오랫동안 모색되어 왔다. 그들의 발견은 전자기 망원경과 중성미자 관측소를 보완하기 위해 천문학의 새로운 지점을 시작했다. 조셉 웨버Joseph Weber는 공진층 질량 막대 검출기에 관한 연구를 통해 1960년대에 중력파 검출을 위한 노력을 개척했다. 막대 검출기는 현재 전 세계 6곳에서 계속 사용되고 있다. 1970년대에 이르러 라이너 바이스를 비롯한 과학자들은 레이저 간섭계가 중력파 측정에 적용 가능하다는 사실을 깨달았다. 로버트 포워드Robert Forward는 1970년대 초에 휴즈에서 간섭계 검출기를 운영했다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 임무
사실 1960년대, 어쩌면 그 이전에도 빛과 중력파의 파동 공명에 관한 논문이 발표되었다. 1971년에는 고주파 중력파 검출을 위해 이 공명을 이용하는 방법에 관한 연구가 발표되었다. 1962년 M. E. 게르첸슈타인Gertsenshtein과 V. I. 푸스토비트Pustovoit는 매우 긴 파장의 중력파 검출에 간섭계를 사용하는 원리를 설명하는 최초의 논문을 발표했다. 저자들은 간섭계를 사용하면 전기기계 실험을 사용하는 것보다 감도가 107~1010배 향상될 수 있다고 주장했습니다. 나중에 1965년 브라긴스키Braginsky는 중력파 파원와 그 검출 가능성에 대해 광범위하게 논의했다. 그는 1962년 논문을 지적하며 간섭계 기술과 측정 기술이 발전하면 중력파를 검출할 수 있다고 언급했다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 임무
1990년대 초부터 물리학자들은 천체물리학적으로 중요한 관심사인 중력파를 검출할 수 있을 정도로 기술이 발전했다고 생각했다.
2002년 8월, LIGO는 우주 중력파를 찾기 시작했다. 중력파의 측정 가능한 방출은 쌍성계  (중성자별 혹은 블랙홀의 충돌과 병합), 대질량 별들의 초신성 폭발, 중성자별 강착하기, 지각이 변형 된 중성자 별의 회전 및 우주 탄생으로 생성된 중력 복사의 잔재에서 예상된다. 이 관측소는 이론적으로 우주 끈(cosmic string)의 진동이나 도메인 벽(domain wall)들의 충돌로 인한 중력파 등 더 이색적인 가상의 현상도 관측할 수 있다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 관측소
루이지애나주 리빙스턴에 있는 LIGO 리빙스턴 관측소(북위 30° 33′ 46.42″ 서경 90° 46′ 27.27″﻿ / ﻿북위 30.5628944°  서경 90.7742417° ﻿ / 30.5628944; -90.7742417)와 워싱턴주 리치랜드 근처에 위치한 DOE 핸포드 부지(북위 46° 27′ 18.52″ 서경 119° 24′ 27.56″﻿ / ﻿북위 46.4551444°  서경 119.4076556° ﻿ / 46.4551444; -119.4076556)에 있는 LIGO 핸포드 관측소 등 두 개의 중력파 관측소가 함께 운영되고 있다. 이 두 사이트는 지구를 관통하는 직선 거리로는 3,002킬로미터(1,865마일) 떨어져 있지만 지표면 위로는 3,030킬로미터(1,883마일) 떨어져 있다. 중력파는 빛의 속도로 이동할 것으로 예상되기 때문에 이 거리는 중력파 도착 시간의 최대 10밀리초 차이에 해당한다. 특히 유럽에서 더 먼 거리에 위치한 VIRGO와 같은 세 번째 유사한 관측기가 추가될 경우, 도착 시간의 차이는 중력파의 근원을 파악하는 데 도움이 된다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 관측소
각 관측소는 각 면이 4km(2.5마일)인 L자형 초고진공 시스템(Ultra-high vacuum)을 지원한다. 각 진공 시스템에는 최대 5개의 간섭계를 설치할 수 있다.
LIGO 리빙스턴 천문대에는 기본 구성으로 하나의 레이저 간섭계가 있다. 이 간섭계는 2004년에 유압 액추에이터에 기반한 능동형 제진 시스템으로 성공적으로 업그레이드되어 0.1-5 Hz 대역에서 10배의 제진율을 제공한다. 이 대역의 지진 진동은 주로 미세 지진(microseism) 파동과 인위적인 원인(교통, 벌목 등)으로 인해 발생한다.
