Нобеловата награда за физика достига до изследователи, открили гравитационни вълни
Изследователите Rainer Weiss, Barry C. Barish и Kip S. Thorne спечелиха Нобеловата награда за физика за 2017 г. за "техния решаващ принос в реализацията на детектора LIGO и наблюдението на гравитационни вълни", обяви Нобеловият комитет във вторник в института "Каролинска" Стокхолм, цитиран от News.ro.
Разграничението ще бъде споделено между изследователите. Германският физик Райнер Вайс ще получи половината от наградата, докато другата половина ще отиде за американските изследователи Бари С. Бариш и Кип Си Торн, според Нобеловия комитет от Стокхолм.
На 14 септември 2015 г. за първи път се наблюдават гравитационни вълни във Вселената. Вълните, предсказани от Алберт Айнщайн преди 100 години, идват от сблъсъка на две черни дупки. Необходими са били 1,3 милиарда години, за да бъдат регистрирани гравитационни вълни от детектора LIGO (Обсерватория за гравитационна вълна) в САЩ.
Откритият сигнал е бил изключително слаб, когато е достигнал Земята, но това наблюдение е предвещало революция в астрофизиката.
Гравитационните вълни са напълно нов начин да наблюдаваме най-жестоките събития в космоса и да тестваме границите на нашето собствено разбиране за света.
LIGO, лазерът с гравитационна вълна, е съвместен проект с над хиляда изследователи от повече от 20 страни.
Райнер Вайс е роден през 1932 г. в Берлин, Германия. Той има докторска степен от Масачузетския технологичен институт през 1962 г.
Бари С. Бариш е роден през 1936 г. в Омаха, САЩ. През 1962 г. е доктор на науките в Калифорнийския университет, Бъркли, Калифорния, САЩ.
Кип С. Торн е роден през 1940 г. в Логан, САЩ. Той има докторска степен от Принстънския университет, 1965.
Тримата учени бяха наградени „за техния принос в развитието на американската LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) и за откриване на гравитационни вълни“, се казва в прессъобщението на Нобеловия комитет, цитирано от Agerpres.
Гравитационните вълни са наблюдавани за първи път на 14 септември 2015 г. Тези вълни, чието съществуване е предсказано от Алберт Айнщайн преди век, са породени от сблъсъка между две черни дупки със средна маса. Отне 1.3 милиарда години, докато вълните от този сблъсък достигнат американския детектор LIGO, разпространявайки се в пространството-времето със скоростта на светлината.
Откритият сигнал е бил изключително слаб, но това наблюдение е предвещало зората на нова ера на астрофизиката. Гравитационните вълни са напълно нов начин да наблюдаваме и анализираме някои от най-жестоките събития във Вселената и да тестваме собствените си граници за разбиране на света около нас., според Нобеловия комитет.
Първото откриване на гравитационни вълни е потвърдено досега от три други наблюдения. Последният от тях се състоя на 14 август 2017 г. и за първи път и двата детектора, LIGO и VIRGO, наблюдават едновременно гравитационни вълни. Гравитационните вълни, открити на 14 август, също идват от сблъсъка и сливането на две черни дупки, с маси приблизително 31 пъти и 25 пъти по-големи от масата на Слънцето, съответно. След сливането двамата генерират черна дупка от около 53 слънчеви маси (част от масата на двете се трансформира в енергия и се разпространява през космоса под формата на гравитационни вълни). Двете черни дупки, които са се сблъскали, и черната дупка, получена в резултат на сблъсъка, са в същата масова категория като черните дупки, открити преди това от LIGO.
Проектът LIGO, който има две обсерватории, разположени в Луизиана и Вашингтон, представлява сътрудничество, включващо повече от 1000 изследователи от 20 страни. „Носителите на Нобелова награда за физика за 2017 г. са осигурили с ентусиазъм и решителност успеха на проекта LIGO“, се казва в комюникето.
