Nobelova cena za fyziku sa dostáva k výskumníkom, ktorí detekovali gravitačné vlny
Vedci Rainer Weiss, Barry C. Barish a Kip S. Thorne získali Nobelovu cenu za fyziku za rok 2017 za „ich rozhodujúci príspevok k realizácii detektora LIGO a pozorovaniu gravitačných vĺn,“ oznámil Nobelov výbor v utorok v Karolínskom ústave v r. Štokholm, cituje portál News.ro.
O rozdiely sa budú deliť výskumní pracovníci. Polovicu ceny dostane nemecký fyzik Rainer Weiss, zatiaľ čo druhá polovica poputuje americkým výskumníkom Barry C. Barishovi a Kipovi S Thornovi, uvádza Štokholmský Nobelov výbor.
14. septembra 2015 boli po prvýkrát pozorované gravitačné vlny vo vesmíre. Vlny, ktoré pred 100 rokmi predpovedal Albert Einstein, pochádzajú zo zrážky dvoch čiernych dier. Trvalo 1,3 miliardy rokov, kým gravitačné vlny zaznamenal detektor LIGO (Gravitational Wave Observatory) v USA.
Zistený signál bol po dosiahnutí Zeme mimoriadne slabý, ale toto pozorovanie ohlasovalo revolúciu v astrofyzike.
Gravitačné vlny sú úplne novým spôsobom, ako pozorovať najnásilnejšie udalosti vo vesmíre a testovať hranice nášho vlastného chápania sveta.
LIGO, gravitačný vlnový pozorovací laser, je projekt spolupráce s viac ako tisíc výskumníkmi z viac ako 20 krajín.
Rainer Weiss sa narodil v roku 1932 v Berlíne v Nemecku. Je držiteľom doktorátu na Massachusettskom technologickom inštitúte z roku 1962.
Barry C. Barish sa narodil v roku 1936 v Omahe v Spojených štátoch. V roku 1962 získal doktorát na University of California, Berkeley, CA, USA.
Kip S. Thorne sa narodil v roku 1940 v Logane v Spojených štátoch. Je držiteľom doktorátu na Princetonskej univerzite v roku 1965.
Troch vedcov ocenili „za príspevok k rozvoju amerického laboratória LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) a za detekciu gravitačných vĺn,“ citovala tlačovú správu Nobelovho výboru agentúra Agerpres.
Gravitačné vlny boli prvýkrát pozorované 14. septembra 2015. Tieto vlny, ktorých existenciu pred storočím predpovedal Albert Einstein, boli generované zrážkou medzi dvoma čiernymi dierami strednej hmotnosti. Trvalo 1,3 miliardy rokov, kým sa vlny z tejto zrážky dostali k americkému detektoru LIGO, ktoré sa šíria časopriestorom rýchlosťou svetla.
Zistený signál bol mimoriadne slabý, ale toto pozorovanie ohlasovalo úsvit novej éry astrofyziky. Gravitačné vlny sú úplne novým spôsobom, ako pozorovať a analyzovať najnásilnejšie udalosti vo vesmíre a ako testovať naše vlastné hranice porozumenia svetu okolo nás., podľa Nobelovho výboru.
Prvú detekciu gravitačných vĺn zatiaľ potvrdili ďalšie tri pozorovania. Posledná z nich sa uskutočnila 14. augusta 2017 a išlo o prvý prípad, keď oba detektory, LIGO aj VIRGO, pozorovali gravitačné vlny súčasne. Gravitačné vlny zistené 14. augusta tiež pochádzajú z kolízie a fúzie dvoch čiernych dier s hmotnosťou približne 31-krát a 25-krát väčšou ako hmotnosť Slnka. Po fúzii tieto dva generovali čiernu dieru s asi 53 slnečnými hmotami (časť hmoty týchto dvoch sa transformovala na energiu a šírila sa vesmírom vo forme gravitačných vĺn). Dve čierne diery, ktoré sa zrazili, a čierna diera vznikajúca pri zrážke sú v rovnakej hmotnostnej kategórii ako čierne diery, ktoré predtým zistila spoločnosť LIGO.
Projekt LIGO, ktorý má dva observatóriá v Louisiane a Washingtone, je spoluprácou zahŕňajúcou viac ako 1 000 výskumníkov z 20 krajín. „Laureáti Nobelovej ceny za fyziku za rok 2017 s nadšením a odhodlaním zabezpečili úspech projektu LIGO,“ uvádza sa v komuniké.