LIGO 핸포드 천문대에는 리빙스턴 천문대에 있는 것과 거의 동일한 간섭계가 하나 있다. LIGO 초기 및 강화 단계에서는 절반 길이의 간섭계가 주 간섭계와 병렬로 작동했다. 이 2km 간섭계의 경우, 파브리-페로 팔 공동은 동일한 광학적 정교함을 가졌기 때문에 4km 간섭계보다 저장 시간이 절반으로 줄었다. 저장 시간이 절반으로 줄었기 때문에 이론적인 압박 감도는 200Hz 이상에서는 전장의 간섭계와 같았지만 저주파수에서는 절반에 불과했다. 같은 시기에 핸포드는 워싱턴 남동부의 제한된 지질 활동으로 인해 원래의 수동 면진 시스템을 유지했다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 운영
이 항목의 매개변수는 첨단 LIGO 실험을 참조한다. 1차 간섭계는 4km 길이의 두 개의 빔 라인으로 구성되며, 이 빔 라인은 지레스-투르누아 에탈론(Gires–Tournois etalon) 팔 있는 전력 재활용 마이컬슨 간섭계를 형성한다. 사전 안정화된 1064nm 네오디뮴 야그 레이저는 전력 재활용 거울(power recycling mirror)을 통과하는 20W 출력의 빔을 방출한다. 거울은 레이저에서 입사한 빛을 완전히 투과하고 반대쪽에서 들어오는 빛을 반사하여 거울과 후속 빔 스플리터 사이의 광장(light field)의 출력을 700W로 증가시킨다. 빔 스플리터에서 빛은 두 개의 직교 팔을 따라 이동한다. 부분 반사 거울을 사용하면 양쪽 팔에 파브리-페로 공진층(cavity)이 생성되어 팔에서 레이저 빛의 유효 경로 길이가 4km에서 약 1,200km로 증가한다. 공진층의 광장의 전력은 100kW이다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 운영
중력파가 간섭계를 통과하면 해당 지역의 시공간이 변경된다. 파동의 파원와 편광에 따라, 이것은 하나 또는 둘 다의 공진층들의 길이의 효과적인 변화를 초래한다. 빔 사이의 유효 길이 변화로 인해 현재 공진층에 있는 빛이 들어오는 빛과 위상이 매우 약간 어긋나게(반위상) 된다. 따라서 공진층은 주기적으로 결맞음으로부터 아주 약간 벗어나게 되고, 검출기에서 파괴적으로 간섭하도록 조정된 빔은 주기적으로 매우 미세한 디튜닝(detuning)을 갖게 된다. 그 결과 측정 가능한 신호가 생성된다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 운영
4km 길이를 따라 원거리 거울까지 약 280회 왕복한 후 두 개의 분리된 빔이 팔을 떠나 빔 스플리터에서 재결합한다. 두 팔에서 돌아오는 빔은 위상이 맞지 않게 유지되므로 팔이 모두 결맞음과 간섭 상태에 있을 때(중력파가 통과하지 않을 때처럼) 광파가 감쇄되어 광다이오드에 빛이 도달하지 않아야 한다. 중력파가 간섭계를 통과하면 간섭계의 양쪽 팔을 따라 거리가 짧아지고 길어져 빔의 위상이 약간 덜 어긋나게 된다. 그 결과 빔이 위상이 같아져 공명을 일으키고, 일부 빛이 광다이오드에 도달하여 신호를 나타낸다. 신호가 포함되지 않은 빛은 전력 재활용 거울을 사용하여 간섭계로 반환되어 팔에 있는 빛의 출력을 증가시킨다.
실제 운영에서는, 잡음 발생원은 광학 장치의 움직임을 유발하여 실제 중력파 신호와 유사한 효과를 낼 수 있으며, 이 장비의 많은 기술과 복잡성은 이러한 거울의 가짜 움직임을 줄이는 방법을 찾는 데 있다. 배경 잡음과 알 수 없는 오류(매일 발생하는)는 10-20 차수인 반면 중력파 신호는 약 10-22이다. 잡음을 줄인 후, 20 정도의 신호 대 잡음비가 성취될 수 있는데, 혹은 전 세계의 다른 중력파 검출기들과 결합하면 더 높아질 수 있다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 관측
현재 천문학적 사건의 모형과 일반 상대성이론의 예측에 따르면  지구에서 수천만 광년 떨어진 곳에서 발생하는 중력파는 4킬로미터 (2.5마일) 거울 간격을 양성자의 전하 직경(charge radius)의 1000분의 1 미만인 약 10-18m 왜곡할 것으로 예상된다. 이는 1021분의 1의 상대적 거리 변화이다. 검출 사건을 일으킬 수 있는 전형적인 사건은, 반드시 우리 은하에 위치하지 않아도 되는, 두 개의 10 태양 질량 블랙홀의 후기 단계의 내나선과 병합이며, 이 경우 짹짹거림, 폭발, 준정상 모드 울림, 지수적 붕괴라는 슬로건으로 요약되는 매우 특정한 일련의 신호가 발생할 것으로 예상된다.
2004년 말의 네 번째 과학 실행에서 LIGO 검출기는 이러한 변위를 설계치의 2배 이내로 측정할 수 있는 감도를 입증했다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 관측
2005년 11월에 있었던 다섯 번째 과학 실행에서 감도는 100Hz 대역폭에서 1021분의 1의 변위를 감지할 수 있는 기본 설계 사양에 도달했다. 대략 태양 질량과 비슷한 중성자별 두 개가 모든 방향과 편광에 걸쳐 평균적으로 약 800만 파섹(26×106 ly), 즉 국부은하군 근처에서 발생하면 일반적으로 관측할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 이 시기에 LIGO와 GEO600(독일-영국 간섭계 검출기)은 공동 과학 작업을 시작하여 몇 달 동안 데이터를 수집했다. 2007년 5월에는 프랑스-이탈리아 간섭계 검출기인 VIRGO가 합류했다. 다섯 번째 과학 탐사는 2007년에 종료되었는데, 이 탐사에서 수집한 데이터를 광범위하게 분석했지만 명확한 탐지 사건을 발견하지 못했다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 관측
2007년 2월, 안드로메다 은하 방향에서 짧은 감마선 폭발이 지구에 도달한 GRB 070201이 관측되었다. 대부분의 짧은 감마선 폭발에 대한 일반적인 설명은 중성자별이 중성자별 또는 블랙홀과 합쳐진다는 것이다. LIGO는 GRB 070201의 미검출을 보고하면서 안드로메다 은하 거리에서의 병합을 높은 신뢰도로 배제했다. 이러한 제약은 LIGO가 결국 중력파를 직접 감지하는 것을 입증하는 데 전제되었다.
과학 실행 5가 완료된 후, 초기 LIGO는 첨단 LIGO 용으로 계획되었지만 가용하고 또한 초기 LIGO에 개장될 수 있는 특정 기술로 업그레이드되었으며, 이것은 향상된 성능의 구성이 되어서 강화 LIGO라고 불렀다. 강화 LIGO의 일부 개선 사항에는 다음이 포함된다:
과학 실행 6(S6)은 2000년 7월 4km 검출기의 향상된 구성으로 시작되었다. 2010년 10월에 종료되었고 원래 검출기의 분해가 시작되었다.
