Grawitacja .

BRMTvonUngern · Wysłany: Śro 22:07, 19 Mar 2014 Temat postu: Grawitacja .

Naukowcy zaobserwowali fale grawitacyjne

Po raz pierwszy w historii udało się zaobserwować fale grawitacyjne

Po raz pierwszy w historii udało się zaobserwować fale grawitacyjne - ogłosili naukowcy zaangażowani w projekt BICEP2. Uzyskali także dowód na przewidywaną przez teorie kosmologiczne erę inflacji na początku istnienia Wszechświata.

O odkryciu poinformowały m.in. amerykańskie uczelnie Caltech oraz Harvard.

- Wykrycie tego sygnału jest jednym z najważniejszych wyzwań dzisiejszej kosmologii. Do tego punktu doprowadziła wielka praca dużej grupy ludzi - powiedział John Kovac (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), kierownik grupy badawczej BICEP2.

Sensacyjne wyniki pochodzą z obserwacji za pomocą teleskopu BICEP2. Obserwowano kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, które jest śladem po Wielkim Wybuchu i jednym z głównych dowodów na tę teorię powstania Wszechświata. Zgodnie z nią Wszechświat powstał niecałe 14 miliardów lat temu w procesie, który nazywamy Wielkim Wybuchem. Od tamtej pory nieustannie się rozszerza, co jest obserwowane m.in. w postaci tzw. ucieczki galaktyk.

Część modeli kosmologicznych zakłada także istnienie pewnej fazy w początkowej chwili istnienia Wszechświata, trwającej ułamek sekundy, w trakcie której Wszechświat rozszerzał się niesamowicie szybko. Etap ten nazywany jest fazą inflacji. Istnienie takiej fazy tłumaczyłoby kilka problemów standardowego modelu Wielkiego Wybuchu.

Niewielkie regularności w mikrofalowym promieniowaniu tła pozwalają wysnuć wnioski na temat warunków panujących we wczesnym Wszechświecie. Na przykład różnice w temperaturze informują, które obszary były nieco gęstsze od innych i później powstawały w nich galaktyki i gromady galaktyk.

Promieniowanie tła zachowuje się tak jak inne rodzaje promieniowania (np. światło), a w szczególności posiada polaryzację. Zespół BICEP2 poszukiwał specjalnego rodzaju polaryzacji zwanego modami B. W danych wykryto występowanie polaryzacji tego rodzaju w stopniu znacznie silniejszym niż spodziewało się wielu kosmologów. Naukowcy analizowali dane aż trzy lata, aby uniknąć ewentualnych błędów.

Obserwacje prowadzono z bieguna południowego, gdyż panują tam zimne, suche i stabilne warunki atmosferyczne - jest to jedno z najsuchszych miejsc na Ziemi. Skonstruowano także specjalną kamerę, w którą wyposażono teleskop.

Według badaczy zaobserwowane w promieniowaniu tła rozmieszczenie modów B jest odbiciem fal grawitacyjnych. Gdy fale grawitacyjne podróżują w kosmosie, zaburzają przestrzeń, co jest odzwierciedlane w promieniowaniu tła.

Pierwsze przewidywania, że w kosmicznym promieniowaniu tła występują polaryzacyjne mody B pochodzące od fal grawitacyjnych, pojawiły się w 1996 roku. Takie hipotezy proponowało kilku fizyków teoretycznych, w tym Marc Kamionkowski. Kamionkowski ocenia wyniki obserwacji jako mocny dowód na istnienie fal grawitacyjnych i inflacji kosmologicznej.

Uzyskane wyniki będą dokładnie zbadane przez inne grupy naukowców.

...

Absolutna sensacja jesli to prawda ! Kompletny przelom w fizyce ! Na to czekalismy od lat ! Smile

BRMTvonUngern

Przełomowe odkrycie: zaobserwowano na Ziemi zmarszczki czasoprzestrzeni
Przełomowe odkrycie: zaobserwowano na Ziemi zmarszczki czasoprzestrzeni
Przełomowe odkrycie: zaobserwowano na Ziemi zmarszczki czasoprzestrzeni - Shutterstock

- Po raz pierwszy udało się zaobserwować na Ziemi fale grawitacyjne - ogłosili dzisiaj polscy uczestnicy międzynarodowych badań, które pokazały, że we wrześniu przez naszą planetę przeszły zmarszczki czasoprzestrzeni, ślad kosmicznej katastrofy.

Wyniki eksperymentu ogłoszono na konferencjach odbywających się równolegle w USA i we Włoszech. Swoją zorganizowała też w Warszawie Polska Akademia Nauk. W badaniach brali udział naukowcy z kilkunastu krajów - w tym z Polski. To badacze związani z eksperymentami przy detektorach LIGO w USA oraz Virgo we Włoszech - łącznie ponad 1300 osób (w tym 15 Polaków).

14 września ub.r. dwa detektory amerykańskiego obserwatorium LIGO oddalone od siebie o 3 tys. km (jeden w Waszyngtonie, drugi w Luizjanie) zarejestrowały niemal jednocześnie sygnał fal grawitacyjnych pochodzących ze zderzającego się układu dwóch czarnych dziur. - To pierwsza bezpośrednia rejestracja sygnału grawitacyjnego na Ziemi - powiedział w rozmowie prof. Andrzej Królak z Instytutu Matematycznego PAN w Warszawie i Narodowego Centrum Badań Jądrowych. Prof. Królak jest liderem polskiej grupy naukowców uczestniczących w tym projekcie.

Naukowiec zaznaczył, że choć samo zderzenie czarnych dziur trwało krócej niż mgnienie okiem i nastąpiło ponad 1 mld lat temu, to było naprawdę potężne. Prędkość, jaką czarne dziury osiągnęły tuż przed zderzeniem, to połowa prędkości światła (150 tys. km/sek.). Pochodząca z tej kosmicznej katastrofy fala grawitacyjna podróżowała z prędkością światła przez Wszechświat i dopiero w zeszłym roku dotarła do Ziemi.

- Sygnał, jaki zarejestrowaliśmy, trwał zaledwie 0,12 sekundy, ale był niezwykle wyraźny i zgadzał się bardzo dokładnie z modelami przewidzianymi przez ogólną teorię względności Einsteina - powiedział prof. Królak. Dotychczas odnaleziono jedynie pośrednie dowody na to, że fale grawitacyjne - przewidziane w teorii Einsteina - istnieją i że również ten punkt sławnej teorii był zgodny z prawdą.

- Otwiera się przed nami nowa dziedzina astronomii - astronomia fal grawitacyjnych. Jesteśmy w przełomowym momencie - zwrócił uwagę Królak. Wyjaśnił, że dalsze badania nad falami grawitacyjnymi być może rzucą światło na to, co się dzieje w czarnych dziurach.

Amerykańskie detektory, które wykryły "zmarszczki" w czasoprzestrzeni, to monumentalne interferometry laserowe. Ich tunele mają kształt litery L, a każde z ich ramion ma po 4 km długości. We wnętrzu tych ramion biegnie światło lasera. W uproszczeniu chodzi o sprawdzanie z niezwykłą precyzją (do tysięcznych średnicy protonu), czy długość jednego ramienia instalacji zmienia się w stosunku do długości drugiego ramienia. Mogłoby się wydawać, że wyniki będą zawsze takie same. A okazuje się, że nie. Przechodząca przez Ziemię fala grawitacyjna - którą ciężko wychwycić, bo na chwilę odkształca całą czasoprzestrzeń wokół nas - może się zdradzić właśnie poprzez wyniki pomiarów w interferometrze. To właśnie zaobserwowano 14 września.

