Sejarah Sains: Gelombang Gravitasi Terdeteksi, Membuktikan Einstein Right – 14 September 2015
Fakta cepat
Penemuan: Pertama Gelombang gravitasi terdeteksi
Tanggal Penemuan: 14 September 2015 jam 5:51 AM EDT (09:51 UTC)
Di mana: Livingston, Louisiana dan Hanford, Washington
Siapa: Ilmuwan dengan kolaborasi ilmiah ligo
Sepuluh tahun yang lalu hari ini, pada 14 September, fisikawan mendeteksi gelombang gravitasi berdesir melalui kosmos untuk pertama kalinya.
Akar penemuan ini tanggal satu abad yang lalu. Jenderal Albert Einstein Relativitas meramalkan bahwa benda-benda besar akan melengkung ruang-waktu. Saat benda masif seperti itu meningkat – seperti saat dua lubang hitam Collide – Mereka akan mengirim riak melalui kosmos, yang disebut gelombang gravitasi, ia diajukan.
Einstein tidak pernah berpikir kita bisa mendeteksi mereka, karena distorsi ruang-waktu yang disebabkan oleh gelombang ini akan jauh lebih kecil daripada satu atom.
Namun, pada tahun 1970 -an, fisikawan MIT Rainer WeissWHO meninggal pada bulan Agustusdiusulkan mungkin untuk mendeteksi riak -riak kecil ini dari bertabrakan lubang hitam besar -besaran.
Kunci rekannya adalah interferometer, yang akan membagi sinar cahaya laser. Dari sana, cahaya akan menempa dua jalur terpisah sebelum memantul dari cermin gantung dan bergabung kembali di sumbernya, di mana detektor cahaya akan mengukur kedatangan mereka. Biasanya, jika jalurnya panjangnya, kedua balok ini akan kembali pada saat yang sama.
Tetapi jika gelombang gravitasi lewat, Weiss beralasan, balok-balok ini akan sangat keluar dari fase. Itu karena gelombang gravitasi sementara smoosh dan meregangkan ruang-waktu, sehingga menciptakan fluktuasi di lorong lorong yang melaluinya laser berjalan.
Weiss, bersama dengan fisikawan Caltech Kip Thornemengusulkan gagasan mencoba mengukur gelombang yang sulit dipahami ini. Jalur detektor, menurut mereka, perlu sangat lama untuk mendeteksi sinyal kecil seperti itu. Dan proyek ini akan membutuhkan dua detektor jarak jauh untuk menghilangkan kemungkinan bahwa sinyal berasal dari gangguan lokal, dan untuk membantu melokalisasi sumber tabrakan kosmik.
Pada tahun 1990, proyek Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) telah disetujui, dan dua detektor berbentuk L yang identik, dengan lengan 2,5 mil (4 kilometer), masing-masing dibangun di Hanford, Washington dan Livingston, Louisiana.
Selama bertahun -tahun, para detektor tidak menemukan apa pun. Jadi Ligo ditingkatkan untuk menjadi lebih sensitif terhadap sinyal yang semakin menonjol. Banyak dari itu Melindungi peralatan dari getaran Disebabkan oleh lalu lintas terdekat, pesawat atau gempa bumi yang jauh, yang dapat mengaburkan sinyal dari alam semesta yang jauh.
Pada bulan September 2015, para ilmuwan menyalakan instrumen yang ditingkatkan.
Semalam pada 14 September, para peneliti di kedua situs LIGO mendeteksi sesuatu yang menarik.
“Aku sampai di komputer dan aku melihat layar. Dan lihatlah, ada gambaran bentuk gelombang yang luar biasa ini, dan sepertinya hal yang telah dibayangkan oleh Einstein,” kata Weiss dalam a dokumenter tentang penemuan.
Itu adalah “kicauan” yang kuat, atau fluktuasi dalam panjang lengan detektor, dan itu seribu kali lebih kecil dari diameter nukleus.
Pada 11 Februari 2016, para ilmuwan mengumumkan bahwa acara yang mereka terdeteksi berasal dari kehancuran dua lubang hitam besar itu bertabrakan sekitar 1,3 miliar tahun yang lalu. Eksperimen Gelombang Gravitasi Eropa, yang disebut Virgo, mendeteksi acara yang sama.
Penemuan ini mengantarkan cara yang sama sekali baru untuk mempelajari peristiwa paling ekstrem di alam semesta. Sejak deteksi pertama itu, detektor Ligo, bersama dengan eksperimen mitranya di Eropa Virgo dan Detektor Gelombang Gravitasi Kamioka Jepang (Kagra), telah terdeteksi sekitar 300 tabrakantermasuk merger lubang hitam dan tabrakan lubang hitam dan bintang neutron. Pada Juni 2023, tim ilmuwan mengumumkan bahwa pingsan “Latar belakang gelombang gravitasi“Menerus alam semesta berkat pasangan lubang hitam yang berbelok ke arah tabrakan di seluruh ruang dan waktu. Dan pada bulan September 2025, para ilmuwan dari kolaborasi LIGO Teori Stephen Hawking yang sudah divalidasi tentang lubang hitam, menghubungkan mekanika kuantum dan relativitas umum.
Weiss dan Thorne, bersama dengan kolega mereka Barry Barishdianugerahi 2017 Hadiah Nobel untuk pekerjaan mereka.