2010년 이후, LIGO는 대대적인 업그레이드를 위해 몇 년 동안 오프라인 상태로 전환하여 LIGO 관측소 기반 시설에 새로운 첨단 LIGO 검출기를 설치했다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 관측
이 프로젝트는 오스트레일리아 국립 대학교와 애들레이드 대학교가 첨단 LIGO에 기여하면서 새로운 회원을 계속 유치했으며, 2015년 9월 LIGO 연구소가 첨단 LIGO 검출기로 첫 관측 실행 'O1'을 시작했을 때 전 세계 900명 이상의 과학자가 LIGO 과학 협력에 참여했다.
첫 번째 관측 실행은 초기 LIGO보다 약 3배 더 높은 감도로 작동했으며, 더 낮은 오디오 주파수에서 최대 방사선을 방출하는 더 큰 시스템의 경우 훨씬 더 높은 감도로 작동했다.
2016년 2월 11일, LIGO와 VIRGO 협력은 중력파의 첫 번째 관측을 발표했다. 신호의 이름은 GW150914이다. 파형은 2015년 9월 14 일, 첨단 LIGO 검출기가 업그레이드 후 데이터 수집을 시작한 지 이틀 만에 나타났다. 그것은 한 쌍(pair)의 블랙홀의 내나선 및 병합{merger)과 그 결과 단일 블랙홀의 후속 링다운{ringdown)에 대한 일반 상대성이론의 예측(predictions of general relativity)과 일치했다.  이 관측은 항성질량 블랙홀 쌍성계의 존재와 쌍성 블랙홀 병합의 첫 관측을 입증했다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 관측
2016년 6월 15일, LIGO는 2015년 12월 26일 3시 38분(UTC)에 기록된 두 번째 중력파 이벤트를 감지했다고 발표했다. 관측된 신호를 분석한 결과, 이 사건은 14억 광년 거리에서 태양 질량 14.2와 7.5의 두 블랙홀이 합쳐져 발생한 것으로 나타났다. 이 신호는 GW151226으로 명명되었다.
두 번째 관측 실행(O2)은 2016년 11월 30일부터 2017년 8월 25일까지 리빙스턴은 O1보다 15-25% 감도 향상을 달성했으며 핸포드의 감도는 O1과 비슷하다. 이 기간 동안 LIGO는 몇 가지 추가 중력파 사건를 보았다: 1월에 GW170104, 6월에 GW170608 및 2017년 7월과 8월 사이에 5개의 다른 것들(five others). 이것들 중 몇 개는 VIRGO 협력에서도 감지되었다. 중력으로만 감지할 수 있는 블랙홀 병합과는 달리, GW170817은 두 중성자별의 충돌(collision of two neutron stars)에서 발생했으며 감마선 위성과 광학 망원경으로 전자기적으로도 감지되었다.
세 번째 실행(O3)은 2019년 4월 1일에 시작되었고 2020년 4월 30일까지 지속될 예정이었지만 실제로는 코로나바이러스감염증-19로 인해 2020년 3월에 중단되었다. 2020년 1월 6일 LIGO는 2019년 4월 25일에 기록된 두 중성자별의 충돌에서 중력 파문으로 보이는 것을 LIGO 리빙스턴 검출기로 탐지했다고 발표했다. GW170817과는 달리 이 사건은 빛이 감지되지 않았다. 또한, 당시 LIGO 핸포드 검출기가 일시적으로 오프라인 상태였고 VIRGO 데이터에서 볼 수 없을 정도로 희미했기 때문에 단일 관측소 검출로서는 처음으로 공개된 사건이다.
향후 관측 실행들은 감도를 더욱 향상시키기 위한 시운전(commissioning) 노력과 함께 중단될 것이다. 2021년에 설계 감도를 달성하는 것이 목표였다. 다음 관측 실행(O4)은 2022년 12월에 시작될 예정이었지만 그 날짜는 2023년 5월 24일로 미뤄졌다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 미래
LIGO-인도(LIGO-India, 또는 인디고(INDIGO)는 인도에 중력파 검출기를 만들기 위해 LIGO 연구소와 인도 중력파 관측 이니셔티브(IndIGO) 간의 계획된 협력 프로젝트이다. LIGO 연구소는 미국 국립과학재단(NSF) 및 영국, 독일, 오스트레일리아의 첨단 라이고 파트너들과 협력하여 인도에 건설될 시설에 인도 과학자 팀이 설치, 시운전, 운영할 계획인 3개의 첨단 라이고 검출기 중 하나를 위한 모든 설계와 하드웨어를 제공하겠다고 제안했다.
LIGO-인도 프로젝트는 LIGO 연구소와 LIGO-인도 컨소시엄이 협력하는 프로젝트이다: 간디나가르의 플라즈마 연구소, 푸네의 대학 간 천문학 및 천체물리학 센터(Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics IUCAA) 및 인도의 라자 라만나 첨단기술 센터가 협력하고 있다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 미래
효과적인 글로벌 네트워크를 구축하기 위해 중력파 검출에 대한 전 세계적인 활동을 확대하는 것은 수년 동안 LIGO의 목표였다. 2010년에 중력파 국제위원회(Gravitational Wave International Committee GWIC)가 발표한 개발 로드맵은 간섭계 검출기의 글로벌 어레이를 확장하는 것을 최우선 과제로 삼을 것을 권고했다. 이러한 네트워크는 천체 물리학자들에게 더 강력한 검색 능력과 더 높은 과학적 수율을 제공할 것이다. 현재 LIGO 과학 협력과 VIRGO 협력 간의 합의는 비슷한 감도를 가진 세 개의 검출기를 연결하여 이 국제 네트워크의 핵심을 형성하고 있다. 연구에 따르면 인도의 검출기를 포함하는 네트워크에 의한 광원의 현지화는 상당한 개선을 가져올 것이다. 현지화 평균의 개선은 대략 몇 배의 개선이 예상되며 하늘의 특정 지역에서는 훨씬 더 큰 개선이 이루어질 것으로 예상된다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 미래
NSF는 LIGO 예산을 늘리지 않는 한 이러한 이전과 그에 따른 일정 지연을 기꺼이 허용했다. 따라서 검출기를 수용할 LIGO 사이트와 동등한 실험실을 건설하는 데 필요한 모든 비용은 호스트 국가가 부담해야 한다. 첫 번째 잠재적인 먼 위치는 서오스트레일리아의 오스트레일리아 국제 중력 관측소(Australian International Gravitational Observatory AIGO, 그러나 오스트레일리아 정부는 2011년 10월 1일 마감일까지 자금을 투입하지 않으려고 했다.
