Fale grawitacyjne odkryte, teoria Einsteina potwierdzona

Astronomowie zaobserwowali istnienie fal grawitacyjnych, potwierdzając ważne założenie teorii Alberta Einsteina sprzed 100 lat. Otwiera się nowa epoka badań Wszechświata.

LIGO Laboratory/• Detektor LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) w Livingstone w stanie Louisiana. Drugi, taki sam detektor, znajduje się w Hanford w stanie Washington. Oba zostały zbudowane przez MIT i Caltech.

Laserowy interferometr Advanced LIGO w Livingston w stanie Luizjana, a 7 milisekund później bliźniaczy instrument w Hanford w stanie Waszyngton zadrżały w podobnym rytmie 14 września 2015 r. o godz. 9.50.45 czasu uniwersalnego. Ciemne do tej pory fotodetektory obu urządzeń oświetliła gwałtowna sekwencja błysków światła laserowego. W czasie krótszym niż mrugnięcie okiem odległe od siebie o 3 tys. km detektory, składające się z ustawionych pod kątem prostym ramion długości 4 km, zarejestrowały po raz pierwszy w historii echa kosmicznej katastrofy.

Te ogromne urządzenia powstały za ponad 600 mln dol. w celu zbadania ostatniego niezweryfikowanego do tej pory eksperymentalnie przewidywania teorii Alberta Einsteina: zaburzeń czasoprzestrzeni zwanych falami grawitacyjnymi. Ogłoszona w 1915 r. ogólna teoria względności opisuje grawitację jako własność geometryczną zakrzywionej czterowymiarowej czasoprzestrzeni (gdzie trzy wymiary opisują przestrzeń, a jeden czas), korygując teorię Newtona w przypadku masywnych obiektów poruszających się z dużymi prędkościami.

Wyobrażanie sobie czterech wymiarów jest trudne. Spróbujmy jednak i rozważmy dla uproszczenia ciężką kulę spoczywającą na rozciągliwej membranie – „czasoprzestrzeni”: kula znajduje się w „dołku potencjału grawitacyjnego”. Inna kulka tocząca się po membranie zmieni w pobliżu masywnej kuli kierunek ruchu, imitując zachowanie w warunkach przyciągania grawitacyjnego. W teorii Einsteina problematyczne pojęcie siły grawitacji, która u Newtona działa natychmiastowo, zastąpione jest geometrycznymi własnościami przestrzeni, w której znajdują się masy. Masywne obiekty przebywające w czasoprzestrzeni wpływają na stan jej zakrzywienia, natomiast zakrzywienie decyduje o ruchu mas.