"Прекрасно е", беше реакцията на физика Райнер Вайс на новината, че той е сред носителите на Нобелова награда, според DPA. "Добре съм. Дори съм облечен ", каза американският физик в телефонно обаждане минути след като научи, че е нобелов лауреат.
До средата на 70-те години Райнер Вайс вече е прегледал възможните източници на фонов шум, които биха могли да нарушат измерванията за откриване на гравитационни вълни, и е създал система за идентифициране на тези вълни - лазерен интерферометър - която няма да бъде засегната от фоновия шум. . Още в началото и Кип Торн, и Райнер Вайс бяха напълно убедени, че наблюдението на гравитационните вълни е възможно и тяхното откриване обещава революция в начина, по който разбираме Вселената.
Гравитационните вълни са вибрации на пространствено-времево съдържание, които се разпространяват със скоростта на светлината през Вселената, според Алберт Айнщайн, който беше убеден, че никога няма да бъде възможно да се измери тези вълни.
ЛИГО и ДЕВА търси гравитационни вълни, следвайки как те влияят на пространствено-времевата текстура: когато такава вълна премине, тя разтяга пространството в една посока и го притиска в друга, в перпендикулярна посока. Двете обсерватории използват интерферометри за откриване на тези малки колебания в пространството-времето. Такова устройство разделя единичен лазерен лъч на две и изпраща получените лъчи в различни посоки, но перпендикулярни един на друг (образувайки "L").
Двата получени лъча изминават равни разстояния в експеримента, удрят някои огледала и се връщат към източника. Ако тази експериментална система не е нарушена от външни фактори (в този случай от гравитационни вълни), те са перфектно подравнени при връщане. Но пресичането с гравитационна вълна може да промени разстоянието, изминато от лазера, на всяко от двете рамена под прав ъгъл.
Подобно на светлината, гравитацията се разпространява през пространството под формата на вълни, но това не е радиация. В случай на гравитация, самото пространство се изкривява, като се разтяга и изстисква от гравитационни вълни. Откриването на гравитационни вълни изисква измерване на лазерни лъчи, проектирани на разстояние от 4 километра с точност от порядъка на 1/10 000 от диаметъра на протон.
Откритията, които потвърждават съществуването на гравитационни вълни, откриват нов начин за наблюдение на Вселената. Например, ако се открият гравитационните вълни, генерирани от първичната експлозия, Големия взрив, те ще предоставят нова информация за това как се е образувала Вселената. Такива вълни, извънредно силни, също се образуват, когато звездите експлодират в етапа на свръхнова или когато необикновено масивни неутронни звезди пулсират. Откриването им, където може да предостави нова информация за космическите обекти и събитията, които ги произвеждат.
Конкретни доказателства за съществуването на гравитационни вълни отварят нова ера за дисциплини като физика или астрономия. „Като се има предвид, че гравитационните вълни не взаимодействат директно с материята (за разлика от електромагнитното излъчване например), те се разпространяват безпроблемно във Вселената и могат да осигурят общ преглед на целия космос“, според екипа на LIGO. Следователно „те трябва да носят непроменена информация за техния произход, за разлика от електромагнитното излъчване, което се изкривява през милиони светлинни години през космоса“.
Нобеловата награда за физика е втората, обявена в поредица от награди, които се връчват всяка година. Нобеловата награда за химия ще бъде обявена в сряда, 4 октомври.
Фондацията Нобел обяви миналата седмица, че финансовата награда, която ще получат тазгодишните победители, ще бъде с един милион шведски крони по-висока от миналогодишната сума. По този начин всяка Нобелова награда през 2017 г. ще бъде придружена от чек за 9 милиона шведски крони (1,1 милиона долара).
Според традицията Нобеловите награди ще бъдат връчвани както всяка година по време на официален банкет, който ще се проведе на 10 декември, датата, на която се отбелязва смъртта на Алфред Нобел.
През 2016 г. изследователите Дейвид Таулес, Дънкан Халдейн и Майкъл Костерлиц спечелиха Нобелова награда за физика за „теоретични открития в областта на фазовите преходи и топологичните фази на материята“.