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인도의 위치는 2012년 6월 인도와 미국 간의 공동위원회 회의에서 논의되었다. 동시에 LIGO의 자금 지원 기관인 NSF에서 제안을 평가했다. LIGO-인도 프로젝트의 기본은 LIGO의 검출기 중 하나를 인도로 이전하는 것이므로이 계획은 이미 진행중인 첨단 LIGO 업그레이드 작업 및 일정에 영향을 미칠 것이다. 2012년 8월 미국 국립 과학위원회는 핸포드 "H2" 간섭계를 설치하지 않고 대신 LIGO-인도로 보낼 것을 예상하여 보관할 수 있도록 준비하여 첨단 LIGO의 범위를 수정하라는 LIGO 연구소의 요청을 승인했다. 인도에서는 이 프로젝트가 승인 및 자금 지원을 위해 원자력 에너지부(Department of Atomic Energy DAE)와 과학기술부(Department of Science and Technology (India)) DST에 제출되었다. 2016년 2월 17일, 중력파 검출에 대한 LIGO의 획기적인 발표가 있은 지 일주일도 채 지나지 않아 나렌드라 모디 인도 총리는 내각이 LIGO-인도 거대 과학 제안을 '원칙적으로' 승인했다고 발표했다.
레이저 간섭계 중력파 관측소 미래
인도 서부 마하라슈트라주 힌골리 지구(Hingoli district)에 있는 운다 나그나트 순례지 근처가 선정되었다.
2023년 4월 7일, 인도 정부 내각은 LIGO-인도 프로젝트를 승인했다. 건설은 2600 크로르-천만 인도 루피(INR)의 비용으로 마하라 슈트라의 힌 골리 지구에서 시작될 예정이다.
강화 LIGO와 마찬가지로 특정 개선 사항은 기존 첨단 LIGO 기기에 개조될 것이다. 이를 A+ 제안이라고 하며 2019년부터 업그레이드된 검출기가 2024년에 작동할 때까지 설치할 계획이다. 변경 사항은 첨단 LIGO의 감도를 거의 두 배로 높이고, 또한 검색 공간의 양을 7배로 늘릴 것이다. 업그레이드는 다음을 포함한다:
최종 LIGO 출력 광검출기는 진폭이 아닌 위상에 민감하기 때문에 제품의 양자역학적 한계를 위반하지 않고도 위상 잡음은 줄이고 진폭 잡음은 늘리도록 신호를 압착할 수 있다. 이것은 관련 매개변수에서 단순한 암흑보다 더 조용한 "압착 진공 상태"를 다크 포트 (간섭계 출력)에 주입하여 수행딘다. 이러한 스퀴징 업그레이드는 세 번째 관측 실행 전에 두 LIGO 사이트에 설치되었다. A+ 개선은 스퀴징 구적도를 고주파(50Hz 이상)의 위상 스퀴징에서 저주파의 진폭 스퀴징으로 회전시키는 역할을 하는 추가 광공진기을 설치하여 저주파 복사압 잡음도 완화할 것이다.
감도를 2배 더 향상시키고 저주파 차단을 10Hz로 절반으로 줄이기 위해 기존 LIGO 사이트의 3세대 검출기를 "LIGO 보이저"라는 이름으로 계획 중이다. 계획에 따르면 유리 거울과 1064nm 레이저를 더 큰 160kg 실리콘 테스트 질량으로 교체하고 123K (액체 질소로 달성 가능한 온도)로 냉각하고 실리콘이 투명한 1500~2200nm 범위의 더 긴 레이저 파장으로 변경할 것을 요구한다. (많은 문서에서 파장을 1550nm로 가정하고 있지만 이는 최종적인 것은 아니다.)
보이저는 A+로 업그레이드되어 2027~2028년경에 가동될 예정이다.
더 긴 팔을 가진 더 큰 시설을 위한 설계를 "우주 탐험가(Cosmic Explorer"라고 한다. 이것은 LIGO 보이저 기술을 기반으로하며 LIGO 유형과 유사한 L자형 형상을 가지고 있지만 팔이 40km이다. 이 시설은 현재 지표면에 설치될 예정입니다. 10Hz 이상의 주파수에서는 아인슈타인 망원경(Einstein Telescope)보다 감도가 높지만 10Hz 이하에서는 감도가 낮다.
아시베쓰역
아시베쓰역(일본어: 芦別駅)은 일본 홋카이도 아시베쓰시에 있는 홋카이도 여객철도 네무로 본선의 역이다. 역 번호는 T26이며, 상대식 승강장 2면 2선의 구조를 지닌 지상역이다.
가미아시베쓰역
가미아시베쓰역(일본어: 上芦別駅)은 일본 홋카이도 아시베쓰시에 있는 홋카이도 여객철도 네무로 본선의 역이다. 역 번호는 T27이며, 섬식 승강장 1면 2선의 구조를 지닌 지상역이다.
노카난역
노카난역(일본어: 野花南駅)은 일본 홋카이도 아시베쓰시에 있는 홋카이도 여객철도 네무로 본선의 역이다. 역 번호는 T28이며, 단선 승강장 2면 2선의 구조를 지닌 지상역이다.
시마노시타역
시마노시타역(일본어: 島ノ下駅)은 일본 홋카이도 후라노시에 있는 홋카이도 여객철도 네무로 본선의 역이었다. 역 번호는 T29이며, 단선 승강장 2면 2선의 구조를 지닌 지상역이다.