„Je to úžasné,“ reagovala podľa agentúry DPA fyzik Rainer Weiss na správu, že patrí medzi nositeľov Nobelovej ceny. "Som v pohode. Som dokonca oblečený, “uviedol americký fyzik v telefonáte niekoľko minút po tom, čo sa dozvedel, že je laureátom Nobelovej ceny.
V polovici 70. rokov Rainer Weiss už preskúmal možné zdroje hluku pozadia, ktoré by mohli narušiť merania na detekciu gravitačných vĺn, a navrhol systém na identifikáciu týchto vĺn - laserový interferometer - ktorý by nebol ovplyvnený hlukom pozadia. . Kip Thorne aj Rainer Weiss boli od samého začiatku plne presvedčení, že pozorovanie gravitačných vĺn je možné, a ich detekcia sľubuje revolúciu v chápaní vesmíru.
Gravitačné vlny sú vibrácie časopriestorového obsahu, ktoré sa šíria rýchlosťou svetla vesmírom, tvrdí Albert Einstein, ktorý bol presvedčený, že tieto vlny nebude nikdy možné merať.
LIGO a VIRGO hľadá gravitačné vlny podľa toho, ako ovplyvňujú časopriestorovú textúru: keď takáto vlna prejde, roztiahne priestor jedným smerom a stlačí ho iným smerom, kolmým smerom. Tieto dve observatóriá používajú na zisťovanie týchto malých výkyvov časopriestoru interferometre. Takéto zariadenie rozdelí jeden laserový lúč na dva a výsledné lúče vysiela v rôznych smeroch, ale navzájom kolmo (tvoria písmeno „L“).
Dva výsledné lúče prekonajú v experimente rovnaké vzdialenosti, narazia do niektorých zrkadiel a vrátia sa k zdroju. Ak tento experimentálny systém nie je narušený vonkajšími faktormi (v tomto prípade gravitačnými vlnami), sú po návrate dokonale vyrovnané. Ale priesečník s gravitačnou vlnou môže zmeniť vzdialenosť prejdenú laserom na každom z dvoch ramien v pravom uhle.
Rovnako ako svetlo, aj gravitácia sa šíri vesmírom vo forme vĺn, ale nejde o žiarenie. V prípade gravitácie je samotný priestor skreslený, je napínaný a stláčaný gravitačnými vlnami. Detekcia gravitačných vĺn si vyžadovala meranie laserových lúčov premietaných na vzdialenosť 4 kilometrov s presnosťou rádovo 1/10 000 priemeru protónu.
Objavy, ktoré potvrdzujú existenciu gravitačných vĺn, otvárajú nový spôsob pozorovania vesmíru. Napríklad, ak sú detekované gravitačné vlny generované prvotnou explóziou, Veľkým treskom, poskytnú nové informácie o tom, ako sa vesmír formoval. Takéto vlny, mimoriadne silné, vznikajú aj vtedy, keď hviezdy explodujú v štádiu supernovy alebo keď pulzujú mimoriadne hmotné neutrónové hviezdy. Zistiť ich, kde môže poskytnúť nové informácie o vesmírnych objektoch a udalostiach, ktoré ich vytvárajú.
Konkrétne dôkazy o existencii gravitačných vĺn otvárajú novú éru pre disciplíny ako fyzika alebo astronómia. „Vzhľadom na to, že gravitačné vlny neinteragujú priamo s hmotou (napríklad na rozdiel od elektromagnetického žiarenia), šíria sa nerušene vesmírom a môžu poskytnúť prehľad o celom kozme,“ uvádza tím LIGO. Preto „by mali niesť nezmenené informácie o svojom pôvode, na rozdiel od elektromagnetického žiarenia, ktoré je priestorom skreslené na milióny svetelných rokov.“ “.
Nobelova cena za fyziku je druhou, ktorá sa udeľuje v rámci série ocenení, ktoré sa udeľujú každý rok. Nobelova cena za chémiu bude vyhlásená v stredu 4. októbra.
Nobelova nadácia minulý týždeň oznámila, že finančná odmena, ktorú tohtoroční víťazi dostanú, bude o milión švédskych korún vyššia ako v minulom roku. Každú Nobelovu cenu v roku 2017 teda bude sprevádzať šek na 9 miliónov švédskych korún (1,1 milióna dolárov).
Podľa tradície sa Nobelove ceny budú udeľovať ako každý rok počas oficiálneho banketu, ktorý sa bude konať 10. decembra, v deň, keď sa pripomína smrť Alfreda Nobela.
V roku 2016 získali vedci David Thouless, Duncan Haldane a Michael Kosterlitz Nobelovu cenu za fyziku za „teoretické objavy v oblasti fázových prechodov a topologických fáz hmoty“.