Chytanie Sonic Wisps of Cataclysmic Mayhem

Chytanie Sonic Wisps of Cataclysmic Mayhem

Nasleduje úryvok z Black Hole Blues a iné piesne z vesmíru , od Janny Levinovej. Všimnite si, že LIGO zachytilo gravitačné vlny 14. septembra 2015, keďže táto kniha bola v záverečnej fáze. Levin rieši objav v epilógu. O náleze si môžete vypočuť aj viac v tomto segmente MolecularConceptor .

Niekde vo vesmíre sa zrazia dve čierne diery – ťažké ako hviezdy, malé ako mestá, doslova čierne (úplná absencia svetla) diery (prázdne priehlbiny). Čierne diery, pripútané gravitáciou, v posledných sekundách spoločne prebehnú tisíckami otáčok okolo ich konečného bodu dotyku, rozvíria priestor a čas, kým sa nezrútia a nezlúčia sa do jednej väčšej čiernej diery, čo je udalosť silnejšia než ktorákoľvek iná od vzniku vesmír, ktorý vydáva viac ako biliónkrát výkon miliardy Sĺnk. Čierne diery sa zrážajú v úplnej tme. Žiadna z energie vybuchujúcej zrážky nevychádza ako svetlo. Žiadny ďalekohľad túto udalosť nikdy neuvidí.



Táto hojnosť energie vychádza zo spájajúcich sa dier v čisto gravitačnej forme, ako vlny v tvare časopriestoru, ako gravitačné vlny. Astronaut plávajúci v blízkosti by nič nevidel. Ale priestor, ktorý zaberala, by zazvonil, zdeformoval ju, stlačil a potom natiahol. Ak je dostatočne blízko, jej sluchový mechanizmus by mohol v reakcii vibrovať. Počula by vlnu. V prázdnej tme počula zvoniť časopriestor. (Bez smrti čiernou dierou.) Gravitačné vlny sú ako zvuky bez hmotného média. Keď sa čierne diery zrazia, vydajú zvuk.

Žiadny človek nikdy nepočul zvuk gravitačnej vlny. Žiadny nástroj ho nepopierateľne nezaznamenal. Cesta z dopadu tak rýchlo ako svetlo na Zem môže trvať miliardu rokov, a kým sa gravitačná vlna dostane z kolízie čiernej diery na túto planétu, hluk nárazu je nepostrehnuteľne slabý. Slabšie ako to. Tichšie, než sa dá opísať konvenčnými superlatívmi. V čase, keď sa sem gravitačná vlna dostane, bude zvonenie vesmíru zahŕňať relatívne zmeny vo vzdialenosti šírky atómového jadra na úseku porovnateľnom s rozpätím troch Zemí.

Kampaň na zaznamenávanie oblohy sa začala pred polstoročím. Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) je doteraz najdrahším projektom financovaným Národnou vedeckou nadáciou (NSF), nezávislou federálnou agentúrou, ktorá podporuje základný vedecký výskum. Existujú dve observatóriá LIGO, jedno v Hanforde vo Washingtone a druhé v Livingstone v Louisiane. Každý stroj má rozlohu 4 km2. S integrovanými nákladmi presahujúcimi miliardu dolárov a medzinárodnou spoluprácou stoviek vedcov a inžinierov je LIGO vyvrcholením celej kariéry a desaťročí technologických inovácií.

Stroje boli v posledných rokoch prevedené do režimu offline kvôli inovácii na ich pokročilé detekčné schopnosti. Všetko bolo nahradené, ale nič – vákuum – povedal mi jeden z experimentátorov. Medzitým prebiehajú výpočty a výpočty v skupinách po celom svete, aby sa využili predpovede vesmíru v jeho najhlučnejšom stave. Teoretikom trvá niekoľko rokov, kým navrhnú dátové algoritmy, zostavia dátové banky, navrhnú metódy, ako z nástrojov vyťažiť maximum. Mnoho vedcov investovalo svoje životy do experimentálneho cieľa zmerať „zmenu vzdialenosti porovnateľnú s hodnotou menšou ako ľudský vlas vo vzťahu k 100 miliardám násobku obvodu sveta“.

Black Hole Blues a iné piesne z vesmíru

Kúpiť

V nádejných hojných rokoch, ktoré nasledujú po prvej detekcii, je snahou pozemských observatórií zaznamenať zvuky kataklyzmatických astronomických udalostí z mnohých smerov a z rôznych vzdialeností. Mŕtve hviezdy sa zrážajú a staré hviezdy explodujú a nastal veľký tresk. Všetky druhy silného chaosu môžu odzvoniť časopriestoru. Počas životnosti observatórií vedci zrekonštruujú znepokojivé nesúladné skóre, ktoré bude sprevádzať nemý film, ktorý ľudstvo zostavilo o histórii vesmíru zo statických snímok oblohy, série zmrazených záberov zachytených za posledných štyristo rokov od prvého Galilea. namieril hrubý ďalekohľad na Slnko.

Sledujem tento monumentálny experimentálny pokus zmerať jemné posuny v tvare časopriestoru sčasti ako vedec, ktorý dúfa, že prispeje k monolitickej oblasti, sčasti ako nováčik, ktorý dúfa, že pochopí neznámy stroj, sčasti ako spisovateľ, ktorý dúfa, že zdokumentuje prvé človekom získané záznamy o holých čiernych dierach. Ako sa globálna sieť gravitačných observatórií blíži k poslednému úseku tohto závodu, je čoraz ťažšie odvrátiť pozornosť od prísľubu objavu, hoci stále existujú takí, ktorí vehementne pochybujú o vyhliadkach na úspech.

V šere kontroverzného začiatku a odporu mocných vedcov, ťažkých vnútorných bojov a náročných technologických dilem sa LIGO zotavilo a rástlo, zasiahlo projekcie a eskalovalo jeho schopnosti. Päť desaťročí po tom, čo sa začali experimentálne ambície, sme v predvečer zrútenia kolosálneho stroja do záblesku zvuku. Nápad, ktorý vznikol v 60. rokoch, myšlienkový experiment, zábavné haiku, je teraz vecou kovu a skla. Pokročilé LIGO začalo zaznamenávať oblohu na jeseň 2015, storočie po tom, čo Einstein zverejnil svoj matematický popis gravitačných vĺn. Prístroje by mali dosiahnuť optimálnu citlivosť do roka alebo dvoch, možno troch. Skorá generácia strojov tento koncept potvrdila, ale úspech nie je nikdy zaručený. Príroda nie vždy vyhovuje. Pokročilé stroje sa zablokujú a budú tolerovať úpravy, korekcie a kalibrácie a budú čakať, kým sa stane niečo výnimočné, zatiaľ čo vedci odsunú svoje pochybnosti a tlačia sa k cieľu.

Aj keď je táto kniha kronikou gravitačných vĺn – zvukovým záznamom histórie vesmíru, zvukovou stopou zodpovedajúcou nemému filmu – je poctou donkichotskému, epickému, trýznivému experimentálnemu úsiliu, poctou ambíciám blázna. .


Prevzatý z Black Hole Blues a iné piesne z vesmíru od Janny Levinovej,copyright  © 2016 od Janny Levin. Vydané po dohode s Alfredom A. Knopfom, vydavateľstvom The Knopf Doubleday Publishing Group, divízie Penguin Random House LLC.