ایک گروتویی لہر کیا ہے؟

افتتاحی گروتویی لہروں کے (کا پتہ لگانے) کی سرکاری تاریخ فروری 11، 2016 سمجھا جاتا ہے. اس کے بعد پریس کانفرنس پر واشنگٹن میں منعقد کی جاتی ہے، تعاون Ligo کی کے رہنماؤں، یہ اعلان کیا گیا محققین کی ٹیم نے اس رجحان کو ٹھیک کرنے کی بنی نوع انسان کی تاریخ میں پہلی بار کے لئے کامیاب ہو گی.

عظیم آئنسٹائن کی پیشن گوئی

حقیقت یہ ہے کہ تجاذبی لہروں بھی گزشتہ صدی کے آغاز (1916) میں موجود ہے کہ البرٹ آئنسٹائن جنرل اضافیت (GR) کے فریم ورک کے اندر اندر تیار کی تجویز پیش کی. ایک صرف وہ لوگ جو اصل اعداد و شمار کی ایک کم از کم کے ساتھ اس طرح دور رس نتائج اخذ کرنے کے قابل تھا مشہور ماہر طبیعیات کے ہوشیار صلاحیتوں پر تعجب کر سکتے ہیں. بہت سے دیگر طبعی مظاہر پیش گوئی کی علاوہ کہ اگلی صدی میں پایا تصدیق (وقت گزرنے سست، گروتویی کھیتوں کی سمت میں برقناطیسی تابکاری، وغیرہ میں تبدیلیاں) تقریبا، لاشوں کی لہر تعامل کی اس قسم کی موجودگی کا پتہ لگانے تک حال ہی میں یہ ممکن نہیں تھا.

کشش ثقل - ایک برم؟

عام طور پر، کی روشنی میں اضافیت کے نظریہ کشش ثقل شاید ہی ایک قوت. یہ نتیجہ ہے خلائی وقت لگاتار کے perturbation کے یا گھماو کے. اس مانگنا وضاحت کرنے کے لئے ایک اچھی مثال کپڑے کا ٹکڑا بڑھا جا سکتا ہے. ایک بلک اعتراض کی سطح پر رکھا وزن کے تحت ایک وقفے قائم ہے. یہ "متوجہ" کیا گیا تھا اس اسنگتی کے قریب تحریک میں دیگر اشیاء، ان کی تحریک کی رفتار کو تبدیل کریں گے. اور زیادہ سے زیادہ اعتراض (رہ قطر اور گھماو گہرائی)، زیادہ سے زیادہ کے وزن "کشش کی طاقت." یہ کپڑے کے اوپر چلتا ہے جب، آپ کو مختلف "لہریں" کے ابھرنے دیکھ سکتے ہیں.

اسی طرح کچھ دنیا خلا میں ہو رہا ہے. کوئی تیزی سے آگے بڑھ ٹھوس بات نہیں کی جگہ اور وقت کی کثافت میں کمی بیشی کا ذریعہ ہے. ایک اہم طول و عرض کے ساتھ ایک گروتویی لہر، انتہائی بڑی عوام کے ساتھ لاشیں قائم کیا یا عظیم سرعت کے ساتھ جب ڈرائیونگ.

جسمانی نردجیکرن

خلائی وقت میٹرک میں اتار چڑھاو گروتویی میدان میں تبدیلیوں کے طور پر خود اظہار. یہ رجحان بھی جگہ وقت لہریں کہا جاتا ہے. گروتویی لہر جسم پر اثر انداز ہوتا ہے اور سامنا کرنا پڑا اشیاء، نچوڑ اور ان ھیںچ. اصل سائز کے 10 ^-21 کے حکم کی - کشیدگی رقم بہت چھوٹے ہیں. اس رجحان کا پتہ لگانے کے پورے مشکل محققین کی پیمائش اور مناسب سامان کا استعمال کرتے ہوئے ان تبدیلیوں کو ریکارڈ کرنے کا طریقہ سیکھنے کے لئے تھا کہ ہے. گروتویی تابکاری کی طاقت بھی انتہائی کم ہے - پورے نظام شمسی کے لئے، یہ چند کلوواٹ ہے.