셔틀 바이 유나이티드
유나이티드 셔틀(영어: Shuttle by United)은 한 때 존재했던 항공사로 미국의 저비용 항공사인 사우스웨스트 항공에 대항하기 위해 설립한 회사로 유나이티드 항공의 자회사이자 미국의 저비용 항공사로 1994년에 설립되어 2001년에 파산된 항공사로 당시 보유 기종은 보잉 737-300, 보잉 737-500으로 운항했다. 1999년에 허브 공항이 로스앤젤레스 국제공항으로 지정되었다. 하지만 2002년 12월 유나이티드 항공 측은 파산을 선고 했으며 2003년에 별도로 미국의 저비용 항공사인 테드 항공을 설립 했으나 2009년에 유나이티드 항공에 합병되었다.
사회 운동가
사회 운동가(社會運動家)는 현 사회의 문제를 해결하거나 체제를 근본적으로 변혁하기 위하여 힘쓰는 사람을 말한다.
후라노역
후라노역(일본어: 富良野駅)은 일본 홋카이도 후라노시에 있는 홋카이도 여객철도 · 일본화물철도의 역이다. 역 번호는 T30이며, 섬식 승강장 2면 4선의 구조를 지닌 역이다. 네무로 본선의 소속으로서 이 역을 기점으로 하는 후라노 선 등 2개의 노선이 상호 운행되고 있다.
후라노역 화물역
일본화물철도의 역은, 여객역 서쪽 입구의 북쪽에 있다. 1면 1선의 컨테이너 승강장을 가지고 있어, 승강장의 북단은 국도 제237호선과 접속한다. 컨테이너 화물의 취급역으로, 12ft 컨테이너만을 취급한다.
이 역의 취급품은, 양파나 감자 등의 농산물이 많기 때문에, 계절에 의해서 취급량이 크게 변동한다. 삿포로 화물 터미널 역과의 사이에, 1년을 지나서 운행하는 트렁크 편 하루 3회 왕복 외에, 수확기의 추 · 동계만 임시 고속화물열차가 하루 2회 왕복 설정되어 있다.
조중구
조중구(趙重九, 일본식 이름: 竹村吳一郞다케무라 고이치로, 1906년 5월 21일 ~ ?)는 일제강점기의 조선귀족으로, 본관은 풍양, 자는 수득(壽得), 본적은 경성부 통인동이며, 남작 조동윤의 아들이다.
조중구 생애
1923년 11월 10일 자신의 아버지였던 조동윤이 받은 남작 작위를 승계받았으며, 1929년 12월 당시에는 종5위에 서위되어 있었다. 1930년 1월 22일 창복회로부터 1월분 교부금 150원을 받았다.
1932년 일본 교토 제국대학 농학부 농학과를 졸업한 뒤부터 일본 농림성 농사시험장 촉탁으로 재직했다. 1940년 11월 10일 일본 정부로부터 기원 2600년 축전 기념장을 받으면서 정5위에 서위되었다. 1941년 12월 1일 일본 정부로부터 종4위에 서위되었다.
민족문제연구소의 친일인명사전 수록자 명단의 수작/습작 부문, 친일반민족행위진상규명위원회가 발표한 친일반민족행위 705인 명단에 포함되었다.
송에어
송에어(영어: Song Air)는 한 때 존재했던 항공사로 델타 항공의 자회사이자 미국의 저비용 항공사로 2003년에 델타 익스프레스를 대체하기 위해 설립되어 2006년에 델타 항공과 통합했다.
송에어 역사
2003년 델타 항공은 델타 익스프레스를 없앤 대신 새로운 저비용 항공사 설립을 추진 했는데 송에어의 설립 목적은 미국 북동부의 도시와 플로리다주를 연결하는 노선의 제트블루 항공에 대한 대응책으로 플로리다와 서해안, 북동부와 서해안을 연결하는 노선을 운항했다. 허브 공항은 보스턴 로건 국제공항과 올랜도 국제공항이었다. 델타 항공에서 운영했기 때문에 스카이팀 멤버에 해당했다.
객석은 가죽에서 모든 자리에 위성 방송을 볼 수 있는 TV나 게임이 비치되어 있었다. 기내에서는 소프트 드링크가 무료로 제공되었다.
2006년 5월 이후 송에어 운항이 중지되고 델타 항공에 합병을 2005년 10월에 발표되었다. 송에로 운항하고 있던 48대의 보잉 757-200은 델타 항공의 디자인에 다시 재도색 후 26석의 퍼스트 클래스 자리를 마련했다. 위성 방송이나 좌석 사이가 넓다는 이유로 장거리 노선에서 서비스가 계속된다.
누노베역
누노베역(일본어: 布部駅)은 일본 홋카이도 후라노시에 있는 홋카이도 여객철도 네무로 본선의 역이다. 역 번호는 T31이며, 섬식 승강장 1면 2선을 지닌 구조의 지상역이다. 하지만, 단선 방식의 구조로 되어 있다.
야마베역
야마베역(일본어: 山部駅)은 일본 홋카이도 후라노시에 있는 홋카이도 여객철도 네무로 본선의 역이다. 역 번호는 T32이며, 상대식 승강장 2면 2선의 구조를 지닌 지상역이다.
시모카나야마역
시모카나야마역(일본어: 下金山駅)은 일본 홋카이도 소라치 군 미나미후라노정에 있는 홋카이도 여객철도 네무로 본선의 역이다. 역 번호는 T33이며, 단선 승강장 1면 1선의 구조를 지닌 지상역이다.
가나야마역 (홋카이도)
가나야마역(일본어: 金山駅)은 일본 홋카이도 소라치 군 미나미후라노정에 있는 홋카이도 여객철도 네무로 본선의 역이다. 역 번호는 T34이며, 상대식 승강장 2면 2선의 구조를 지닌 지상역이다.
