https://frosthead.com

Makmal Fizik Berasaskan Angkasa Boleh Membantu Ahli-ahli sains Belajar Bagaimana Gravity Warps Spacetime

Awal pagi Khamis, sebuah roket Agensi Angkasa Eropah meletup ke orbit yang membawa sebuah satelit dilengkapi dengan makmal fizik yang dapat membantu mengubah cara para astronom mengesan langit. Jika berjaya, siasatan LISA Pathfinder dapat membantu para saintis mengembangkan cara untuk mengesan riak-riak di tempat yang dibuat oleh supernova dan menggabungkan lubang hitam.

Kandungan Terkait

  • Pergerakan Angkasa Yang Mengukur Hanya Kurang Daripada Lebar Atom
  • Roket Reusable Pertama Dilancarkan dan Dilayakkan dengan selamat Kembali di Bumi

Oleh kerana Albert Einstein meramalkan dalam Teori Relativiti Umum, peristiwa yang sangat bertenaga seperti ini mungkin menghasilkan gelombang graviti yang meretas melalui kain ruang. Pada masa ini, kebanyakan ahli astronomi meneliti objek jauh di angkasa dengan mengesan variasi cahaya radiasi elektromagnet seperti cahaya kelihatan atau ultra violet.

Tetapi kerana radiasi elektromagnet diputarbelitkan oleh apa-apa yang terletak di jalannya, secara langsung memerhati bintang yang jauh, lubang hitam, planet dan sebagainya adalah satu cabaran.

Walau bagaimanapun, kerana gelombang graviti akan melewati apa-apa, mengesan mereka boleh memberi saintis alat yang berkuasa untuk mengkaji objek dan fenomena di angkasa yang mungkin tidak mungkin, Maddie Stone menulis untuk Gizmodo .

"Gelombang graviti adalah cara paling mudah untuk mengkaji sebahagian besar alam semesta yang gelap, " kata Bill Weber, seorang saintis di Università di Trento yang bekerja pada LISA Pathfinder memberitahu Stone. "Lubang hitam, bintang neutron, dan benda lain yang tidak memancarkan cahaya yang eksotis, tetapi mereka dipercayai menjadi nasib yang agak tipikal bagi bintang-bintang di langit."

Masalah dengan mengesan gelombang graviti adalah bahawa mereka sangat pingsan. Mempelajari mereka dari Bumi juga mempunyai cabaran tersendiri. Gravitational "noise" -bagi dari pergerakan lautan dan atmosfera ke getaran yang dibuat oleh banjir kereta kita planet, Weber memberitahu Stone. Tetapi apabila LISA Pathfinder mencapai destinasi lebih dari 900, 000 batu jauhnya dari Bumi, keheningan relatif dapat memberi saintis petunjuk yang mereka perlukan untuk memikirkan bagaimana untuk mencari gelombang graviti yang sukar ditemui ini.

Eksperimen tunggal yang dilakukan oleh LISA Pathfinder adalah mudah menipu. Siasatan akan mengukur dan mengekalkan jarak 15 inci antara dua blok platinum emas kecil dalam kejatuhan bebas graviti sifar. Ia dilengkapi dengan sistem laser untuk mengesan perubahan yang lebih kecil daripada lebar atom. Ia seperti menjejaki jarak antara One World Trade Centre di New York dan bangunan Shard di London sambil menjejaki perubahan sekecil sekecil rambut, Jonathan Amos menerangkan kepada BBC.

Tetapi sementara siasatan tidak dapat mengesan gelombang graviti sendiri, eksperimen ini dapat menunjukkan bahawa adalah mungkin untuk mengukur dengan tepat jarak antara dua objek ujian dengan ketepatan yang melampau.

"Terdapat satu siri fizik pengukuran kuasa kecil yang kita mahu untuk menyiasat supaya kita boleh beralih kepada ESA dan berkata, 'ini berfungsi, ini adalah kesan fizikal yang membataskan kita, dan kita telah mengkaji secara kuantitinya, '" Weber memberitahu Stone. "Jika LISA Pathfinder berjaya, itulah peristiwa penting yang sangat penting."

Siasatan itu akan menghabiskan masa enam minggu ke depan untuk mengorbit di antara matahari dan Bumi. Menjelang bulan Mac, para saintis ESA akan mula mengambil ukuran untuk menentukan had makmal dengan harapan ia akan membuka jalan untuk misi susulan pada tahun 2030-an untuk akhirnya mengkaji gelombang graviti sendiri.

Nota editor, 7 Disember 2015: Tajuk dan ringkasan kisah ini diperbetulkan untuk menunjukkan dengan lebih tepat bahawa penyelidikan LISA Pathfinder tidak mengukur secara langsung gelombang graviti tetapi merupakan teknologi yang akhirnya dapat membantu para saintis mengkaji bagaimana graviti menjejaki ruang masa.

Liftoff Vega VV06 yang membawa LISA Pathfinder pada 3 Disember 2015 dari Spaceport Eropah, Guiana Perancis. Melalui ESA-Stephane Corvaja, 2015
Makmal Fizik Berasaskan Angkasa Boleh Membantu Ahli-ahli sains Belajar Bagaimana Gravity Warps Spacetime