گروتویی لہروں کی تبلیغ کی رفتار قدرے کرانے کے میڈیم کی خصوصیات پر منحصر ہے. ماخذ سے دوری کے دولن کے طول و عرض میں آہستہ آہستہ کمی واقع ہوتی ہے لیکن صفر تک پہنچ جاتا ہے کبھی نہیں. فریکوئنسی ہرٹج کی سینکڑوں کئی دسیوں سے ایک رینج میں ہے. انٹرسٹیلر درمیانے درجے میں گروتویی لہروں کی رفتار نقطہ نظر روشنی کی رفتار.

واقعاتی ثبوت

پہلی بار گروتویی لہروں کے وجود کی ایک نظریاتی تصدیق امریکی ماہر فلکیات جوزف ٹیلر اور 1974 ء میں ان کے معاون رسل Hulse حاصل کرنے میں کامیاب رہے. دوربین کے ذریعے کائنات کا مطالعہ کر Arecibo (پورٹو ریکو)، محققین پلسر PSR B1913 + 16 نیوٹران ستارے ایک مسلسل کونیی رفتار (غیر معمولی صورت) میں بڑے پیمانے پر کی ایک مشترکہ مرکز کے ارد گرد کو باری باری دکھائے جن میں سے ایک بائنری سسٹم کے نمائندگی دریافت ویدشالاوں. ہر سال علاج کی مدت 3.75 گھنٹے ابتدائی طور پر ہے، 70 MS تک کم. یہ قدر گروتویی لہروں کی نسل کے لئے توانائی کی کھپت کی وجہ سے ان کے نظام کی گردش کی رفتار میں اضافے کی پیش گوئی ہے کہ GTR مساوات کے نتائج کے مطابق ہے. بعد میں مزید ڈبل pulsars اور اسی طرح کی ایک رویے کے ساتھ سفید dwarfs پایا گیا. ریڈیو فلکیات D. ٹیلر اور آر Hulse مطالعہ کر گروتویی کھیتوں کے نئے امکانات کی دریافت کے لئے فزکس میں نوبل انعام 1993 ء میں دیا گیا تھا.

گروتویی لہر چوری

پتہ لگانے کے گروتویی لہروں کے پہلے بیان 1969 ء میں میری لینڈ یونیورسٹی کے سائنسدان Dzhozefa Vebera (امریکہ) کی طرف سے موصول. اس مقصد کے لئے وہ ان کی اپنی ڈیزائن کی دو گروتویی انٹینا، دو کلومیٹر کے فاصلے کی طرف سے الگ استعمال کیا. گونج ڈیٹیکٹر حساس piezoelectric transducers کے ساتھ لیس ایلومینیم کا ایک اچھا کمپن الگ تھلگ سلنڈر فٹ ٹکڑا تھا. مبینہ طور پر مقرر اتار چڑھاو ویبر کے طول و عرض میں توقع سے زیادہ ایک ملین سے زیادہ گنا زیادہ ثابت ہوئی. امریکی ماہر طبیعیات کے مثبت نتائج کی "کامیابی" کا اعادہ کرنا اسی طرح کے سامان کا استعمال کرتے ہوئے دوسرے محققین کی طرف سے کوششوں نکلا نہیں کیا ہے. اس علاقے میں کام ویبر کے چند سال بعد دوالیا تسلیم کیا، لیکن بہت سے ماہرین کے مطالعہ کے اس علاقے میں بلا کے "گروتویی بوم" کی ترقی کو فروغ دیا جا چکا ہے. ویسے، Dzhozef Veber اپنی وفات تک گروتویی لہروں لینے کے لئے اس بات کا یقین تھا.

