Harvard-Smithsonian-keskuksen astrofysiikaryhmä havaitsi äskettäin, mikä voi olla ensimmäinen suora vihje Big Bang -teoriaan - että universumi on siirtynyt singulaarisuudesta 13, 7 miljardia vuotta sitten nykyisen valtavasti hajaantuneeseen massaan. Jatkuva laajennus.

Vuosina 2010–2012 tehdyn tutkimuksen aikana BICEP2-radioteleskooppi havaitsi gravitaatioaallon ensimmäisen välähdyksen. Tämä on ilmiö, jonka Albert Einstein alun perin ennustaa suhteellisuusteoriassaan - jonka mukaan painovoima olisi suurten elinten aiheuttama tilan vääristymä - ja tapahtuisi vain kataklysmisissä tapahtumissa, kuten Kaksi mustaa reikää.

Gravitaatioaaltojen havaitseminen vahvistaa maailmankaikkeuden varhaisen laajentumisen teoriaa. Lähde: Reproduction / Wikimedia Commons

Tuo aalto olisi saanut alkunsa biljardiosta biljardia sekunnista, kun maailmankaikkeus kokenut Big Bangin kannattajien ennustaman laajenemisen alkamisen - palvelevat tiedemiehet, todisteena tästä alkuperäisestä liikkeestä.

Itse asiassa Einstein itse oli kuvaillut mallia havaitsemattomaksi. Sen käytännön todisteiden on Big Bang -teorian vahvistamisen lisäksi muutettava ja / tai vakiinnutettava syvästi useita nykyisiä tieteellisiä paradigmoja. Se on syytä tarkastella tarkemmin.

Amundsen - Scott South Pole Station, jossa BICEP2-radioteleskooppi sijaitsee. Kuvan lähde: Reproduction / Harvard

Vaikutusten suhteen tapahtumaa on verrattu Higgsin bosonitarkistukseen (pidettiin vuonna 2012 CERN: ssä).

Einsteinin ja Newtonin välinen yhteys

Einsteinin suhteellisuusteorian mukaan jokainen iso ruumis aiheuttaa huomattavia vääristymiä avaruuden silmässä - joka on venytetty tai puristettu sen mittojen mukaan (katso kuva alla). Fyysikolle tämä olisi määritelmä kiistanalaisesta voimasta, joka tunnetaan nimellä "painovoima".

Einsteinin ehdottama "kaareva tila". Painovoima olisi tilan vääristymä. Kuvalähde: Reproduction / Wikimedia Commons

Toisin kuin muut kvanttifysiikan perusvoimat - sähkömagneettisuus, voimakas ydinvoima ja heikko ydinvoima - - painovoima, kunnes Gravard-Smithsonian Center -ryhmä löysi, gravitaatioaallot eivät ole koskaan päässeet teoreettisten mallien rajoihin.

Kosminen taustasäteily

Vaikka gravitaatioaallot jatkoivat leviämistä kosmoksen läpi, heistä tuli lopulta uskomattoman heikkoja, mikä estää niiden havaitsemisen esimerkiksi tavanomaisin keinoin. Sieltä tulee BICEP2-radioteleskooppi.

Alkuperäisten gravitaatioaaltojen jättämät "jäljet" elementtihiukkasilla. Lähde: Reproduction / Harvard

Radioaaltojen havaitsemiseen perustuvalla työllä laite pystyy skannaamaan ns. Kosmisen taustan säteilyn. Erityisesti Harvard-Smithsonian Center -ryhmä etsi B-moodin polarisaatio - RCF -standardin johtolankoja, joita voitaisiin tuottaa vain painovoima-aaltojäämillä, jotka edustavat eräänlaista "jälkeä", jonka mainitut perustavat hiukkasaallot ovat jättäneet (katso kuva yllä). .

Gravitaatioaallot havaittiin BICEP2-tietojen mikroskooppisen tutkimuksen jälkeen Lähde: Reproduction / Wikimedia Commons

Tieteellinen hyväksyntä

Vaikka löytö on edelleen tiedeyhteisön valvonnassa, yleinen yksimielisyys on ollut melko suotuisa. Se on tosiasiallisesti todiste siitä, että ihminen on siirtynyt "mistään" nykypäivän kosmologiseen organisaatioon kataklysmisen tapahtuman, joka tunnetaan nimellä Big Bang, noin 14 miljardia vuotta sitten.

