Το πρωί, η Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών απένειμε το βραβείο Νόμπελ στη Φυσική σε τρεις Αμερικανούς φυσικούς, Rainer Weiss του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης καθώς και τους Kip S. Thorne και Barry C. Barish του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνιας δουλεύουν πίσω από την ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων - ένα είδος κυματισμού στο ύφασμα του χωροχρόνου που είχε αρχικά προβλεφθεί από τον Albert Einstein πριν από περισσότερα από 100 χρόνια.
σχετικό περιεχόμενο
- Τι σημαίνει η σύγκρουση Star Neutron για το Dark Matter
Όπως αναφέρει ο Dennis Overbye στις εκθέσεις The New York Times, οι τρεις βραβευθέντες ήταν η κινητήρια δύναμη πίσω από το Παρατηρητήριο βαρυτικών κυμάτων (LIGO), ένα όργανο σχεδιασμένο για την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων. Οδήγησαν μια κοινοπραξία πάνω από 1.000 επιστημόνων που εργάστηκαν για δεκαετίες για να συλλέξουν, να αναλύσουν και να βελτιώσουν τους ανιχνευτές. Και το 2015, οι προσπάθειές τους τελικά ξεπέρασαν με την ανίχνευση ενός μικροσκοπικού τσίμπημα που εκπέμπεται από δύο μαύρες τρύπες που συγκρούονται πάνω από ένα δισεκατομμύριο χρόνια.
Ενώ ο χρόνος ανάμεσα στην ανακάλυψη και το βραβείο - μόλις δύο χρόνια - είναι σύντομος από τα πρότυπα Nobel (ακόμη και ο Αϊνστάιν περίμενε 16 χρόνια για το βραβείο του), οι σπόροι του έργου ήταν πάνω από 40 χρόνια στην παραγωγή.
Η ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων έπληξε την κοινότητα της φυσικής, επιβεβαιώνοντας έναν από τους κεντρικούς ενοικιαστές της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, οι κινήσεις των σούπερ μαζικών αντικειμένων, όπως οι μαύρες τρύπες, προκαλούν κυματισμούς μέσα από το ύφασμα των κυμάτων που μοιάζουν με το διάστημα και από ένα βότσαλο που πέφτει σε μια λίμνη. Αλλά για δεκαετίες, οι φυσικοί αμφισβήτησαν ότι αυτά τα κύματα υπάρχουν πραγματικά - ή θα μπορούσαν ποτέ να εντοπιστούν.
Ως φοιτητής στις αρχές της δεκαετίας του '60, ο Kip Thorne πίστευε ότι ήταν εκεί έξω. Και από τη δεκαετία του '70, νέα πειράματα μοντελοποίησης και σκέψης άρχισαν να πείθουν έναν αυξανόμενο αριθμό ερευνητών. "Η μουσική ήταν εκεί έξω, απλά δεν το είχαν ακούσει ακόμα", γράφει ο Jennie Rothenberg Gritz για το Smithsonian το 2017, όταν το τρίο τιμήθηκε με το αμερικανικό βραβείο του περιοδικού Ingenuity.
Το 1972, ο Weiss δημοσίευσε ένα έγγραφο με την αρχική του αντίληψη για μια λεγόμενη «κεραία Laser Gravitational Wave», που συνεργάζεται με τον Thorne για να τελειοποιήσει και να εκτελέσει το φιλόδοξο σχέδιο. Ήταν μια ριζοσπαστική ιδέα: να δημιουργηθεί ένας ανιχνευτής που ήταν αρκετά ευαίσθητος για να ανιχνεύσει μια κυμάτωση στο χώρο-χρόνο μικρότερη από τη διάμετρο ενός πρωτονίου.
Ο Barish, πρώην επικεφαλής του έργου Superconducting Supercollider, προσχώρησε στην ομάδα αργότερα, καθιστώντας τον διευθυντή της LIGO το 1994. Πιστεύεται συχνά για την αναδιοργάνωση και τη διαχείριση του έργου, το οποίο αγωνιζόταν να συνεχίσει εκείνη την εποχή. Αλλά τελικά γεννήθηκε το LIGO.