- Polacy w tym projekcie nie tylko nosili halabardę, ale odegrali poważniejszą rolę - skomentował wiceprezes PAN prof. Paweł Rowiński. Jak wymienił, zadaniami Polaków w projekcie była analiza danych uzyskanych z amerykańskich detektorów LIGO, prowadzenie badań źródeł astrofizycznych fal grawitacyjnych, budowa modeli sygnałów fal grawitacyjnych oraz udział w rozbudowie detektora Virgo (to interferometr, który znajduje się we Włoszech i pracuje ramię w ramię z detektorami LIGO. Na razie przechodzi renowację, ale otwarty będzie pod koniec tego roku).

Jak powiedział Rowiński, w projekcie uczestniczyli badacze z Instytutu Matematycznego PAN, Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN, Narodowego Centrum Badań Jądrowych, a także Uniwersytetów: w Białymstoku, Mikołaja Kopernika w Toruniu, Warszawskiego, Wrocławskiego i Zielonogórskiego.

W marcu 2014 r. inny zespół naukowców badających fale grawitacyjne zaliczył sporą wpadkę i ogłosił odkrycie fal grawitacyjnych bazując na błędnych interpretacjach. Wtedy wyniki pochodziły z zupełnie innego typu badań - obserwacji mikrofalowego promieniowania tła za pomocą teleskopu BICEP2. Z czasem okazało się, że w badaniach tych jest pomyłka (nie uwzględniono pewnych istotnych czynników). Rok temu publikację publicznie odwołano.

>>>

Od dawna bylo jasne ze sa fale grawitacyjne bo WSZYSTKO to fale :O))) Ale nie bylo zadnych odkryc a bez tego to tylko spekulacje. Poprzednie rewelacje jak slysze to byl wynik bledu. Nauka porusza sie po kamieniach milowych bledu. Bez tych bledow nie bylo by nauki.
Ciekawe czy sa czastki juz nazwane grawitonami. Niekoniecznie musza byc. Przestrzen i czas to jak guma ktora sie wybrzusza jak przypuszczam. Wybrzuszenie w jedna strone to proton w druga to neutron. Wtedy neutrina by znikaly.
ATOM I PROTON NIE BYLY BY CZYMS TYLKO CZASOWYM WYBRZUSZENIEM PRZESTRZENI W CZASOPRZESTRZENI!
To nie moje to nasz geniusz Adam Wisniewski Snerg.

BRMTvonUngern

Wrota Podlasia

Odkrycie fal grawitacyjnych z udziałem białostockiego naukowca
Przemieszczająca się z prędkością światła zmarszczka w czasoprzestrzeni - fala grawitacyjna po raz pierwszy zarejestrowana na Ziemi - Shutterstock

Przemieszczająca się z prędkością światła zmarszczka w czasoprzestrzeni - fala grawitacyjna po raz pierwszy zarejestrowana na Ziemi. 11 lutego 2016r międzynarodowy zespół naukowców oficjalnie potwierdził istnienie fal grawitacyjnych – ostatnego elementu teorii względności Einsteina. W tym niezwykłym odkryciu brał udział także fizyk z Uniwersytetu w Białymstoku - prof. Piotr Jaranowski.

Badania prowadzone były w ogromnym międzynarodowym zespole LIGO Scientific Collaboration. W jego skład wchodzi m.in. zespół projektu Virgo Collaboration, a w tym projekcie pracowała z kolei grupa 15 polskich naukowców. Jednym z nich jest prof. Jaranowski z UwB.
REKLAMA

Rola białostockiego naukowca polegała w szczególności na stworzeniu (we współpracy z prof. Andrzejem Królakiem z Instytutu Matematycznego PAN w Warszawie) podstaw wielu algorytmów i metod służących do wykrycia i estymacji parametrów fal grawitacyjnych z tzw. układów podwójnych. Badacze przyczynili się też do precyzyjnego modelowania sygnału fali grawitacyjnej z układu podwójnego.

O szczegółach odkrycia i badań, które do niego doprowadziły, prof. Piotr Jaranowski opowie w piątek, 12 lutego na otwartym spotkaniu na Wydziale Fizyki UwB.

Spotkanie rozpocznie się o godzinie 12.00 w sali 2011, w siedzibie wydziału w kampusie UwB przy ul. Ciołkowskiego.

...

Znakomite odkrycie. Istnieja fale przestrzeni w czasoprzestrzeni!

BRMTvonUngern

Polacy współautorami historycznego odkrycia
Jacek Gądek
Dziennikarz Onetu
Po raz pierwszy w historii udało się zaobserwować na Ziemi fale grawitacyjne - EPA/JULIAN STRATENSCHULTE / PAP

15 polskich naukowców ma swój udział w historycznym odkryciu brakującego elementu Ogólnej Teorii Względności Alberta Einsteina - fal grawitacyjnych.

Polacy współautorami odkrycia fal grawitacyjnych

Po raz pierwszy w historii udało się zaobserwować na Ziemi fale grawitacyjne. Są one brakującym elementem ogólnej teorii względności Alberta Einsteina, zatem odkrycie jest bez wątpienia historyczne i przełomowe. A co godne odnotowania: mają w nim swój udział polscy naukowcy. Fale grawitacyjne to zmarszczki czasoprzestrzeni - jako zaobserwowano, przeszyły one Ziemię jako echo wielkiej kosmicznej katastrofy.
REKLAMA

Wyniki eksperymentu ogłoszono równolegle w USA i we Włoszech, a w Polsce wiadomość przekazali także naukowcy w Polskiej Akademii Nauk. Wśród badaczy związanych z eksperymentami przy detektorach LIGO w USA oraz Virgo we Włoszech jest 15 Polaków.

A co tak właściwie się stało? Otóż 14 września 2015 r. dwa detektory amerykańskiego obserwatorium LIGO oddalone od siebie o 3 tys. km (jeden w Waszyngtonie, drugi w Luizjanie) zarejestrowały niemal jednocześnie sygnał fal grawitacyjnych pochodzących ze zderzającego się układu dwóch czarnych dziur. - To pierwsza bezpośrednia rejestracja sygnału grawitacyjnego na Ziemi - mówił prof. Andrzej Królak z Instytutu Matematycznego PAN w Warszawie i Narodowego Centrum Badań Jądrowych. Jest on liderem polskiej grupy naukowców uczestniczących w projekcie.

Do zderzenia czarnych dziur doszło 1,3 mld lat temu i trwało ułamek sekundy. Naukowiec wyjaśniał, że prędkość, jaką czarne dziury osiągnęły tuż przed zderzeniem, to połowa prędkości światła (150 tys. km/sek.). Pochodząca z tej kosmicznej katastrofy fala grawitacyjna podróżowała z prędkością światła przez Wszechświat i dopiero w zeszłym roku dotarła do Ziemi. Sygnał na Ziemi trwał 0,12 sekundy. - Ale był niezwykle wyraźny i zgadzał się bardzo dokładnie z modelami przewidzianymi przez ogólną teorię względności Einsteina - mówił prof. Królak.

