Cosa c'è dietro l'annuncio di Gravitational Waves?

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BACK TO SCHOOL: COSA C' È NEL MIO ASTUCCIO ?

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Anonim

Gli scienziati del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) faranno un importante annuncio di ricerca giovedì alle 10:30, ora di New York, in una conferenza stampa ospitata dalla National Science Foundation. Ci sono buone ragioni per credere che annunceranno la scoperta delle onde gravitazionali - ponendo fine alla ricerca di 100 anni di uno dei pilastri più essenziali, ma elusivi, della moderna teoria della fisica per l'universo.

Il mese scorso, il fisico teorico e genio generale Lawrence Krauss ha twittato che aveva ragione di credere che gli scienziati di LIGO - una collaborazione tra scienziati del Caltech e del MIT - avessero finalmente trovato prove di onde gravitazionali - 100 anni dopo che Albert Einstein aveva ipotizzato la loro esistenza come modo di spiegare la fisica alla base della relatività generale. Krauss ha scritto su Twitter: "Le mie prime voci su LIGO sono state confermate da fonti indipendenti. Rimanete sintonizzati! Le onde gravitazionali potrebbero essere state scoperte !! Eccitante."

Se ti perdi, ecco alcune informazioni di base. Sappiamo (fondamentalmente) che le onde gravitazionali esistono, dal momento che sappiamo che la gravità è una cosa reale. Ma non abbiamo mai effettivamente rilevato quelle onde - tutto ciò che abbiamo è una prova indiretta (sai, una mela che cade da un albero, o tu ruzzola giù da una rampa di scale).

LIGO è iniziato nel 2002 con un obiettivo specifico: trovare le onde gravitazionali. Questo è fondamentalmente ottenuto dalla scansione di "ripples" nello spazio-tempo. Questi sono ultra-piccoli - sulla scala di un decimillesimo della larghezza di un protone. Quindi hai bisogno di strumenti ultrasensibili per trovarli.

La ricerca di LIGO ha prodotto 13 anni inutili. Lo scorso settembre, tuttavia, il progetto ha ricevuto un aggiornamento significativo delle sue strutture e strumenti. L'attrezzatura di LIGO è ora tre volte più sensibile alla ricerca delle onde gravitazionali rispetto a prima.

A quanto pare, potrebbero essere occorse solo un paio di settimane perché gli investimenti pagassero:

Rumore di una rilevazione di onde gravitazionali al rilevatore LIGO. Incredibile se vero. Pubblicherà i dettagli se sopravvive.

- Lawrence M. Krauss (@ LKrauss1), 25 settembre 2015

Con chi ha parlato Krauss? Non è mai stato abbastanza chiaro - e non ha offerto nessun nome o indizio. Ma qualcuno con le sue strette relazioni non avrebbe problemi a mettersi in contatto con una fonte affidabile. Per non parlare del fatto che gli scienziati sono piuttosto cauti nel fare congetture infondate o scarsamente supportate - quindi non è impensabile che Krauss abbia appreso esattamente cosa comportavano i dati LIGO.

Ma ci sono prove che suggeriscono perché LIGO stia per annunciare i più importanti risultati della fisica dell'anno. In una e-mail trapelata scritta alla sua facoltà, il fisico teorico Clifford Burgess scrisse: "Le spie che hanno visto il documento dicono di aver visto le onde gravitazionali da una fusione binaria di buchi neri".

Sì, è vero: i fisici di LIGO potrebbero aver osservato due buchi neri a spirale che si bloccano fondamentalmente l'uno nell'altro e si fondono in uno solo. Questa sarebbe una sorpresa, considerando che il più grande obiettivo di LIGO per la ricerca di onde gravitazionali è stata una coppia di stelle di neutroni. Freddo, certo, ma non così epico quanto due buchi neri che si caricano l'un l'altro come incazzati di montoni maschi.

L'e-mail continua dicendo che il segnale aveva un rilevamento statistico di sigma 5.1: il superamento dei fisici standard 5-sigma viene utilizzato per evidenziare osservazioni eccezionalmente robuste. Entrambi gli interferometri di LIGO, utilizzati per cercare e misurare le onde gravitazionali, hanno trovato la fusione del buco nero con il giusto ritardo temporale tra di loro.

Assorbi tutto con cautela - non sapremo per certo cosa ha trovato LIGO fino a giovedì mattina. Ma se questi fisici hanno davvero scoperto le onde gravitazionali, sono senza dubbio uno shoo-in per un premio Nobel, e cambieranno irrevocabilmente il resto del mondo della fisica da qui in avanti.

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