LIGO के वैज्ञानिकों ने गुरुत्वीय तरंगों की खोज की, जो अल्बर्ट आइंस्टीन के लिए सही साबित हुई

आज, लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (एलआईजीओ) के वैज्ञानिकों ने पुष्टि की कि उन्होंने आखिरकार गुरुत्वाकर्षण तरंगों के प्रमाण पाए हैं और ऐसा करने में, 100 साल पुरानी पहेली को हल किया जिसने अल्बर्ट आइंस्टीन को मनाया। यह भौतिकविदों द्वारा बनाई गई सबसे महत्वपूर्ण खोजों में से एक है, और यह अन्य रहस्योद्घाटन के एक झरने की ओर ले जाने का वादा करती है।

"हम गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगा चुके हैं," LIGO के निदेशक डेविड रीट्ज़ ने गुरुवार की घोषणा के दौरान कहा, वैज्ञानिक समुदाय के आसपास महीनों से चल रही अफवाहों की पुष्टि करता है। “यह वास्तव में एक वैज्ञानिक चांद है। और हमने ऐसा किया - हम चाँद पर उतरे। ”

1916 में वापस, आइंस्टीन ने अपनी थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी प्रकाशित की। आधुनिक भौतिकी की नींव में यह बहुत महत्वपूर्ण तरीकों से महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, सिद्धांत ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों के अस्तित्व की भविष्यवाणी की: स्पेसटाइम में तरंगें जो बाहर की ओर बढ़ती हैं, जो द्रव्यमान की उपस्थिति के कारण होती हैं। इन तरंगों के अस्तित्व को स्वीकार करने के बाद, आइंस्टीन के मरने से पहले वास्तव में उन्हें स्थित कर दिया गया था।

क्योंकि आइंस्टीन का कार्य वीर्यवान था, लगभग हर चीज जो हम सोचते हैं कि हम गुरुत्वाकर्षण के बारे में जानते हैं, गुरुत्वाकर्षण तरंगों के अस्तित्व पर निर्भर करता है। इसका मतलब है कि आज तक, हम गुरुत्वाकर्षण के बारे में जो कुछ भी जानते थे, वह वास्तव में पुष्टि नहीं की गई थी। वह सब बदल रहा है।

इसमें इतना समय क्यों लगा? गुरुत्वाकर्षण तरंगें इतनी छोटी और कमजोर होती हैं कि वैज्ञानिक एक संकेत की तलाश में रहते हैं जो -23 की शक्ति के पैमाने पर है। सदैव द्वितीयक साक्ष्यों का प्रतिफल होता है, लेकिन वास्तविक प्रमाण उस पैमाने पर खोजना कठिन है, यही कारण है कि LIGO को 25 साल पहले एक साथ रखा गया था। एमआईटी, कैलटेक और 16 देशों के लगभग 1000 वैज्ञानिकों के बीच सहयोग से, LIGO ने एक इंटरफेरोमीटर नामक एक चीज का निर्माण किया: एक चार किलोमीटर लंबा उपकरण जो संकेतों का पता लगाने के लिए दर्पण के साथ आगे और पीछे लेज़रों को शूट करता है जो कि छोटे 1/1000 के व्यास के बराबर होते हैं। प्रोटॉन।

LIGO ने इनमें से दो अति-संवेदनशील उपकरणों का निर्माण किया - एक हैनफोर्ड, वाशिंगटन में, और दूसरा लिविंगस्टन, लुइसियाना में - यह सुनिश्चित करने के लिए कि उन्हें जो कुछ भी मिला उसे सत्यापित किया जा सके। दोनों उपकरण 2002 में ऑनलाइन हो गए थे, लेकिन 13 साल तक अंधेरा के अलावा कुछ भी नहीं था।

14 सितंबर, 2015 को नव-उन्नत इंटरफेरोमीटर को चालू करने के दो दिन बाद, LIGO शोधकर्ताओं ने आखिरकार कुछ पाया। जैसा कि वे बाद में सीखेंगे, यह दो ब्लैक होल द्वारा निर्मित एक संकेत था - प्रत्येक का व्यास लगभग 150 किलोमीटर और सूर्य का द्रव्यमान 30 गुना। वे प्रकाश की लगभग आधी गति से एक दूसरे में घूम रहे थे। वे एक ही ब्लैक होल में टकरा गए और विलीन हो गए।

टकराने से टकराने वाली कुल ऊर्जा ब्रह्मांड में सभी तारों की तुलना में 50 गुना अधिक शक्तिशाली थी।