Obok niego w badaniach uczestniczyli badacze z Instytutu Matematycznego PAN, Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN, Narodowego Centrum Badań Jądrowych, a także Uniwersytetów: w Białymstoku, Mikołaja Kopernika w Toruniu, Warszawskiego, Wrocławskiego i Zielonogórskiego. - Polacy w tym projekcie nie tylko nosili halabardę, ale odegrali poważniejszą rolę - zapewniał wiceprezes PAN prof. Paweł Rowiński.

Istnienie fal grawitacyjnych przewidział 100 lat temu przewidział Albert Einstein.

.....

CNN

Naukowcy tłumaczą przełomowe odkrycie

- Potwierdzenie istnienia fal grawitacyjnych stanowi najważniejsze osiągnięcie współczesnej nauki - oceniają naukowcy. Przewidziane w ogólnej teorii względności Einsteina fale grawitacyjne pozostawały trudne do wykrycia przez ponad sto lat.

- To przełom porównywalny z odkryciem promieniowania rentgenowskiego. Będziemy mogli odkrywać obiekty, co do których mamy jedynie podejrzenia, że istnieją. Zajrzymy w te zakątki kosmosu, które wcześniej pozostawały poza naszym zasięgiem - zaznaczają naukowcy.

...

W ogole to moze upasc dotychczasowa fizyka i powstac zupelnie inna.

BRMTvonUngern

RMF 24
Fakty
Nauka
Fale grawitacyjne zauważone po raz trzeci
Fale grawitacyjne zauważone po raz trzeci

Wczoraj, 1 czerwca (18:24)

Międzynarodowy zespół naukowców po raz trzeci zarejestrował fale grawitacyjne - charakterystyczne zmarszczki czasoprzestrzeni emitowane przez wpadające na siebie czarne dziury. W raporcie opublikowanym na łamach czasopisma "Physical Review Letters" opisano wyniki analizy sygnałów zarejestrowanych 4 stycznia 2017 roku w dwóch detektorach obserwatorium LIGO. Do zderzenia doszło ponad 3 miliardy lat temu. W jego wyniku z dwóch czarnych dziur o masach 31- i 19 razy większych od masy Słońca powstała jedna o masie niespełna 49 mas naszej gwiazdy. Pozostała masa przekształciła się w energię fal grawitacyjnych.
Wyobrażenie czarnych dziur, których zderzenie mogło doprowadzić do emisji fal grawitacyjnych
/LIGO/Caltech/MIT/Sonoma State (Aurore Simonnet) /materiały prasowe

Ogłoszona 11 lutego 2016 roku pierwsza obserwacja fal grawitacyjnych była prawdziwym przełomem w fizyce i astronomii. Dokonano jej w obserwatorium LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) w Livingston w Luizjanie i Hanford w stanie Waszyngton i uznano ją za potwierdzenie jednego z kluczowych przewidywań ogólnej teorii względności Alberta Einsteina, zapowiedź nadchodzącej ery astronomii fal grawitacyjnych. Najnowsza obserwacja pokazuje, że nie była to zapowiedź na wyrost.

Obserwacja i interpretacja zarejestrowanego przez LIGO kolejnego sygnału, oznaczonego jako GW170104, potwierdza sukces naszego teoretycznego programu do modelowania zachowania podwójnych układów czarnych dziur - mówi prof. Alessandra Buonanno z University of Maryland w College Park, dyrektor Max Planck Institute for Gravitational Physics w Poczdamie.

Prof. Buonanno kierowała pracami nad stworzeniem modelu opisującego emisję fal grawitacyjnych, towarzyszącą ostatniej fazie procesu, w którym czarne dziury wirują wokół siebie, by w końcu się zderzyć. Przy okazji trzeciego sygnału zarejestrowanego przez LIGO zebraliśmy dowody na to, że przynajmniej jedna z czarnych dziur wiruje wokół osi, która nie jest równoległa do osi ruchu orbitalnego ich obu - dodaje.

Profesor Susan Scott z Australian National University Research School of Physics and Engineering (RSPE) podkreśla, że najnowsza obserwacja po raz pierwszy pokazała, że czarne dziury w takim układzie mogą nawet wirować w przeciwnych kierunkach. To rzuca zupełnie nowe światło na procesy tworzenia takich układów podwójnych.
Porównanie parametrów układów czarnych dziur, które emitowały fale grawitacyjne, odkryte przez LIGO
/LSC/OzGrav /materiały prasowe

Zarejestrowane zdarzenie to ślad połączenia czarnych dziur, które nastąpiło ponad dwa razy dawniej (i dalej), niż te, które doprowadziły do emisji fal grawitacyjnych zarejestrowanych w pierwszym i drugim przypadku. Porównanie czasu dotarcia sygnału do obu detektorów (w Hanford fala pojawiła się 3 millisekundy wcześniej niż w Livingston) pozwoliło z grubsza określić położenie źródła. Masa powstałej w zdarzeniu GW170104 czarnej dziury sytuuje się pomiędzy masami obiektów z pierwszej (62 masy Słońca) i drugiej (21 mas Słońca) obserwacji.

W ten sposób zdobyliśmy kolejne potwierdzenie tezy o możliwości istnienia czarnych dziur o masie gwiazdowej, których masa przekracza 20 mas Słońca - to obiekty, o których istnieniu przed obserwacjami LIGO nie wiedzieliśmy - mówi David Shoemaker, rzecznik LIGO Scientific Collaboration (LSC). To niezwykłe, że potrafimy sformułować i przetestować hipotezę przebiegu tak dziwnych i ekstremalnych procesów, do których doszło nawet miliardy lat temu i miliardy lat świetlnych od nas - dodaje.

Grzegorz Jasiński

...

Znakomicie.

BRMTvonUngern

RMF 24
Fakty
Nauka
"Zmarszczki czasoprzestrzeni" po raz pierwszy zaobserwowane w Europie
"Zmarszczki czasoprzestrzeni" po raz pierwszy zaobserwowane w Europie

Dzisiaj, 27 września (19:22)

Naukowcy po raz czwarty zaobserwowali fale grawitacyjne wytworzone podczas zlewania się dwóch czarnych dziur. Obserwacji po raz pierwszy wspólnie dokonały detektory LIGO - w USA - i Virgo - we Włoszech. W badaniach uczestniczyli też polscy naukowcy.
Widok na laboratorium Virgo
/The Virgo Collaboration /Materiały prasowe

Była to już czwarta w historii obserwacja fal grawitacyjnych pochodzących ze zlewania się czarnych dziur w układzie podwójnym. Po raz pierwszy jednak takie fale - czy też "zmarszczki czasoprzestrzeni" - wykryte zostały nie przez dwa, a przez trzy detektory. Do dwóch zlokalizowanych w USA detektorów LIGO Scientific Collaboration, dołączył bowiem działający od niedawna detektor Virgo Collaboration, który znajduje się we Włoszech.

To pierwszy statystycznie istotny sygnał fali grawitacyjnej zarejestrowany przez detektor Advanced Virgo - poinformowano w komunikacie polskiej grupy Virgo-POLGRAW.

Dzięki wykorzystaniu trzech - a nie dwóch detektorów - w dodatku zlokalizowanych w różnych miejscach na Ziemi - można będzie precyzyjniej zlokalizować źródło zarejestrowanego sygnału. Będzie więc można dokładniej stwierdzić, w którym miejscu Wszechświata powstały fale grawitacyjne.

Trzy detektory dokonały swojej obserwacji 14 sierpnia 2017 o godz. 10:30:43 czasu UTC (12:30:43 czasu polskiego).