히가시시카고에역
히가시시카고에역(일본어: 東鹿越駅)은 일본 홋카이도 소라치 군 미나미후라노정에 있는 홋카이도 여객철도 · 일본화물철도 네무로 본선의 역이다. 역 번호는 T35이며, 섬식 승강장 1면 2선의 구조를 지닌 지상역이다.
히가시시카고에역 화물 역
현재, 일본화물철도의 역은 차급 화물의 임시 취급역으로 되어 있다. 화물열차의 발착은 없고, 화물설비나 접속하는 전용선도 없다.
유지영 (성우)
유지영(1945년 1월 1일 ~ )은 대한민국의 성우다. 1965년 TBC 공채 성우로 데뷔했으며, 언론통폐합으로 인해 현재는 KBS 14기로 분류된다.
유지영 (성우) 특기사항
자녀로는 KBS 33기 성우 조세령이 있다.
김정미 (성우)
김정미(1951년 3월 12일 ~ )는 대한민국의 성우이다. 1970년 DBS에 입사했으며, 언론통폐합으로 현재는 KBS 12기로 분류된다. 한국방송 성우극회 소속.
로저 킹덤
로저 킹덤(Roger Kingdom, 1962년 8월 26일 ~ )은 미국의 허들 선수로 하계 올림픽 110m 허들 2연승(1984, 1988)을 하였다.
조지아주 비엔나에서 태어난 킹덤은 높이뛰기와 원반던지기에 뛰어나면서 두드러진 미식축구 선수로도 알려졌다. 미식축구 장학금을 받아 피츠버그 대학교에서 수학한 그는 1983년 110m 허들 NCAA 실외 타이틀과 이듬해 NCAA 실내 대회 55m 허들을 우승하였다. 그는 아직도 피츠버그의 외곽 먼로빌에 살고 있다.
그는 110m 허들에서 육상에 두드러진 장기적 경력을 가지면서 하계 올림픽 2연속 금메달을 획득하였다. 1988년 전 시즌을 통하여 패배한 적이 없고 서울 올림픽에서 자신의 올림픽 타이틀을 유지하는 데 호의를 얻었다. 기술, 힘과 속력의 매력적인 표명으로 3m 차이로 우승한 킹덤은 12.98초에 달려 13초 아래로 달린 첫 선수가 되었다. 이 기록은 1996년 애틀랜타 올림픽에서 앨런 존슨에 의하여 경신될 때까지 보유되었다. 킹덤은 리 컬훈에 이어 110m 허들의 올림픽 타이틀을 성공적으로 유지한 두 번째 선수가 되었다.
로저 킹덤
1989년 취리히에서 110m 허들의 세계 기록 12.92초를 세웠다. 이 기록은 1993년 8월 20일 콜린 잭슨에 의하여 1과 100분의 1초 차이로 깨질 때까지 보유되었다.
1991년 자신의 인대 손해를 회복하고 무릎으로부터 뼈조각을 치우는 데 수술을 받을 때 그의 진보가 훼방놓이고 말았다.
현재 펜실베이니아주 캘리포니아 대학교의 육상 총감독은 물론, 육상과 크로스컨트리 관리자로 있다.
클라우디아 데 메디치
클라우디아 데 메디치(Claudia de' Medici, 1604년 6월 4일 ~ 1648년 12월 25일)는 오스트리아 대공 레오폴트 5세의 배우자이다. 토스카나 대공 부부 페르디난도 1세 데 메디치와 로렌의 크리스티나의 아홉 명의 자녀들 중 막내딸로 태어났다. 1620년 우르비노 공자 페데리코와 결혼했으나 2년 만에 사별하고 1626년 레오폴트와 재혼했다.
롤프 다네베르크
롤프 다네베르크(독일어: Rolf Danneberg, 1953년 3월 1일 ~ )는 서독의 원반던지기 선수이다.
함부르크 출신으로 1984년 로스앤젤레스 올림픽에서 66.60m를 던져 금메달을 획득하였으며, 4년 후 서울에서는 동메달에 그쳤다.
그의 개인 최고 기록은 1987년 베를린에서 세운 67.60m였다. 이 결과는 그를 위르겐 슐트, 라르스 리델, 볼프강 슈미트, 아르멘 렘메, 하인-디렉 노이, 알빈 바그너와 미하엘 묄렌베크에 이어 독일 원반던지기 선수들의 8위에 등급을 매겼다. 또한 3회의 국내 챔피언이기도 하였다.
현재 훈련자로 일하고 있으며, 2009년 세계 육상 선수권 대회에서 마르쿠스 뮌크의 코치를 맡았다.
비토리아 델라 로베레
비토리아 델라 로베레(이탈리아어: Vittoria della Rovere, 1622년 2월 7일 ~ 1694년 3월 5일)는 토스카나 대공 페르디난도 2세 데 메디치의 배우자이다.
비토리아는 우르비노 공자 페데리코 우발도 델라 로베레와 토스카나 대공녀 클라우디아 데 메디치 사이에서 태어났다. 이듬해인 1623년 비토리아는 사촌오빠 페르디난도와 약혼했고 같은 해에 아버지 페데리코가 죽었다. 어머니 클라우디아는 몇 년 뒤 오스트리아 대공 레오폴트 5세와 재혼했다.
비토리아는 할아버지 우르비노 공의 유일한 후계자였지만 그의 사후 영토는 교황 우르바노 8세에 의해 교황령으로 병합되었고 대신 그녀는 로베레와 몽테펠트로의 공작위 및 가문의 막대한 미술 컬렉션들을 상속받았다.
황윤걸
황윤걸(1959년 1월 20일 ~ )은 대한민국의 성우로, 대학교 방송국원으로 활동하다가 1983년 문화방송 성우극회 공채 9기로 입사했다.
조중헌
조중헌(趙重獻, 1881년 9월 20일 ~ 1944년 4월 16일)은 일제강점기의 조선귀족으로, 본관은 양주, 본적은 경성부 청진정이며 남작 조동희의 장남이다.