استقبالیہ سامان کو بہتر بنانے کے

سپر حساس میگنیٹو - 70s کے سائنسدان میں بل Feyrbank (USA) SQUIDs کے استعمال کے ساتھ گروتویی لہر اینٹینا کی ڈیزائن تیار کیا ہے، مائع ہیلیم کی طرف سے ٹھنڈا. وقت میں موجودہ ٹیکنالوجی کو آپ کی مصنوعات کے موجد، "دھات" میں نے محسوس دیکھنے کے لئے اجازت نہیں ہے.

اس اصول کے مطابق Auriga کی lenyarskoy نیشنل لیبارٹری (Padova، اٹلی) میں گروتویی ڈیٹیکٹر سے بنا ہے. ایلومینیم، میگنیشیم سلنڈر کی بنیاد ساخت اور 3 میٹر کی لمبائی اور 0.6 میٹر کا ایک ویاس. 2.3 ٹن رسیور یونٹ کا وزن ایک الگ تھلگ میں لٹکایا جاتا ہے، قریب مطلق صفر ویکیوم چیمبر کو ٹھنڈا. تعین اور شیک معاون کلوگرام resonator اور کمپیوٹر کی بنیاد پر ایک پیمائش کے نظام کا پتہ لگانے کے لئے. سامان 10 ^-20 کے بیان ^{سنویدنشیلتا.}

interferometers

interferometric گروتویی لہر ڈٹیکٹر کے کام کاج کی بنیاد مائیکلسن interferometer میں استعمال کیا جاتا ہے کہ ایک ہی اصولوں کو شامل کر لیا. لیزر بیم کے ذریعہ کی طرف سے خارج دو نہریں میں تقسیم کیا جاتا ہے. کندھوں آلات بہاؤ پر متعدد مظاہر اور سفر دوبارہ ایک دوسرے کے ساتھ لایا جاتا ہے، اور آخری جج مداخلت تصویر متاثر ہوتا ہے کے بعد تو کرنوں کا کورس کسی بھی رکاوٹ (مثلا، گروتویی لہر). اس طرح کے سامان کے مختلف ممالک میں پیدا کیا جاتا ہے:

• GEO 600 (ہنور، جرمنی). خلا سرنگ 600 میٹر کی لمبائی.
• Tama کے (جاپان) 300 میٹر کندھوں کے ساتھ.
• کنیا (پیسا، اٹلی) - ایک تین کلو میٹر طویل سرنگوں کے ساتھ 2007 میں شروع کی ایک مشترکہ فرانکو اطالوی منصوبہ.
• Ligo کی (امریکہ، پیسفک کوسٹ)، 2002 میں گروتویی لہروں کے لئے شکار کی قیادت.

آخری مزید تفصیل سے بات قابل غور.

Ligo کی اعلی درجے کی

منصوبے ٹیکنالوجی کے میسا چوسٹس اور کیلی فورنیا انسٹی ٹیوٹ کے سائنسدانوں کی طرف سے شروع کیا گیا تھا. 3 ہزار کلومیٹر، سے علیحدہ دو ویدشالاوں مشتمل لوزیانا تین ایک جیسی interferometers ساتھ اور واشنگٹن (لونگسٹن اور Hanford کے شہر). لمبوت خلا سرنگ کی لمبائی 4 ہزار میٹر ہے. یہ موجودہ اسی طرح کے ڈھانچے تاریخ کی سب سے ہے. 2011 تک، کئی کوششوں کا پتہ لگانے کے گروتویی لہروں کو کوئی نتائج نہیں ہیں. ایک کافی اپ گریڈنگ (اعلی درجے Ligo کی) رینج 300-500 ہرٹج میں زیادہ سے زیادہ پانچ بار سامان کی سنویدنشیلتا میں اضافہ ہوا، اور کم تعدد خطے میں (60 ہرٹج تک) ایک قدر طرح مائشٹھیت 10 ^-21 پہنچنے شدت کے تقریبا ایک حکم ^ہے. اپ ڈیٹ کیا منصوبہ ستمبر 2015 میں شروع کر دیا، اور تعاون کے ایک ہزار سے زائد ملازمین کی کوششوں کے نتائج کے ساتھ اجروثواب حاصل کیا گیا ہے.