Jest rzeczą wspaniałą móc zobaczyć pierwszy sygnał fali grawitacyjnej w naszym nowym detektorze Advanced Virgo - skomentował Jo van den Brand z Nikhef i VU University Amsterdam, rzecznik konsorcjum Virgo Collaboration. Podkreślił, że obserwacji dokonano zaledwie dwa tygodnie od momentu, gdy detektor Virgo zaczął oficjalnie zbierać dane.

Zarejestrowane fale grawitacyjne zostały wyemitowane w czasie ostatnich chwil przed połączeniem się dwóch czarnych dziur o masach około 31 i 25 mas Słońca i położonych w odległości ok. 1,8 mld lat świetlnych od nas. Nowo powstała rotująca czarna dziura ma masę około 53 mas Słońca, co oznacza, że w czasie zlewania się czarnych dziur około 3 masy Słońca zostały zamienione w energię wyemitowanych fal grawitacyjnych.

Detektor Advanced Virgo - detektor fal grawitacyjnych drugiej generacji - dołączył do kampanii obserwacyjnej 1 sierpnia. Nastąpiło to po zakończeniu wieloletniego projektu modernizacji tego detektora oraz po miesiącach intensywnej pracy nad zwiększaniem jego czułości.

W badania nad falami grawitacyjnymi zaangażowana jest polska grupa POLGRAW. To część konsorcjum Virgo Collaboration. W jej skład wchodzą naukowcy z Instytutu Matematycznego PAN, Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN, Narodowego Centrum Badań Jądrowych, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, a także Uniwersytetów: w Białymstoku, Jagiellońskiego w Krakowie, Mikołaja Kopernika w Toruniu, Warszawskiego, Wrocławskiego i Zielonogórskiego.

Naszymi zadaniami w ramach prac prowadzonych przez konsorcja Virgo Collaboration i LSC są: analiza danych uzyskanych z detektorów LIGO i Virgo, prowadzenie badań astrofizycznych źródeł fal grawitacyjnych, opracowywanie teoretycznych modeli sygnałów fal grawitacyjnych oraz udział w rozbudowie detektora Advanced Virgo - mówi prof. dr hab. Andrzej Królak z Instytutu Matematycznego PAN oraz Narodowego Centrum Badań Jądrowych, członek zarządu projektu Virgo.

(mpw

...

Czyli wygięcia przestrzeni w czasoprzestrzeni. Nie mylic z materią. Potoczmie rozumujecie ze jest materia i ,,nic". Tymczasem to nic to przestrzen! To jest cos! Dopiero jak nie ma przestrzeni to jest nic! Ale tego niczego oczywiscie nie widac bo tego nie ma. Przestrzeń faluje! Czyli wygina się.

BRMTvonUngern

RMF 24
Fakty
Nauka
Andrzej Trautman - bez niego tego Nobla z fizyki by nie było
Andrzej Trautman - bez niego tego Nobla z fizyki by nie było

Wczoraj, 3 października (23:27)

Tegorocznego Nobla z fizyki otrzymali naukowcy z USA i Niemiec, dzięki którym pierwszy raz zaobserwowano fale grawitacyjne. Ich dokonania pewnie by nie było bez prac polskiego fizyka prof. Trautmana - który przekonał wszystkich, że fale te faktycznie istnieją, a ich detekcja jest możliwa.
Prof. Andrzej Trautman. W 2016 roku został odznaczony Krzyżem Komandorskim Orderu Odrodzenia Polski za wybitne zasługi w pracy naukowo-badawczej i za osiągnięcia w międzynarodowej współpracy naukowej.
/Jacek Turczyk /PAP
Nobel za otwarcie nowego okna na Wszechświat

Urodzony w 1933 roku Andrzej Trautman zajmował się fizyką teoretyczną, w tym grawitacją oraz ogólną teorią względności. Jego prace z lat 50. i początku lat 60. XX wieku wniosły istotny wkład do teorii fal grawitacyjnych, których istnienie udało się potwierdzić doświadczalnie dopiero w roku 2015.

Po raz pierwszy o falach grawitacyjnych wspomniał Albert Einstein w ogólnej teorii względności, opublikowanej w roku 1916. Przewidział, że fale, emitowane przez przyspieszające masy, rozchodzą się w czasoprzestrzeni, powodując jej odkształcenia (trochę jak fale na powierzchni wody). Nie miał jednak pewności, czy fale te rzeczywiście istnieją - mogły być równie dobrze efektem matematycznych przekształceń skomplikowanych równań. Inni fizycy także mieli wątpliwości - pojawiały się opinie, że fale grawitacyjne nie niosą ze sobą energii, są więc matematycznym złudzeniem, niewykrywalnym fenomenem o wyłącznie teoretycznym znaczeniu.

Taki pogląd reprezentował również kierujący Instytutem Fizyki Teoretycznej UW prof. Leopold Infeld. Trautmanowi udało się jednak udowodnić, że fal grawitacyjnych nie da się wyeliminować ze wzorów za pomocą przekształceń równań - są zatem realne i powinny dać się wykryć. Na zaproszenie brytyjskiego fizyka Felixa Piraniego, profesora King's College w Londynie, w 1958 roku Trautman wygłosił trzymiesięczny cykl wykładów w Londynie.

W roku 1960 wspólnie z Amerykaninem Ivorem Robinsonem opublikował on opis fal grawitacyjnych, będący rozwiązaniem równań Einsteina. Pracę "Spherical Gravitational Waves" zamieszczono na łamach "Physical Review Letters".

Późniejsze prace prof. Trautmana dotyczą między innymi teorii Einsteina-Cartana, zajmującej się grawitacją.
Przyczynił się do podjęcia działań, które doprowadziły do wykrycia fal

Gdy 11 lutego 2016 oficjalnie potwierdzono wykrycie fal grawitacyjnych, kilkudziesięciu polskich fizyków w oficjalnym piśmie podziękowało prof. Andrzejowi Trautmanowi za to, że przed laty udowodnił teoretycznie ich istnienie. W ten sposób przyczynił się do podjęcia działań, które doprowadziły do ich wykrycia. Nie wydano by setek milionów dolarów na interferometr laserowy LIGO, gdyby nie było przesłanek teoretycznych dających nadzieję na powodzenie eksperymentu. Dzięki pracom prof. Trautmana powstały też metody pozwalające na obliczanie emisji fal podczas zderzeń czarnych dziur i innych zdarzeń na skalę kosmiczną.

Chociaż detekcja fal grawitacyjnych jest osiągnięciem przede wszystkim doświadczalnym, nie byłaby ona możliwa bez zdefiniowania, czym są fale grawitacyjne w pełnej teorii Einsteina - pisali polscy fizycy w otwartym liście do profesora Trautmana. Pańskie prace, z przełomu lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych, leżą u samych podstaw teorii promieniowania grawitacyjnego i między innymi podają jego definicję - dodali. List ten w 2016 r. opublikowała Wyborcza.