Το LIGO αποτελείται από δύο ανιχνευτές σχήματος L, έναν στη Λουιζιάνα και έναν στην πολιτεία της Ουάσινγκτον που χωρίζονται από 1.865 μίλια. Κάθε ανιχνευτής, σύμφωνα με τον Gritz, έχει δύο όπλα μήκους 2, 5 μιλίων με τον ομαλύτερο καθρέφτη στον κόσμο σε κάθε άκρο. Όπως ο φυσικός Brian Greene έγραψε για Smithsonian.com πέρυσι, ο ανιχνευτής μετράει το χρόνο που χρειάζεται μια υπερ-ισχυρή δέσμη λέιζερ για να αναπηδήσει μεταξύ των δύο καθρεφτών, μετρώντας τυχόν διαφορές λεπτών. Οι μικροσκοπικές αλλαγές στον χρόνο ταξιδιού των λέιζερ είναι δείκτες ενός περασμένου βαρυτικού κύματος.
Για τα πρώτα οχτώ χρόνια, το παρατηρητήριο αγωνίστηκε και έκλεισε το 2010 για μια ανακατασκευή 200 εκατομμυρίων δολαρίων. Αλλά τον Σεπτέμβριο του 2015, αμέσως μετά την επανεκκίνηση, η LIGO ανίχνευσε την πρώτη της διακύμανση. Από τότε έχουν εντοπιστεί άλλα τρία βαρυτικά κύματα, μία, μια συνεργασία μεταξύ του LIGO και του ιταλικού παρατηρητηρίου Παρθένος, ανακοινώθηκε μόλις την περασμένη εβδομάδα.
Ενώ μόνο τρεις ερευνητές αναγνωρίζονται από το βραβείο, πήρε μια λεγεώνα ερευνητών για να πετύχει ο ανιχνευτής, αναφέρει τις Hannah Devlin και Ian Sample στο The Guardian . "Το βλέπω περισσότερο ως κάτι που αναγνωρίζει το έργο περίπου 1.000 ανθρώπων", λέει ο Weiss. "Μισώ να σας πω, αλλά είναι για όσο διάστημα 40 χρόνια οι άνθρωποι σκέφτονται για αυτό, προσπαθώντας να κάνουν μια ανίχνευση ... και σιγά-σιγά αλλά σίγουρα να πάρει την τεχνολογία μαζί για να το κάνει".
Οι Devlin και Sample αναφέρουν ότι υπήρχε ένα τέταρτο μέλος της ομάδας που θα μπορούσε επίσης να λάβει το βραβείο. Ο σκωτσέζος φυσικός Ronald Drever, άλλο βασικό μέλος της ομάδας LIGO, αποχώρησε από την άνοια τον Μάρτιο. Η επιτροπή Nobel δεν χορηγεί συνήθως το βραβείο μετά θάνατον.
Η ανακάλυψη είναι ένας μετατροπέας παιχνιδιών για αστρονόμους και φυσικούς, παρέχοντας ένα νέο εργαλείο για τη μελέτη του σύμπαντος. Όπως έγραψε η Green το περασμένο έτος, αντίθετα από το φως, οι ακτινογραφίες, οι ακτίνες γάμμα, τα υπέρυθρα ή άλλα σήματα που χρησιμοποιούν οι αστρονόμοι για να μελετήσουν τον ουρανό, τα βαρυτικά κύματα περνούν από τα πάντα και δεν μπορούν να μπλοκαριστούν. Έτσι, τα κύματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να εξετάσουν σφαίρες που είναι "εκτός ορίων" στο φως - συμπεριλαμβανομένης ίσως και της "άγριας βουτιά της μεγάλης έκρηξης, πριν από 13, 8 δισεκατομμύρια χρόνια".
Όπως γράφει το πράσινο: «Η ιστορία θα κοιτάξει πίσω στην ανακάλυψη ως ένα από αυτά τα λίγα σημεία καμπής που αλλάζουν την πορεία της επιστήμης».