گروتویی لہروں پائے جاتے ہیں

29 کے عوام اور 36 مرتبہ شمسی بڑے پیمانے پر اس سے بڑا ساتھ دو بڑے سیاہ سوراخ کی ایک ولی - ستمبر 14، 2015 7 MS وقفہ قلمبند قابل مشاہدہ کائنات کے کنارے پر جگہ لے لی ہے کہ سب سے بڑے واقعات سے ہمارے سیارے کے گروتویی لہروں کے نیچے آ میں Ligo کی ڈٹیکٹر پیش قدمی کی. گروتویی لہر تابکاری کو سیکنڈ کے ایک معاملے میں پہلے 1.3، گا کے دوران جگہ لے لی، جس کے مقدمے کی سماعت کے دوران یہ معاملہ کے بارے میں تین شمسی عوام گزارے. 35 ہرٹج میں ابتدائی مقررہ تعدد گروتویی لہروں، اور سطح کا زیادہ سے زیادہ چوٹی قیمت 250 ہرٹج میں پہنچ گئے.

حاصل کی بار بار جامع جانچ اور علاج کا نشانہ بنایا گیا تھا کے نتائج، احتیاط سے اعداد و شمار کے متبادل تشریحات اڑا دیا. آخر میں، 11 فروری آئنسٹائن طرف سے پیش گوئی کے رجحان کے براہ راست پتہ لگانے پر گزشتہ سال، یہ دنیا کمیونٹی کے لئے اعلان کیا گیا تھا.

حقیقت یہ ہے کہ محققین کی ایک ٹائٹینک کے کام کی عکاسی: - ایک ایٹم ہے، وہ بھی کم اورنج ہے کتنا کے ویاس سے چھوٹا کئی بار کے طور پر اس قدر سائز کے دولن کے بازو کے طول و عرض 10 ^-19 میٹر ہے.

مستقبل کے امکانات

اس دریافت کو ایک بار پھر تصدیق کی ہے کہ اضافیت کا عمومی نظریہ - خلاصہ فارمولوں کے صرف ایک سیٹ ہے، اور مجموعی طور پر گروتویی لہروں کے جوہر اور کشش ثقل میں ایک مکمل طور پر نئی شکل نہیں ہے.

5 ملین کلومیٹر کے بارے کندھوں، گروتویی فیلڈز کی بھی معمولی perturbations کے پتہ لگانے کے قابل کے ساتھ ایک بڑا تبکرما interferometer کی تخلیق: مزید مطالعہ میں، سائنسدانوں یلسا منصوبے پر بہت امید ہے. اس سمت میں کام کے Revitalization کائنات، عمل، مشاہدے روایتی بینڈ میں مشکل یا ناممکن ہے کہ کی ترقی کے بنیادی مراحل کے بارے میں بہت کچھ بتا کرنے کے قابل ہے. کوئی شک نہیں کہ مستقبل میں طے کیا جائے گا کہ جو سیاہ سوراخ، گروتویی لہروں، فطرت کے بارے میں زیادہ بات نہیں ہے.

اوشیش گروتویی ویکرن کا مطالعہ، بگ بینگ کے بعد ہماری دنیا کی پہلی لمحات کے بارے میں بات کرنے کے قابل کے طور پر، زیادہ حساس جگہ کے آلات کی ضرورت ہوگی. ), но его реализация, по заверениям специалистов, возможна не ранее, чем через 30-40 лет. یہ منصوبہ موجود ہے (بگ بینگ آبزرور)، لیکن اس کے عمل، ماہرین کی یقین دہانیوں، یہ 30-40 سال سے پہلے ممکن نہیں ہے.