Prace te pokazały: po pierwsze, jak fale grawitacyjne wyglądają daleko od źródeł; po drugie, że układ emitujący fale grawitacyjne ma w każdej chwili dobrze określoną energię, która maleje w czasie (wzory Trautmana i Bondiego); i po trzecie, zawierały pierwsze ścisłe rozwiązania próżniowych równań Einsteina opisujące fale grawitacyjne od ograniczonych źródeł (metryki Robinsona-Trautmana) - napisali.
"Niezmiernie inspirująca rola"

Fizycy przypomnieli też w liście "o niezmiernie inspirującej roli", jaką dla całej dziedziny odegrał cykl wykładów prof. Trautmana, wygłoszonych w King's College w Londynie w 1958 roku: "Pański wkład w podstawy teorii fal grawitacyjnych jest nie do przecenienia: był to de facto początek rozważań, które dopiero w ostatnim czasie doprowadziły do numerycznych i perturbacyjnych wyników, koniecznych do porównania mierzonych sygnałów z teoretycznym modelem procesu zlewania się czarnych dziur. Podkreślamy też, że to Pańska szkoła fizyki relatywistycznej w Warszawie wykształciła znaczną część polskiej grupy badaczy będących w zespole LIGO/VIRGO".

Andrzej Trautman urodził się w Warszawie. Gdy miał 12 lat, jego rodzina przeniosła się do Paryża, ale po maturze wrócił do Polski. Jest członkiem PAN i emerytowanym profesorem Uniwersytetu Warszawskiego.

W 2016 r. za wybitne zasługi w pracy naukowo-badawczej i za osiągnięcia w międzynarodowej współpracy naukowej został odznaczony Krzyżem Komandorskim Orderu Odrodzenia Polski. Wcześniej otrzymał Nagrodę Państwową I stopnia, zaś Polskie Towarzystwo Fizyczne wyróżniło go medalem im Mariana Smoluchowskiego.

...

Nauka jest dzialaniem wspolnym jak i tworczosc. Zaden geniusz nie odkryje czegos calkiem nowego. Tylko latami powoli itd. Az jeden sformuluje zasade jak Einstein i niezorientowani mysla ze on to wszystko odkryl. Podsumowal prace wielu.

BRMTvonUngern

RMF 24
Fakty
Nauka
Sensacyjne odkrycie zwiastuje złote czasy astronomii
Sensacyjne odkrycie zwiastuje złote czasy astronomii

Dzisiaj, 16 października (16:00)

"Wszyscy mieliśmy nadzieję na wiele odkryć związanych z falami grawitacyjnymi i teraz mamy przyjemność ogłosić fakt, że udało nam się zobaczyć układ podwójny dwóch gwiazd neutronowych, które spadły na siebie w relatywnie niedalekim Wszechświecie, około 100 milionów lat świetlnych od nas" - mówi RMF FM prof. Tomasz Bulik z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Ogłoszone właśnie odkrycie międzynarodowego zespołu astronomów, w którym brali udział także polscy badacze jest zdaniem profesora o tyle przełomowe, że odkrycie z pomocą fal grawitacyjnych było połączone z obserwacjami klasycznej astronomii i stało się kopalnią wiedzy o wielu aspektach astronomii i fundamentalnej fizyki.
Prof. Tomasz Bulik
/RMF FM

W rozmowie z Grzegorzem Jasińskim profesor Bulik podkreśla, że dzięki temu odkryciu potwierdzono istnienie obiektów, które wcześniej teoretycznie przewidywano, tak zwanych kilonowych. To taki obiekt, który widzimy chwilę po połączeniu, koalescencji dwóch gwiazd neutronowych. Część swojej materii, wyrzucają one wokół siebie w postaci dysku. Ten dysk chłodzi się, zachodzą w nim reakcje jądrowe, a my promieniowanie tej bardzo gęstej materii widzimy - mówi prof. Bulik. Co ciekawe, w takiej gęstej materii powstają pierwiastki ciężkie, jak złoto i platyna i istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, że całe złoto, które znajduje się na Ziemi powstało właśnie w wyniku łączenia się dwóch gwiazd neutronowych.
Prof. Tomasz Bulik w rozmowie z RMF FM. Posłuchaj cz. 1 wywiadu

Grzegorz Jasiński: Panie profesorze, przy okazji odkrycia fal grawitacyjnych i przy okazji niedawnej Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki za to odkrycie, wiele mówiono o tym, że fale grawitacyjne stworzą nowe możliwości badań, otworzą przed astronomią nowe okno na Wszechświat. I okazuje się, że to nie sprawa przyszłości, to już się zdarzyło...

Prof. Tomasz Bulik: Wszyscy mieliśmy nadzieję na wiele odkryć związanych z falami grawitacyjnymi i teraz mamy przyjemność ogłosić fakt, że udało nam się zobaczyć układ podwójny dwóch gwiazd neutronowych, które spadły na siebie w relatywnie niedalekim Wszechświecie, około 100 milionów lat świetlnych od nas. To o tyle przełomowe, że odkrycie z pomocą fal grawitacyjnych było połączone z obserwacjami klasycznej astronomii i stało się kopalnią wiedzy o wielu aspektach astronomii i fundamentalnej fizyki. To odkrycie, dokonane 17 sierpnia tego roku, jest szczególnie ciekawe, bo prócz tego, że uczestniczyły w nim trzy detektory fal grawitacyjnych, dwa detektory LIGO, jeden VIRGO, dosłownie dwie sekundy po obserwacji fal grawitacyjnych, z pomocą satelity Fermi zarejestrowany został błysk promieniowania gamma. To pozwoliło znaleźć związek między astronomią fal grawitacyjnych, a astronomią gamma. To zapoczątkowało lawinę obserwacji przez wiele różnych obserwatoriów, optycznych, rentgenowskich, radiowych, które obserwowały i do dziś obserwują samo zjawisko i jego konsekwencje.

Odkrycie fal grawitacyjnych i błysku gamma zapoczątkowało wielką kampanię obserwacyjną, prowadzoną praktycznie na całym świecie...

W tym programie obserwacyjnym brało udział ponad 70 różnych instrumentów, różnych obserwatoriów, co stanowi w astronomii wielkie wydarzenie. Dzięki niemu rozwiązano zagadkę pochodzenia krótkich błysków gamma, która była z nami od lat 80-tych. I trzeba podkreślić, że model powstawania błysków gamma, jako skutku koalescencji, łączenia się dwóch gwiazd neutronowych, zaproponował prof. Bohdan Paczyński, znany, polski, niestety już nieżyjący astronom.

Słyszymy, że zaobserwowano fale grawitacyjne i dwie sekundy później błysk gamma, skąd te dwie sekundy opóźnienia?

Te dwie sekundy opóźnienia prawdopodobnie związane są z tym, że kiedy dwie gwiazdy neutronowe spadają na siebie, powstaje bardzo gorąca, rotująca kula materii i promieniowania. Przez tę kulę, struga, wypływ relatywistyczny, z którego powstaje błysk gamma, musi dopiero się przedrzeć. W tym wypadku widzieliśmy tę strugę pod pewnym kątem i to też wywołało pewne opóźnienie. Mamy kilka mechanizmów, które mogą nam to opóźnienie wyjaśnić, przy czym sam fakt, że to opóźnienie widzimy mówi nam bardzo dużo o tym, czym są błyski gamma, jak wygląda fizyka łączenia się takich wielkich obiektów, jak gwiazdy neutronowe. Każda z nich ma masę nieco większą od masy Słońca, a promień około 10-15 kilometrów.

Przy okazji potwierdza się to, co mówiono o falach grawitacyjnych, że pozwalają obserwować niezaburzony obraz, nie muszą się przedzierać przez żadne środowisko, docierają do nas w stanie zupełnie niezaburzonym, niezakłóconym...