रीटज़ के अनुसार, रिकॉर्ड किए गए संकेत इस बात के अनुरूप थे कि आइंस्टीन का सिद्धांत इन परिस्थितियों में किस समीकरण का अनुमान लगाएगा। फिर भी, उन्होंने और उनके सहयोगियों ने डेटा को "मन से छेड़छाड़" पाया।

संकेत केवल इस बात पर ध्यान नहीं देते हैं कि गुरुत्वाकर्षण तरंगें कैसी दिखती हैं। वे विलय की घटनाओं और टकरावों से पहले और बाद में ब्लैक होल की वास्तविक विशेषताओं का भी वर्णन करते हैं। LIGO के वैज्ञानिक गैब्रिएला गोंजालेज के अनुसार, कैप्चर किए गए संकेतों की तरंगों से पता चलता है कि विलयित ब्लैक होल वास्तव में मूल दो वस्तुओं के योग से थोड़ा कम है। इसके अलावा, "यह विलय 1.3 अरब साल पहले हुआ था," उसने कहा, "जब पृथ्वी पर यहां बहुकोशिकीय जीवन बस फैलने लगा था।"

गोंजालेज ने सिग्नल की एक संशोधित ऑडियो रिकॉर्डिंग खेली - एक छोटा, चिड़ियों जैसा। "यह आने वाले कई लोगों में से एक है," उसने कहा।

निष्कर्षों के प्रभाव को समाप्त नहीं किया जा सकता है। यह खोज सिर्फ एक सदी पुराने रहस्य को ही नहीं डालती है - यह एक अद्वितीय लेंस के माध्यम से मनुष्यों को ब्रह्मांड के बारे में अधिक जानने के लिए खोलती है। गुरुवार से पहले, खगोलविज्ञानी अनिवार्य रूप से विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के माध्यम से ब्रह्मांड का अध्ययन करने के लिए सीमित थे। जब हमने बहुत कुछ सीखा है, तो सितारों, सुपरनोवा, ब्लैक होल, और अन्य घटनाओं के बारे में एक बड़ी मात्रा में है जो हम गुरुत्वाकर्षण तरंगों को देखने और मापने के बिना अध्ययन नहीं कर सकते हैं। यह जानते हुए कि हम अंत में उन संकेतों को सुन सकते हैं जो वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड के एक पूरे हिस्से को खोलते हैं जो बंद हुआ करता था।

वास्तव में, LIGO के परिणाम ब्लैक होल के अस्तित्व को प्रभावी रूप से साबित करते हैं।

शायद सबसे पेचीदा, प्रसिद्ध खगोल भौतिकीविद् और LIGO के सह-संस्थापक किप थोर्न (7 वें स्थान पर, लेकिन निश्चित रूप से ऊपर की ओर अब ट्रेंडिंग) पर जोर दिया जाएगा, जो "कॉस्मिक स्ट्रिंग्स" के रूप में जाने जाने वाले अध्ययनों की संभावना होगी, जो वैज्ञानिकों को विस्तार और मुद्रास्फीति की व्याख्या करने में मदद करते हैं बिग बैंग के बाद से ब्रह्मांड।

अन्य प्रश्न वैज्ञानिक गुरुत्वाकर्षण तरंगों के बड़े अध्ययन के साथ उत्तर देने में सक्षम हो सकते हैं: ब्रह्मांड का विस्तार कितनी तेजी से हो रहा है? क्या एक सुपरनोवा का कारण बनता है? प्रकाश की तुलना में गुरुत्वाकर्षण तरंगें कितनी तेज यात्रा करती हैं?

LIGO शुरू करना "एक बड़ा जोखिम था," फ्रांस कॉर्डोवा, नेशनल साइंस फाउंडेशन के निदेशक ने कहा। लेकिन लगता है कि जोखिम आज चुकता हो गया है। "आइंस्टीन मुस्कुरा रहे होंगे।"

गुरुवार की घोषणा भी निश्चित रूप से बड़ी उम्मीदें जगाएगी लिसा पाथफाइंडर - एक अंतरिक्ष यान eLISA के लिए एक परीक्षण के रूप में कार्य करता है, एक अंतरिक्ष-आधारित इंटरफेरोमीटर - और उस परियोजना में निवेश किए गए धन और समय को बहुत मान्य करेगा।

और यह सिर्फ शुरुआत है। हम ब्रह्मांड के बारे में और अधिक जानने जा रहे हैं जितना हमने कभी सोचा हो सकता है, और अंत में ब्रह्मांड की उत्पत्ति और भविष्य को समझने के करीब आ सकता है। "क्या वास्तव में रोमांचक है जो आगे आता है," Reitze कहा।