조중헌 생애
1901년 8월 원릉 참봉을 역임했으며 1902년 3월 29일 어진도사도감 감조관으로 부임했다. 1908년 대한학회 교제부 임원, 1909년 대한흥학회 회원을 각각 역임했고 1910년 8월 27일 6품에서 정3품으로 승품되었다.
1913년 7월 6일 조선무역주식회사 발기인을 역임했으며 1914년 6월 10일 일본 정부로부터 남작 조동희(조중헌의 아버지)의 사자(嗣子)로서 종5위에 서위되었다. 1915년 11월 10일 일본 정부로부터 다이쇼 대례 기념장을 받았고 1923년 반도주류제조주식회사 감사를 역임했다.
1934년 7월 2일 자신의 아버지였던 조동희가 받은 남작 작위를 승계받은 뒤부터 정5위에 서위되었으며 조선국방협회 발기인(1937년 4월)과 경남국방협회 발기인(1937년 7월), 조선총후보국회 발기인(1938년 9월 10일), 조선유도연합회 평의원(1939년 1월)을 역임했다. 1940년 11월 10일 일본 기원 2600년 축전에 초대받았고 일본 정부로부터 기원 2600년 축전 기념장을 받았다. 그의 작위는 손자 조원세가 습작했다.
조중헌 생애
친일파 708인 명단의 조선귀족 부문, 민족문제연구소의 친일인명사전 수록자 명단의 수작/습작 부문, 친일반민족행위진상규명위원회가 발표한 친일반민족행위 705인 명단에 포함되었다.
카토 사야카
카토 사야카(일본어: 加藤 沙耶香, 1985년 8월 9일 ~ )은 일본의 걸 그룹 아이돌링!!! 전 멤버이며서 초대리더였다 지금은 배우로 활동하고있다.
페르디난도 2세 데 메디치
페르디난도 2세 데 메디치(Ferdinando II de' Medici, 1610년 7월 14일 ~ 1670년 5월 23일)는 토스카나 대공국의 5번째 군주이다.
페르디난도 2세 데 메디치 생애
페르디난도 2세는 토스카나 대공 코시모 2세와 오스트리아의 마리아 마달레나의 장남으로 태어났다. 그의 조부는 토스카나 대공 페르디난도 1세 데 메디치이며 외조부는 오스트리아 대공 카를 2세이다. 아버지 코지모 2세가 결핵으로 일찍 사망했기 때문에 어머니 마리아 마달레나의 섭정 하에 토스카나 대공으로 즉위했다.
1642년 사촌여동생인 비토리아 델라 로베레와 결혼했지만 부부 사이는 원만하지 못했다.
페르디난도 2세는 유능한 군주는 아니었지만 온화한 성품의 소유자로 아버지과 마찬가지로 과학과 예술에 관심이 깊었다. 그는 지질학자 니콜라우스 스테노가 자신의 저택에서 머물면서 연구를 할 수 있게 해주는 등 학자와 예술가를 후원했으며 치세 중 많은 미술품들을 수집했다.
라이트 판타스틱
라이트 판타스틱(Light Fantastic)은 영국의 BBC에서 2004년 12월에 방영된 4부작으로 이루어진 과학 다큐멘터리로서, 빛의 현상에 관련된 탐구를 주제로 하였다. 이 4부작의 주제는 각각 제1부 빛의 기원, 제2부 천상의 빛, 제3부 지상의 빛, 제4부 빛, 그 찬란한 수수께끼이며, 그 원작의 영문명은 원래 "Let There be Light"; "The Light of Reason"; "The Stuff of Light"; and "Light, The Universe and Everything"이다. 이 영상물은 케임브리지대학의 사이먼 섀퍼가 소개한다.
라이트 판타스틱 1부, 빛의 기원(Let There be Light)
"하느님이 이르시되 빛이 있으라 하시니 빛이 있었다 (창세기 1:3)." 모든 문화에서 밝음과 성스러움, 빛과 창조는 긴밀한 연관성이 있어왔다. 그뿐만 아니라 빛은 에너지의 한 형태로써 모든 물질에 [[색]을 불어넣어주고, 모든 생명체에 활기를 불어넣어주는 존재이다. 빛은 예로부터 예술, 종교, 그리고 과학에 영감을 불어넣는 존재로써 여겨져 왔다. 또한 빛은 우주의 비밀을 간직하고 있다. 수 천 년의 세월 동안,인류는 신의 본질을 탐구하기 위하여 빛의 신비를 파헤치려 했다. "악을 선하다 하고 선을 악하다 하며 흑암으로 광명을 삼고 광명으로 흑암을 삼는 자에게 화가 있으리라(이사야 5:20)" 이 다큐멘터리는 은 빛을 이해하고, 또 그로부터 신을 이해하기 위한 긴 여정에 대한 이야기이다.
라이트 판타스틱 1부, 빛의 기원(Let There be Light)
빛의 대한 연구는 2000년 전 시칠리아 섬에서 살고 있었던 그리스 당대 최고의 철학자들로부터 시작되었다. 그들에게 빛은 매우 흥미로운 주제였다. 우주의 체계에 대하여 실마리를 제공해 주며, 세상을 꿰뚫어볼 수 있게 해줄 수 있었다고 여겼다. 그들은 처음으로 빛의 본질과 어떻게 빛을 볼 수 있는지에 대하여 질문을 던졌다. 그리스인들은 빛을 논리적으로 이해하기 위해서 그들 주위의 빛에서 색다른 빛을 추출하고, 빛이 특이한 또는 이상한 행동을 보이는 현상들을 관찰했다. 예를 들어, 왜 멀리 있는 사물은 훨씬 작게 보이고, 어떤 사물을 물 안에 넣으면 위치와 모양이 바뀌어 보이는지에 대한 것들이다. 이런 구체적인 질문들과 수수께끼에 대한 고찰들을 하면서 그리스의 철학자들은 빛을 이해하고 눈, 정신, 그리고 그 너머의 세상과 빛의 관계에 있어서 대단한 진보를 이루어냈다.
