Co jsou gravitační vlny?
Je to vlnění ve struktuře času a prostoru.
Představte si že prostor je obrovský kus gumy.
Objekty s hmotností způsobují ohnutí této gumy
jako bowlingová koule na trampolíně.
Čím větší hmotnost, tím větší ohnutí prostoru a deformace gravitací.
Například Země obíhá kolem Slunce, protože Slunce je velmi těžké,
což způsobuje velké zdeformování okolního prostoru.
Kdybyste chtěli projít kolem tak velké deformace,
zjistíte, že ve skutečnosti chodíte v kruhu.
Takhle fungují orbity.
Ve skutečnosti žádná síla nepřitahuje okolní planety, pouze ohýbá prostor.
Vlny vznikají, když se velká hmotnost začne pohybovat,
což mění deformaci prostoru.
Vše s hmotností nebo s energií může vytvořit tyto vlny.
Pokud spolu tančíme v kruhu, tak zvlníme strukturu času a prostoru.
Ale tyto vlny budou extrémně malé a prakticky nezjistitelné.
Gravitace je velmi slabá ve srovnání s ostatními silami ve vesmíru,
takže potřebujete něco velmi těžkého, co se pohybuje nesmírně rychle,
aby se vytvořilo měřitelné zvlnění.
A jak to zvlnění zpozorujeme?
Zda je prostor mezi námi natažený nebo stlačený si nevšimne,
i když jsme si ho nějak poznačili.
Třeba rovnoměrně rozmístěnými kameny.
Protože i tyto kameny se budou vzájemně roztahovat.
Ale jedno pravidlo se nezmění a využívá se v něm rychlost světla.
Pokud se prostor mezi dvěma body zvětšuje,
tak světlu trvá déle proletět z jednoho bodu do druhého.
A při zmenšení prostoru to světlu trvá méně.
Tady vstupuje do hry LIGO experiment.
Má 4 kilometry dlouhé tunely a využívá lasery
na měření změn ve vzdálenosti mezi konci tunelů.
Když tunelem projde gravitační vlna, roztáhne prostor v jednom směru
a stlačí ho v opačném směru.
Měřením změn odrazů laserů mezi různými body
mohou fyzici velmi přesně změřit, kdy je prostor roztažený nebo stlačený.
A potřebná přesnost je neuvěřitelná.
Na detekci gravitační vlny musíte zjistit,
zda se změnila délka o velikosti 1e+23.
Je to podobné jako určit, zda hůl dlouhá triliardu metrů
se zmenšila o 5 mm.
Efekt gravitační vln je tak nepatrný
a snadno zaměnitelný s okolním ruchem,
že potřebujete inteligentní analýzu dat.
Vědci doufají, že identifikují vzory gravitačních vln
porovnáním chvění, které naměří,
a které očekávají od gravitačních vln.
Je to jako zkusit rozpoznat písničku na rušné párty.
Velmi rušné párty.
Představte si, že jste celý život hluchý,
dokud jednoho dne nezačnete slyšet.
Můžete začít zkoumat vesmír zcela novým způsobem.
Proto je objev gravitačních vln tak významný.
Je to zcela nový způsob studování vesmíru.
Vždy když se objeví nový způsob zkoumání vesmíru,
tak objevíme neočekávané věci.
Je to o hledání nových věcí, o kterých jsme ani netušili,
a o zkoumání samotných hranic znalostí fyziky
a testování našich teorií o tom, jak funguje vesmír.
překlad: KamikazeNB titulkomet.cz