Jutros je Kraljevska švedska akademija znanosti dodijelila Nobelovu nagradu za fiziku trojici fizičara sa sjedištem u SAD-u, Raineru Weissu iz Tehnološkog instituta iz Massachusettsa, kao i Kip S. Thorneu i Barryu C. Barishu s Kalifornijskog tehnološkog instituta za djeluju iza otkrića gravitacijskih valova - vrste pukotine u tkivu prostora-vremena koju je prvi predvidio Albert Einstein prije više od 100 godina.
Povezani sadržaj
- Što sudar Neutron zvijezda znači za tamnu materiju
Kako izvještava Dennis Overbye u New York Timesu, tri laureate bila su pokretačka snaga Laser Interferometer Gravitacijski valni opservatorij (LIGO), instrument dizajniran za otkrivanje gravitacijskih valova. Vodili su konzorcij od preko 1000 znanstvenika koji su desetljećima radili na prikupljanju, analizi i poboljšanju detektora. A u 2015. godini njihovi su se napori napokon isplatili otkrivanjem sićušnog cvrkutanja ispuštenog iz dvije crne rupe koje su se sudarile prije više od milijardu godina.
Iako je vrijeme između otkrića i nagrade - samo dvije godine - prema Nobelovim standardima kraće (čak je i Einstein čekao 16 godina nagradu), sjeme projekta bilo je više od 40 godina u nastanku.
Otkrivanje gravitacijskih valova potreslo je fizičku zajednicu, potvrdivši jednog od središnjih stanara Einsteinove Opće teorije relativnosti. Prema ovoj teoriji, pokreti super masivnih predmeta, poput crnih rupa, uzrokuju valove kroz tkaninu prostora-vremena - poput valova iz šljunka ispuštenih u ribnjak. No desetljećima su fizičari sumnjali u to da ti valovi doista postoje - ili bi ih ikada mogli otkriti.
Kip Thorne je, doktorand, ranih 1960-ih vjerovao da su vani. I 1970-ih novi eksperimenti s modeliranjem i razmišljanjem počeli su uvjeravati sve veći broj istraživača. "Glazba je bila vani. Jednostavno je još nisu čule", napisala je Jennie Rothenberg Gritz za Smithsonian 2017. godine kada je trio dobio nagradu američke nagrade za Inguitet.
1972. Weiss je objavio članak sa svojim početnim konceptom takozvane "antene za laserski gravitacijski val", udružujući se s Thorneom kako bi usavršio i izvršio ambiciozni plan. Bila je to radikalna ideja: stvoriti detektor koji je dovoljno osjetljiv za otkrivanje valovanja u prostoru-vremenu manjem od promjera protona.
Barish, prethodno voditelj projekta Superconducting Supercollider, pridružio se timu kasnije, postajući direktor LIGO-a 1994. Često je zaslužan za reorganizaciju i upravljanje projektom, koji se u to vrijeme borio da nastavi. Ali na kraju se rodio LIGO.
LIGO se sastoji od dva detektora u obliku slova L, jednog u Louisiani i jednog u državi Washington - odijeljenih 1865 milja. Svaki detektor, prenosi Gritz, ima dvije ruke dugačke 2, 5 kilometra s glatkim zrcalom na svijetu na svakom kraju. Kao što je fizičar Brian Greene napisao za Smithsonian.com prošle godine, detektor mjeri vrijeme koje je potrebno da se super moćni laserski snop odskoči između dva zrcala, mjereći razlike u minuti. Sitne promjene vremena putovanja lasera pokazatelji su prolaznog gravitacijskog vala.
Prvih osam godina opservatorij se borio, a 2010. godine zatvoren radi preuređenja u iznosu od 200 milijuna dolara. No u rujnu 2015., ubrzo nakon ponovnog pokretanja, LIGO je otkrio svoju prvu pukotinu. Od tada su otkrivena još tri gravitacijska vala, jedan, suradnja između LIGO-a i talijanske opservatorije Djevice, najavljen je tek prošli tjedan.
Dok su nagradom prepoznata samo tri istraživača, trebalo je legiji istraživača da detektor uspije, izvještavaju Hannah Devlin i Ian Sample iz The Guardian-a . "To više doživljavam kao stvar koja prepoznaje rad oko 1.000 ljudi", kaže Weiss. "Ne volim vam reći, ali sve je već 40 godina da ljudi razmišljaju o tome, pokušavaju otkriti ... i polako, ali sigurno spajaju tehnologiju da to urade."
Devlin i Sample navode da je postojao četvrti član tima koji bi vjerojatno također dobio nagradu. Škotski fizičar Ronald Drever, još jedan ključni član tima LIGO, preminuo je u ožujku od demencije. Nobelov odbor obično ne dodjeljuje nagradu posthumno.
Ovo otkriće je izmjenjivač igara za astronome i fizičare, pružajući novi alat za proučavanje svemira. Kao što je Green napisao prošle godine, za razliku od svjetlosti, x-zraka, gama zraka, infracrvenog zračenja ili drugih signala astronomi koriste za proučavanje neba, gravitacijski valovi prolaze kroz sve i ne mogu se blokirati. Dakle, valovi bi se mogli koristiti za ispitivanje područja koja su "izvan granica" za svjetlost - uključujući možda "divlju tutnjavu samog velikog praska, prije 13, 8 milijardi godina."
Kao što piše Green: "Povijest će se na otkriće osvrnuti kao na jedno od tih nekoliko ugibljivih točaka koje mijenjaju tijek znanosti."