Tak. Promieniowanie elektromagnetyczne, czy to optyczne, czy ultrafioletowe, czy gamma propagując się przez Wszechświat oddziałuje z materią i ta materia znacząco wpływa na to, co obserwujemy na Ziemi. Fale grawitacyjne oddziałują z materią bardzo słabo i praktycznie dochodzą od źródła do nas zupełnie niezaburzone. W związku z tym pozwalają nam zobaczyć takie obiekty, których nie jesteśmy w stanie dostrzec w zakresie elektromagnetycznym, na przykład powstawanie czarnej dziury w wyniku koalescencji dwóch czarnych dziur. Będziemy mogli wkrótce zobaczyć na przykład, co dzieje się we wnętrzu supernowej, ukrytym przed nami w zakresie elektromagnetycznym. Pewnie zdarzą się też jakieś niespodzianki.

To obserwacje prowadzone od tego czasu przez wiele obserwatoriów przyniosły potwierdzenie różnych teoretycznych przewidywań zjawisk, które we Wszechświecie występują. Więc zapytam o jedno z nich, co to jest kilonowa?

Kilonowa to taki obiekt, który widzimy chwilę po połączeniu, koalescencji dwóch gwiazd neutronowych. Część swojej materii, wyrzucają one wokół siebie w postaci dysku. Ten dysk chłodzi się, zachodzą w nim reakcje jądrowe, a my promieniowanie tej bardzo gęstej materii widzimy. Co ciekawe, w takiej gęstej materii powstają pierwiastki ciężkie, jak złoto i platyna i istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, że całe złoto, które znajduje się na Ziemi powstało właśnie w wyniku łączenia się dwóch gwiazd neutronowych.
Prof. Tomasz Bulik w rozmowie z RMF FM. Posłuchaj cz. 2 wywiadu

O sensacyjnym odkryciu, które zwiastuje złote czasy astronomii mówi prof. Tomasz Bulik cz.2

Ta obserwacja była tak ciekawa między innymi dlatego, że wydarzenie o którym mówimy rozegrało się stosunkowo niedaleko od nas, w skali Wszechświata oczywiście, nieco ponad 100 milionów lat świetlnych. Oczywiście możliwości obserwacji z pomocą fal grawitacyjnych sięgają dużo dalej, ale jednak ta odległość ma znaczenie, bo pozwala zobaczyć więcej...

To łączenie się gwiazd neutronowych było widziane z odległości 40 megaparseków, czyli około 100 milionów lat świetlnych, w tym czasie zasięg, czyli możliwość detekcji takich obiektów sięgał od 60 megaparseków dla detektora VIRGO do prawie 200 dla detektorów LIGO. Widzieliśmy to zjawisko dość blisko, w stosunku do czułości detektorów, to pozwoliło badać je bardzo dokładnie. Stosunek sygnału do szumu był bardzo wysoki, było to bardzo znaczące, jak mówimy "jasne" w falach grawitacyjnych zjawisko. Jednocześnie ciekawe było to, że to łączenie się gwiazd neutronowych było bardzo słabym błyskiem gamma. Większość błysków gamma widzimy z odległości znacznie większych, nawet sto razy większych, niż ten konkretny błysk. Obserwacja tego błysku wyjaśnia nam pewne rzeczy, ale pokazuje też, że istnieje klasa tych zjawisk, których do tej pory tak naprawdę nie widzieliśmy lub nie byliśmy w stanie zidentyfikować. One są tak słabe, że prawdopodobnie widzieliśmy je w lokalnym Wszechświecie, ale nie mogliśmy zidentyfikować. Teraz, gdy mamy do dyspozycji obserwatoria fal grawitacyjnych, będziemy mogli też te obiekty zidentyfikować.

Ta kampania obserwacyjna była możliwa między innymi dzięki temu, że uruchomiono już obserwatorium VIRGO i ten zestaw trzech obserwatoriów fal grawitacyjnych z powodów czysto geometrycznych mógł pozwolić na w miarę precyzyjne określenie ich źródła...

Aby określić na niebie położenie źródła fal grawitacyjnych, trzeba wykorzystać kilka obserwatoriów. Położenie wyznaczamy przez triangulację, pomiar opóźnienia w jakim pojawia się sygnał w jednym w stosunku do drugiego. Ponadto, bardzo nam pomaga obserwacja relatywnej, względnej amplitudy, na ile amplituda w jednym obserwatorium, które ma inaczej ułożone ramiona, ma się do amplitudy w obserwatorium położonym parę tysięcy kilometrów stamtąd. Za pomocą dwóch obserwatoriów LIGO można było wyznaczyć położenie na niebie z dokładnością kilkuset stopni kwadratowych, analiza danych z trzech obserwatoriów zmniejszyła tej region do 28 stopni kwadratowych. I właśnie ta lokalizacja umożliwiła nam znalezienie odpowiednika elektromagnetycznego. Określenie pozycji z pomocą obserwatorium FERMI, które zaobserwowało błysk gamma, było bowiem znacznie mniej dokładne.

Co potem, dzięki tej kampanii, udało się zaobserwować, co można obserwować dalej?

Przede wszystkim mogliśmy obserwować promieniowanie kilonowej, tego chłodzącego się dysku materii. Ponadto można obserwować poświatę błysku gamma, promieniowanie związane z rejonem, w którym struga materii uderza w materie międzygwiazdową. I chłodzenie się tego szoku, który tam powstaje. Dalej możemy obserwować to promieniowanie zarówno w zakresie optycznym, jak i radiowym. Ponadto ciekawe jest to, że udało się zidentyfikować galaktykę, z której pochodzi to zjawisko i ponieważ mamy dokładnie miejsce, gdzie się to wydarzyło, możemy też zbadać, jaka byłą prawdopodobnie historia tego obiektu i z jakich gwiazd on mógł powstać. Możemy prześledzić, jak wyglądało pokolenie wstecz gwiazd, z których powstał ten układ podwójny gwiazd neutronowych. Tu jest cała kopalnia wiedzy astronomicznej. Dodatkowo jeszcze warto podkreślić, że fakt iż zobaczyliśmy równocześnie błysk w falach grawitacyjnych i falach gamma pozwolił wyznaczyć prędkość rozchodzenia się grawitacji z niespotykaną dotychczas dokładnością...

I jaka to prędkość?

To jest dokładnie prędkość światła. Potwierdza to fakt, że sygnały dotarły do nas z opóźnieniem dwóch sekund, propagując się przez sto milionów lat.

Czy w chwili, kiedy mamy potwierdzenie obietnic, jakie składano w związku z odkryciem fal grawitacyjnych, a z drugiej strony mamy konkretne wyniki polegające na wyjaśnieniu pewnych zjawisk, które do tej pory były przewidywane teoretycznie, możemy uznać, że te sensacyjne wieści zwiastują złote czasy astronomii?