Taiteellinen konsepti tuo laajentumisen vapauttamaan iso räjähdys vuosien varrella. Kuvalähde: Reproduction / Wikimedia Commons

Toisin sanoen, se olisi lopullinen todiste siitä, että maailmankaikkeuden rakenteesta - mukaan lukien mitä näet, mitä tiedät ja kaiken muun, mitä vielä voi tapahtua - päätettiin pienessä gravitaatiovirrassa, joka tapahtui kolmannessa biljoonan kolmasosan kolmasosan. kosmos syntyi. Jos löytö osoittautuu itsestään, jäljellä on vain odottaa kehitystä.

FAQ: Mitä tarkalleen ottaen on todistettu?

Harvard-Smithsonian keskuksen löytämisen edessä kirjailija Luis Fernando Veríssimo kysyisi todennäköisesti: "Mitä tällä on tekemistä latteeni kanssa?" Itse asiassa aloittamattoman pään osalta voi olla vähän vaikea ymmärtää BICEP2-radioteleskoopin havaitsemisen mittoja, eikö niin?

Einstein ennusti gravitaatioaallot, joka kuvasi niitä mahdottomiksi havaita. Kuvalähde: Reproduction / Wikimedia Commons

On kuitenkin mahdollista, että luonnon lyhyt yhteenveto aiheista, esimerkiksi, ”hienosäätää” latteasi hiukan enemmän - sekä määritelmien että mahdollisten seurausten suhteen. Katso se alla:

• Albert Einstein ennusti "painovoima-aaltoja" melkein 100 vuotta sitten. Hänen laskelmansa kuitenkin paljasti sen niin heikosti, että fyysikko uskoi, ettei sen olemassaoloa voida koskaan todistaa. Siten BICEP2: n keräämät tiedot ovat toistaiseksi vakuuttavin todiste - suoran havaitsemisen kautta -, että painovoima-aaltoja on olemassa;
• Painovoima-aallot ovat vahvistus teorialle, jonka on muutettava perusteellisesti klassisten tieteellisten standardien rakentamaa kosmologista kuvaa. Tämä teoria, nimeltään "Kosminen inflaatio", toteaa, että varhaisimmissa olemassaolon hetkeissä maailmankaikkeus kokenut lyhyen laajentumisajan (siis iso isku).
• Kosmisen inflaation aikana maailmankaikkeuden lämpötila - ja siten sen elementtihiukkasten saavuttamat energiatasot - oli biljoona kertaa korkeampi kuin mitä tahansa laboratoriossa voitaisiin tuottaa, jopa CERN: n Large Hadron Collider -partikkelikiihdytin;
• Kun otetaan huomioon, että kosminen inflaatio on kvantti-ilmiö ja gravitaatioaallot ovat osa klassista fysiikkaa, gravitaatioaaltojen muodostuminen toimii linkkinä näiden kahden välillä (kuten yllä nähtiin) ja se voi olla ensimmäinen todiste siitä, että painovoimalla on kvanttiluonto sekä muut luonnonvoimat;
• Kosminen inflaatio ei ole ainoa ilmiö, joka pystyy tuottamaan painovoimaaaltoja. Itse asiassa mikä tahansa runko, jolla on suhteellisen suuri massa massa, voi tuottaa niitä, jos se altistetaan suurelle kiihtyvyydelle. Nykyään monet observatoriat ympäri maailmaa yrittävät löytää painovoima-aaltoja kataklysmisistä tapahtumista, kuten kahden mustan aukon sulautumisesta yhteen; ja
• BICEP2 sijaitsee Antarktis, Amundsen - Scottin etelänavan asemalla, yli 2800 metriä merenpinnan yläpuolella. Siten on melko ohut ilmapiiri, jossa on kuivaa ilmaa (vesi yleensä estää mikroaaltoja). Koska observatorio sijaitsee käytännössä asumattomassa paikassa, se ei myöskään kärsi matkapuhelinhäiriöistä, TV-signaaleista tai muista elektronisista lisälaitteista.