라이트 판타스틱 1부, 빛의 기원(Let There be Light)
빛과 시각에 대한 첫 포괄적인 이론은 시칠리아 섬의 이글거리는 에트나 화산기슭에서 자라난 부유한 학자가 성립했다. 그의 이름은 엠페도클레스였다. 엠페도클레스는 2500년전에 살았던 시칠리아섬의 철학자, 의사이며 시인이었다. 엠페도클레스는 자신이 신의 부름에 의해서 빛과 자연의 성질을 밝혀낼 임무를 가졌다고 믿었다고 한다. 한 이야기에 따르면 엠페도클레스는 자신이 신임을 증명하기 위해서 시칠리아 에트나 화산의 크레이터에 뛰어들었다고 한다.
하지만 그의 빛에 대한 시각은 죽지 않고 이어져 내려왔다. 엠페도클레스는 우리가 물체를 보는 것이 우리의 눈에서 빛이 나와 물체에 닿기 때문이라는 놀라운 이론을 제시했다. 처음엔 이 이론이 말도 안되게 들렸지만, 눈에서 빛이 나와 물체를 비춘다는 그의 주장은 훗날 그리스의 수학자들과 철학자들이 빛, 시각과 광학에 대한 이론을 세우는 데 기초가 되었다.
라이트 판타스틱 1부, 빛의 기원(Let There be Light)
기원전 300년경에 살았던 그리스의 수학자 유클리드는 엠페도클레스의 이론으로부터 빛을 이해하기 위한 가장 중요한 진척을 이루었다. 유클리드는 왜 멀리 있는 물체는 가까이 있는 물체보다 더 작게 보이는지에 대해서 적절한 설명을 제시했다. 그것은 눈, 손가락 끝, 그리고 기둥의 위쪽 끝은 같은 선상에 위치해있고, 그렇기 때문에 눈에서 나오는 광선은 직선을 따라 진행해야 한다는 것이었다. 즉, 눈에서 나오는 빛이 직선이 되어야 한다는 것을 의미한다. 이 해석은 빛이 수학적인 방법으로 분석된 첫 번째 사례이다. 이 발견이 알려주는 것은 삼각형과 직선을 다루는 기하학이 빛과 시각이라는 세상의 난제를 해결할 수 있다는 것이었다.
이러한 빛의 이해들은 더 많은 결과를 가져왔다. 빛을 사용하게 됨으로써 기초 항해술은 태양과 별들을 이용한 고급 항해술로 발전되고, 그 결과로 그리스의 항해술은 새 무역 항로를 열었고, 그들의 문화와 문물은 인도까지 전파되었다.
라이트 판타스틱 1부, 빛의 기원(Let There be Light)
하지만 그리스 철학자들의 이러한 업적들에 뒤이어 지중해 영역은 전쟁, 침략, 파괴로 인해서 도서관은 불탔으며, 교육 기관들은 허물어져 대부분의 고대 기록과 연구들이 사라졌다. 하지만 시칠리의 경우에는 고대 기록들이 보존 될 수 있었다. 북아메리카로부터의 침략으로 인해 시칠리는 이슬람 정권 하에 들어가게 되었지만, 7세기경 지중해에 당도한 이슬람 학자들에 의해 대부분의 살아남은 광학 이론들은 서쪽으로 전송되어 옮겨갔고 그리스 고전 학자들이 먼저 세운 개념을 수 백년의 시간동안 번역하고, 수정하고, 그리고 토론을 거쳐 발달시켰다.
이슬람교에 있어서, 유일신과 천지창조의 개념의 접함에 있어 빛은 아주 근본적인 역할을 담당해왔다. 빛은 신이 세상을 창조하고 피조물들과 소통하는 매체로 여겼기 때문이다. 또한, 지식과 정신이 빛과 연관된다는 그 생각은 이슬람교의 교리에 필수적이었다. 신앙의 근본이라는 이유로 빛과 광학은 이슬람 학자들의 구심점이 되었다.
라이트 판타스틱 1부, 빛의 기원(Let There be Light)
그러한 역사적 배경에서 이슬람 학자 가운데 현대 광학의 선구자가 나올 수 있었다. 그의 이름은 이븐 알하이탐으로써 (긴 본명: 아부 알리 알 하산 이븐 알 하산 이븐 알 하이탐). 이븐알하이탐은 빛과 광학의 원리에 있어서 가장 중요한 업적 중 하나를 남겼다. 특이하게도 그의 빛에 대한 연구는 알하잔이라는 폭군과 함께 시작되었다. 알하이탐은 10세기 경 이라크의 바스라에서 태어났으며, 가난했던 그는 그리스 학자인 유클리드의 기하학들을 베껴 그 복사본들을 팔면서 생계를 유지했다. 그러한 반복된 생활 덕분에 발전한 그의 기하학 실력 덕분에 강력한 칼리프였던 알 하킴의 궁궐에서 이븐알하이탐은 작은 일자리를 얻을 수 있었다. 알 하킴은 세상의 모든 것을 다스리고 싶어했다. 그 이유로 그는 교육과 기술을 적극적으로 장려했고, 특히 이집트의 부와 생명의 원천인 나일 강은 그가 정복하고 싶은 것 중 하나였다. 칼리프는 알 하이탐에게 나일강의 범람을 막으라고 지시했다. 당시의 알 하이탐은 지금의 여러 나라에서 쓰이는 각종 고급 방재 기술을 알지 못했기 때문에 그는 실패할거란 것을 알았고 일부러 미친척을 해서 칼리프의 분노에서 벗어나고자 하였다. 하지만 그 결과 그는 10년 넘게 감옥에 갇혀 생활하게 되었다. 알 하이탐은 그 10년이라는 시간 동안, 경찰이 둘러싼 어둠 속에 앉아 그는 무엇을 볼 수 있고 무엇을 볼 수 없는지에 집중하기 시작했다. 그는 빛과 어둠의 존재에 대해 생각했다.