Myślę, że tak. Spodziewam się teraz wielu ciekawych odkryć, niespodzianek, które przyniosą nam kolejne lata. Teraz te detektory fal grawitacyjnych są wyłączone i podlegają usprawnieniom. Chodzi o to, by zwiększyć ich czułość. Prawdopodobnie zostaną włączone w postaci sieci trzech obserwatoriów w przyszłym roku i wtedy będziemy, jak sądzę, obserwować znacznie więcej obiektów, więcej różnych ich aspektów, więcej ciekawych rzeczy. Myślę, że sam początek astronomii fal grawitacyjnych był spektakularny, od razu udało nam się zobaczyć kilka interesujących obiektów. Choćby podwójne czarne dziury, co do których istnienia, większość środowiska astronomicznego nie byłą do końca przekonana. Musze przy tym przyznać, że w Polsce w grupie astrofizyków, wraz z moim kolegą profesorem Krzysztofem Belczyńskim, od dłuższego czasu sądziliśmy i przewidywaliśmy, że tego typu obiekty powinny być we Wszechświecie prominentne. Teraz okazuje się, że możemy zobaczyć też podwójne gwiazdy neutronowe. Do kompletu brakuje nam układów czarna dziura - gwiazda neutronowa, ale sądzimy, że powinny występować. Myślę, że dane, które zdobędziemy dzięki astronomii fal grawitacyjnych będą stanowiły niewyczerpane źródło informacji o Wszechświecie, inspiracji do prac, pozwolą nam poznać wiele aspektów Wszechświata, które są do tej pory nieznane.
Grzegorz Jasiński

...

Zblizamy sie chyba do ostatecznego opisu swiata materialnego w kategoriach naukowych. Nie ma juz zadnej duzej dziedziny nie opisanej. Tylko grawitacja byla oporna.

BRMTvonUngern

RMF 24
Fakty
Nauka
Teleskop Hubble'a też zobaczył źródło fal grawitacyjnych
Teleskop Hubble'a też zobaczył źródło fal grawitacyjnych

Wczoraj, 16 października (19:40)

Teleskop Hubble'a także brał udział w badaniach zderzenia gwiazd neutronowych, zaobserwowanego w sierpniu niemal równocześnie przez detektory fal grawitacyjnych i obserwatoria kosmicznych promieni gamma. Przez dwa tygodnie różne zespoły badawcze wykorzystywały jego rozdzielczość, by obserwacyjnie potwierdzić istnienie kilonowej, widzialnego obiektu towarzyszącego połączeniu się dwóch skrajnie gęstych obiektów, najprawdopodobniej gwiazd neutronowych. Wyniki badań kosmicznego teleskopu wskazują, że w takiej materii powstają pierwiastki ciężkie, choćby złoto i platyna.
Galaktyka NGC 4993 w obiektywie teleskopu Hubble'a
/NASA, ESA /Materiały prasowe

17 sierpnia tego roku obserwatoria LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) i VIRGO niezależnie zarejestrowały sygnał fal grawitacyjnych GW170817. Dwie sekundy później europejski teleskop INTEGRAL i należące do NASA obserwatorium Fermi (Fermi Gamma-ray Space Telescope) odebrały krótki błysk promieni gamma, mniej więcej z tego samego kierunku. Z pomocą kilkudziesięciu teleskopów z całego świata rozpoczęto poszukiwania źródła sygnału. Okazała się nim galaktyka soczewkowata NGC 4993, około 130 milionów lat świetlnych od Ziemi. Zauważono tam punkt świetlny, którego wcześniej nie było, do jego badań zaprzęgnięto też teleskop kosmiczny Hubble'a.

Kiedy dowiedziałem się, że sygnał od LIGO i VIRGO pojawił się prawie równocześnie z błyskiem gamma, to mnie niemal powaliło - wspomina Andrew Levan z University of Warwick, który kierował pierwszym zespołem obserwującym NGC 4993 z pomocą Hubble'a. Kiedy zdałem sobie sprawę, że mogą w tym brać udział gwiazdy neutronowe, byłem zachwycony jeszcze bardziej. Na taką szansę czekaliśmy bardzo długo - dodaje.

Teleskop Hubble'a wykonał zdjęcia jasnego obiektu w NGC 4993 zarówno w świetle widzialnym, jak i podczerwieni. Obiekt był jaśniejszy niż nowa, ale mniej jasny niż supernowa. Okazało się, że w ciągu sześciu dni obserwacji znacząco przygasł. Badania spektroskopowe pokazały, że wyrzuca materię z prędkością sięgająca 1/5 prędkości światła. Byliśmy zaskoczeni, jak dokładnie zachowanie kilonowej zgadzało się z przewidywaniami - mówi prof. Nial Tanvir z University of Leicester, szef kolejnego z zespołów badawczych, korzystających z Hubble'a. To w najmniejszym stopniu nie przypominało supernowej, którą w końcu ten obiekt mógłby być. Szybko nabraliśmy pewności, że to faktycznie coś nowego - wyjaśnia.

Powiązanie kilonowych i krótkich błysków promieniowania gamma z łączeniem się gwiazd neutronowych było do tej pory dość trudne, po obserwacjach związanych z GW170817 wszystko stało się jasne. Widmo kilonowej było dokładnie takie samo, jak przewidywali teoretycy - mówi Levan. To sprawia, że obiekt można uznać za źródło fal grawitacyjnych z bardzo dużą pewnością - tłumaczy.

Analiza widm w podczerwieni pozwoliła znaleźć sygnały wskazujące, że powstają tam najcięższe pierwiastki w przyrodzie. To pozwala z dużym prawdopodobieństwem odpowiedzieć na jeszcze jedno z istotnych pytań, dotyczące pochodzenia choćby złota i platyny. Warunki towarzyszące zderzeniu i połączeniu gwiazd neutronowych wydają się... w sam raz.
Zmiana jasności NGC 4993 podczas kolejnych obserwacji
/NASA, ESA. A.J. Levan (U. Warwick), N.R. Tanvir (U. Leicester), and A. Fruchter and O. Fox (STScI) /Materiały prasowe
Grzegorz Jasiński

...

Teoria stala sie faktem.

BRMTvonUngern

Naukowiec z WFTiMS pomógł rozwiązać jedną z zagadek kwantowej metrologii

Prof. Paweł Horodecki z Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Gdańskiej we współpracy z zespołem profesora Jakuba Zakrzewskiego z Uniwersytetu Jagiellońskiego opisał w jaki sposób możliwe jest przekroczenie tzw. granicy Heisenberga, wartości uważanej w kwantowej metrologii za nieprzekraczalną. Wyniki badań zespołu zostały opublikowane w prestiżowym amerykańskim czasopiśmie naukowym Physical Review X.

– Kwantowa metrologia jest dziedziną nauki, w której wykorzystuje się efekty kwantowe do wykonywania ultraprecyzyjnych pomiarów fizycznych. Przykładowo, wykrywanie fal grawitacyjnych wymaga dokładności sięgającej tysięcznych części średnicy protonu. Istnieje jednak granica dokładności takiego pomiaru, znana pod nazwą granicy Heisenberga. W ostatnim czasie pojawił się szereg artykułów, których wyniki sugerowały, że możliwe jest jej przekroczenie, jednak jest to w pewnym sensie pozorne, jak w naszych badaniach zdołaliśmy udowodnić – mówi prof. Horodecki, pracownik naukowy Katedry Fizyki Teoretycznej i Informatyki Kwantowej WFTiMS PG.

W kwantowej metrologii granicą Heisenberga nazywa się maksymalną szybkość, z jaką maleje niepewność pomiaru w zależności od liczby zaangażowanych w pomiar cząstek N. Niepewność nie może maleć szybciej, niż odwrotność N. Z ostatnich artykułów używających technik tzw. przejść fazowych wynikało, że w pewnych sytuacjach mogłoby się to dziać szybciej. Badacze z PG i UJ pokazali jednak, że we wszystkich tych scenariuszach nie dzieje się to za darmo, lecz wiąże się z poważnym dodatkowym kosztem: czasem trwania pomiaru.

