จักรวาลอาจ 'จดจำ' ได้ทุกคลื่นความโน้มถ่วงเดียว

Pin
Send
Share
Send

เอกภพอาจ "จำ" คลื่นความโน้มถ่วงนานหลังจากที่มันผ่านไป

นั่นเป็นหลักฐานของบทความเชิงทฤษฎีที่ตีพิมพ์ในวันที่ 25 เมษายนในวารสาร Physical Review D. คลื่นความโน้มถ่วงระลอกคลื่นในอวกาศและเวลาที่มนุษยชาติมีเพียงไม่กี่ปีที่ผ่านมาที่มีการจัดการเพื่อตรวจจับมีแนวโน้มที่จะผ่านไปอย่างรวดเร็ว แต่ผู้เขียนบทความแสดงให้เห็นว่าหลังจากที่คลื่นผ่านไปพวกเขาอาจออกจากบริเวณที่มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย - ทิ้งไว้ข้างหลังความทรงจำของการข้าม

การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ซึ่งนักวิจัยเรียกว่า "คลื่นความโน้มถ่วงที่สังเกตได้" จะยิ่งจางกว่าคลื่นความโน้มถ่วงด้วยตัวเอง แต่ผลกระทบเหล่านั้นจะคงอยู่นานขึ้น วัตถุอาจถูกเลื่อนออกไปเล็กน้อย ตำแหน่งของอนุภาคที่ลอยผ่านอวกาศอาจมีการเปลี่ยนแปลง แม้กระทั่งเวลาที่ตัวเองอาจสิ้นสุดจากการซิงค์เล็กน้อยวิ่งสั้น ๆ ด้วยความเร็วที่แตกต่างกันในส่วนต่างๆของโลก

การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะเป็นสิ่งที่เล็กมากจนนักวิทยาศาสตร์แทบจะไม่สามารถตรวจพบได้ นักวิจัยเขียนในกระดาษว่าวิธีที่ง่ายที่สุดในการสังเกตผลกระทบเหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับคนสองคน "ถือเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงขนาดเล็ก" - เรื่องตลกเพราะเครื่องตรวจจับมีขนาดค่อนข้างใหญ่

แต่มีวิธีที่นักวิจัยอาจตรวจพบความทรงจำเหล่านี้ นี่คือสิ่งที่ชัดเจนที่สุด: มองหาการเปลี่ยนแปลงในกระจกของเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงที่มีอยู่

ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงได้ด้วยการสร้างหอสังเกตการณ์ซึ่งยิงลำแสงเลเซอร์ที่นิ่งและนิ่งตลอดระยะทางไกล เมื่อคานสั่นเล็กน้อยก็เป็นสัญญาณว่าคลื่นความโน้มถ่วงผ่านไปแล้ว โดยการศึกษาวิกผมนักฟิสิกส์สามารถวัดคลื่น การตรวจจับครั้งแรกนั้นเกิดขึ้นในปี 2558 และตั้งแต่นั้นมาเทคโนโลยีก็พัฒนาขึ้นเพื่อให้หอสังเกตการณ์ตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงบ่อยครั้งสัปดาห์ละครั้ง

คลื่นเหล่านั้นเกิดจากเหตุการณ์ขนาดใหญ่เช่นเมื่อหลุมดำและดาวนิวตรอนชนกันไกลมากในอวกาศ ถึงเวลาที่พวกเขามาถึงโลกคลื่นก็แทบจะสังเกตไม่เห็น ผลกระทบระยะยาวของพวกเขานั้นชัดเจนน้อยลง

แต่กระจกในเครื่องตรวจจับนั้นถูกวัดอย่างต่อเนื่องในลักษณะที่แม่นยำซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดคลื่นความโน้มถ่วงอาจรุนแรงมากจนนักวิจัยจะสามารถมองเห็นพวกมันได้ นักวิจัยได้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ขึ้นมาเพื่อทำนายว่ากระจกควรเลื่อนไปมากน้อยเพียงใดเมื่อคลื่นผ่านไป

วิธีการอื่นที่มนุษย์อาจใช้ในการตรวจจับผลกระทบระยะยาวเหล่านี้เกี่ยวข้องกับนาฬิกาอะตอมและอนุภาคหมุน

นาฬิกาอะตอมสองตัวที่วางห่างจากกันจะได้สัมผัสกับคลื่นความโน้มถ่วงที่แตกต่างกันรวมถึงเอฟเฟกต์การยืดเวลา: เนื่องจากเวลาจะช้าลงสำหรับนาฬิกาหนึ่งมากกว่าอีกนาฬิกาหนึ่งความแตกต่างเล็กน้อยในการอ่านหลังจากคลื่นผ่าน คลื่นในจักรวาลท้องถิ่น

ในที่สุดอนุภาคปั่นขนาดเล็กอาจเปลี่ยนพฤติกรรมก่อนและหลังคลื่นผ่าน แขวนไว้ในห้องในห้องแล็บและวัดอัตราและทิศทางการหมุน จากนั้นวัดอีกครั้งหลังจากคลื่นผ่าน ความแตกต่างในพฤติกรรมของอนุภาคจะเปิดเผยความทรงจำอีกชนิดหนึ่งของคลื่น

อย่างน้อยที่สุดก็ในทางทฤษฎีบทความนี้ให้นักวิทยาศาสตร์มีวิธีใหม่ที่น่าสนใจในการดูการสร้างอาคารเพื่อศึกษาคลื่นความโน้มถ่วง

Pin
Send
Share
Send