2024 ผู้เขียน: Malcolm Clapton | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 04:12
ในฟิสิกส์สมัยใหม่ แรงโน้มถ่วงเป็นหนึ่งในความลึกลับหลัก เราเพิ่งได้เรียนรู้วิธีวัดอาการในรูปของแรงโน้มถ่วง แต่แรงโน้มถ่วงคืออะไร มันมาจากไหน มันถ่ายทอดอย่างไร - วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ยังไม่สามารถตอบได้อย่างแจ่มแจ้ง
ความจริงก็คือแรงโน้มถ่วงเป็นหนึ่งในสี่ปฏิสัมพันธ์พื้นฐาน - รูปแบบของการถ่ายโอนพลังงาน - และในขณะเดียวกันก็เป็นจุดอ่อนที่สุด แต่ปัญหาหลักอยู่ที่อื่น
ปฏิสัมพันธ์ที่มีการศึกษาดีที่สุดสามประการนั้นทราบกันดีว่ามีการเคลื่อนย้ายโดยอนุภาค และถ้าสำหรับปฏิสัมพันธ์ประเภทอื่น ๆ อนุภาคเหล่านี้เป็นที่รู้จักและการดำรงอยู่ของพวกมันได้รับการยืนยันจากการทดลอง (ทางตรงหรือทางอ้อมแม้ว่าจะมีข้อสันนิษฐานมากมาย) สำหรับแรงโน้มถ่วงทุกอย่างก็ซับซ้อนกว่ามาก
ในขณะนี้ ยังไม่สามารถที่จะยืนยันความจริงของการมีอยู่ของแรงโน้มถ่วงที่เรียกว่ากราวิตอนเท่านั้น (อนุภาคทางทฤษฎีที่รับผิดชอบในแนวคิดทางฟิสิกส์บางประการในการส่งแรงโน้มถ่วงและการสร้างสนามโน้มถ่วง) แต่ยัง ร่องรอยของแรงโน้มถ่วงที่สามารถกำหนดลักษณะของการส่งผ่านของมันได้ (หรือกล่าวคือ การขนส่งในกาลอวกาศ)
ตามทฤษฎีเดียวกันซึ่งสันนิษฐานว่ามีแรงโน้มถ่วงอยู่ปรากฎว่าแรงโน้มถ่วงควรถูกส่งไปในรูปของปริมาณเชิงปริมาณโดยตรง (นั่นคือประกอบด้วยอนุภาคหรือ "เหมือนอนุภาค" - แพ็คเก็ตพลังงานที่มีค่าที่แน่นอน) คลื่น - ความโน้มถ่วง รังสี มันควรปรากฏออกมาในรูปของคลื่นมหึมาที่เล็ดลอดออกมาจากวัตถุและเหตุการณ์ในอวกาศขนาดใหญ่ - หลุมดำและกระจุกกาแลคซีที่เกิดของซุปเปอร์โนวา อย่างไรก็ตาม พวกเขายังไม่พบ
และเมื่อวันที่ 11 มกราคม 2016 Lawrence Krauss นักจักรวาลวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยแอริโซนาเขียนบน Twitter ของเขาว่า “ความสงสัยของฉันเกี่ยวกับการค้นพบ LIGO ได้รับการยืนยันโดยแหล่งข่าวอิสระ อยู่ในการติดต่อ! สามารถตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงได้!”
หอดูดาวคลื่นโน้มถ่วง LIGO เป็นหนึ่งในสถานที่ที่สำคัญที่สุดสำหรับการศึกษาแรงโน้มถ่วงและการค้นหาคลื่นความโน้มถ่วง สถานี LIGO ใช้เลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ขั้นสูงเพื่อตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง แม้ว่า Krauss จะบอกใบ้ในเดือนกันยายน 2015 ว่าสัญญาณของคลื่นความโน้มถ่วงที่เข้าใจยากถูกตรวจพบในเครื่องตรวจจับ LIGO แต่ก็ไม่มีการยืนยันอย่างเป็นทางการในเรื่องนี้ ก่อนหน้านี้ไม่นาน คอมเพล็กซ์ก็ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัย และมีการเปิดตัวการทดลอง LIGO ขั้นสูงที่นั่น ซึ่งสามารถนำไปสู่การตรวจหาคลื่นโน้มถ่วง
ในขณะเดียวกัน ไม่มีแถลงการณ์อย่างเป็นทางการจากหอสังเกตการณ์ (คาดว่าอย่างน้อยก็ในเดือนกุมภาพันธ์) ดังนั้นผู้เชี่ยวชาญจึงเชื่อว่ายังเร็วเกินไปที่จะชื่นชมยินดีและเผยแพร่ข่าวลือเกี่ยวกับการค้นพบที่สำคัญผิดปกติ นอกจากนี้ ข้อสรุปก่อนหน้านี้ที่ได้รับในกรอบการทดลอง BICEP2 กลับกลายเป็นว่าผิดพลาด: อันที่จริงสัญญาณไม่ได้เกิดจากคลื่นความโน้มถ่วง แต่เกิดจากฝุ่น
ทำไมจึงจำเป็นและเหตุใดจึงสำคัญ? ทฤษฎีใดเป็นจุดเริ่มต้นของการปฏิบัติ หากไม่มีฟิสิกส์ควอนตัมจะไม่มี GPS, การสื่อสารผ่านดาวเทียม, ทรานซิสเตอร์ที่ทันสมัยและคอมพิวเตอร์ควอนตัม (และสายการสื่อสารด้วยแสงด้วย) ทฤษฎีที่สมบูรณ์และใช้งานได้จริงซึ่งอธิบายแรงโน้มถ่วงอาจทำให้ศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับจักรวาล กฎของจักรวาล การเคลื่อนที่ของวัตถุ หลุมดำ พลังงานมืด และสสารมืด และค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะสร้างการเคลื่อนไหวประเภทใหม่โดยพื้นฐานในอวกาศ (หรือแม้แต่ในเวลา) ก่อนหน้านั้น เราไม่สามารถใช้การกระโดดควอนตัม รูหนอน หรือความเร็ว superluminal ได้