– W ten sposób nie tylko wyjaśniliśmy zagadkę, ale i pokazaliśmy, że w metrologii czas jest cenną walutą. Trzeba nią płacić zawsze, ilekroć chce się uzyskać dodatkowe polepszenie precyzji pomiaru w porównaniu z granicą Heisenberga – zaznacza prof. Horodecki.

Z artykułem naukowym, którego współautorem jest prof. Paweł Horodecki, można zapoznać się tutaj.
[link widoczny dla zalogowanych]

Z profilem naukowym prof. Pawła Horodeckiego można zapoznać się na portalu MOST Wiedzy.
[link widoczny dla zalogowanych]

...

Oczywiscie to tak specjalistyczne ze nie do nauczenia ale warto poinformowac.

Generalnie chodzi o to ze przy obecnej fizyce pomiar staje sie niewykonalny bo kazde narzedzie zmienia stan tego co sie mierzy a przy takiej precyzji jak tu trzeba zmienia za bardzo.

BRMTvonUngern

Dwa niezależne badania potwierdzają odkrycie fal grawitacyjnych

Wierność obserwacji dokonanych w 2016r przez Obserwatorium LIGO została potwierdzona w 2 niezależnych badaniach. Pierwszy został przeprowadzony przez naukowców z Kanadyjskiego Instytutu Fizyki Teoretycznej, drugi - przez niemieckich fizyków z Instytutu Maxa Plancka, pisze Ars Technica.

...

Znakomicie. To musi tak byc w swietle naszej wiedzy nie ma nic niefalowego! Nawet ekonomia to fale!

BRMTvonUngern

prof. Trautman - to on udowodnił istnienie fal grawitacyjnych

Niewiele osób wie, że to Polak, prof. Andrzej Trautman udowodnił istnienie fal grawitacyjnych. To dzięki jego pracom przyznano dwie Nagrody Nobla.

...

Warto wiedziec.

BRMTvonUngern

Kosmiczne autostrady pojawiają się i znikają skracając czas podróży obiektu

Analiza trajektorii planetoidy wskazuje, że w większości przypadków obiekt tego typu może przemieścić się z okolic Jowisza w okolice Neptuna w czasie od kilkuset tysięcy do milionów lat,jeżeli przypadkiem „skorzysta” z tymczasowej autostrady, to może pokonać tę drogę w zaledwie kilkadziesiąt lat.

Ruch gwiazd, planet, księżyców i sond w przestrzeni kosmicznej regulowany jest przez grawitację. Jednak dopiero teraz astronomowie odkrywają kosmiczne autostrady, którymi można lecieć ile fabryka dała.

Przemieszczanie się obiektów w przestrzeni kosmicznej, zarówno naturalnych jak i tych stworzonych przez człowieka nie przypomina tego, z czym mamy na co dzień do czynienia na Ziemi. Silniki, ich moc i zapasy paliwa to jedno, grawitacja to drugie. Wiele sond wysyłanych z Ziemi oprócz własnych silników wykorzystuje bliskie przeloty w pobliżu masywnych obiektów, takich jak planety, aby nabrać prędkości lub też ją zmniejszyć. To właśnie z tego powodu sonda zmierzająca aktualnie do Merkurego musi po drodze dwukrotnie przelecieć w pobliżu Wenus i aż siedem razy w pobliżu Merkurego, zanim będzie w stanie wejść na orbitę wokół tej planety.

Teraz naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego znaleźli specjalne miejsca w przestrzeni międzyplanetarnej, w których można jeszcze szybciej przemieszczać się między planetami. Jeżeli uda się precyzyjnie ustalić gdzie i kiedy one powstają, to czas podróży sond kosmicznych w odległe rejony Układu Słonecznego może ulec istotnemu skróceniu.

© Dostarczane przez spidersweb.pl
Odkrycie wynika z analizy milionów orbit różnych małych ciał niebieskich Układu Słonecznego, takich jak planetoidy czy komety. Astronomowie zauważyli, że w pobliżu każdej planety pojawiają się i znikają swego rodzaju autostrady. Jeżeli na takiej autostradzie znajdzie się akurat jakaś planetoida, kometa czy w końcu sonda kosmiczna, to jej lot do innych planet zostanie znacząco skrócony.

Analiza trajektorii, po których poruszają się planetoidy wskazuje, że choć w większości przypadków obiekt tego typu może przemieścić się z okolic Jowisza w okolice Neptuna w czasie od kilkuset tysięcy do milionów lat, to jeżeli przypadkiem „skorzysta” z tymczasowej autostrady, to może pokonać tę drogę w zaledwie kilkadziesiąt lat. W trakcie modelowania ruchu cząstek w pobliżu gazowych olbrzymów okazało się, że części z nich udało się pokonać tę odległość (Jowisz-Neptun) w czasie krótszym niż 10 lat.

© Dostarczane przez spidersweb.pl
Powyższa grafika przedstawia łukowe struktury, które powstają i znikają wskutek interakcji grawitacyjnych między różnymi obiektami Układu Słonecznego. Wraz ze zmianą wzajemnego położenia poszczególnych planet takie łuki mogą łączyć się nawet w specjalne „autobahny”, które pojawiają się i znikają rozciągając się czasami od Pasa Planetoid, aż poza orbitę Neptuna.

Z takich autostrad często korzystają, chociażby komety z rodziny Jowisza, które kiedy trafią w odpowiednie miejsce ulegają wyrzuceniu jak z procy. Czasami przyspieszenie grawitacyjne spowodowane bliskim przelotem w pobliżu Jowisza, może całkowicie wyrzucić je z Układu Słonecznego w przestrzeń międzygwiezdną, gdzie za miliardy lat mogą wlecieć do innego układu planetarnego (tak jak do naszego układu wleciała planetoida `Oumuamua).

Jak wjechać na kosmiczną autostradę?

Nie wiadomo. Astronomowie zdołali ustalić mniej więcej kiedy i w jakich warunkach pojawiają się owe specjalne przestrzenie, w których można skorzystać z „turbodoładowania”. Niemniej jednak jak na razie skupiali się na gazowych olbrzymach. Teraz natomiast planują zabrać się za poszukiwanie podobnych struktur w otoczeniu Ziemi i Marsa. Do tego jednak potrzeba wielu obserwacji małych ciał kosmicznych przelatujących w otoczeniu tych planet.

Cała zabawa jest jednak opłacalna. Jeżeli uda się ustalić, w jaki sposób zachowują się takie kosmiczne autostrady w pobliżu Ziemi, będzie można wykorzystać je do skracania czasu podróży kosmicznych. To z kolei oznacza możliwość zabierania z Ziemi mniejszej ilości paliwa i większej liczby instrumentów naukowych. Zainteresowanych do sfinansowania takich badań nie powinno brakować. Pozostaje nam zatem trzymać za nich kciuki. Jeżeli uda się szybciej przemieszczać sondy do odległych gazowych i lodowych olbrzymów, to być może szybciej zobaczymy nowe sondy w pobliżu Urana i Neptuna – dwóch zdecydowanie bardzo zaniedbanych przez nas planet.

...

Szok! 10.000 czy 100.000 razy szybciej niz to wynika z predkosci swiatla! A moze milion razy szybciej! Jeslibysmy to rozwineli to bylo by mozliwe latac na inne uklady planetarne. No ale do tego nie dojdzie bo wczesniej bedzie paruzja. A po niej to juz nie trzeba bedzie latac skoro bedzie teleportacja to skoczymy tam w jednej chwili.