ƏSas Yenilik Fizik Kip Torn, ‘Ulduzlararası’ arxadakı Qravitasiya Dalğalarını müzakirə edir

Fizik Kip Torn, ‘Ulduzlararası’ arxadakı Qravitasiya Dalğalarını müzakirə edir

Hansı Film GörməK Üçün?
 
Nəzəri Astrofizik Kip Torn, Jessica Chastain ilə Interstellar çəkilişində işləyir

Nəzəri Astrofizik Kip Torn, Interstellar çəkilişində Jessica Chastain ilə işləyir(Kredit: Simli Magazine vasitəsilə Kip Thorne)



Albert Einstein ilk dəfə təməlqoyma ümumi nisbilik nəzəriyyəsini dərc etdikdən bir əsr ərzində dünyanın ən yüksək düşüncəli şəxsləri onun nəzəriyyəsindən irəli gələn proqnozların doğru olub olmadığını kəşf etməyə çalışdılar. Bu düşüncələrdən biri olan Kip Thorne, kariyerasını Einşteynin cazibə dalğalarının mövcud olduğu və bu mövzuda dünyanın aparıcı mütəxəssisi saydığı iddiasını araşdırmağa sərf etmişdir. Torn indi müasir bəşər tarixinin ən təəccüblü elmi kəşflərindən birinin zirvəsindədir: bu dalğaların aşkarlanması .

California Texnologiya İnstitutunda nəzəri fizika professoru olaraq Torn, cazibə nəzəriyyəsi ilə bağlı çoxsaylı kitab və sənədlər nəşr etdirdi. 1984-cü ildə Thorne kosmik zamanın toxumasındakı kiçik təhrifləri - qravitasiya dalğalarının səbəb ola biləcəyi təhrifləri ölçmək üçün lazerlərdən istifadə edən LIGO (Lazer İnterferometrinin Qravitasiya Dalğası Rəsədxanası) layihəsini qurdu.

1994-cü ildə mükafatlıları yazdı Qara Deliklər və Zaman Çözgüləri: Einşteynin Dəhşətli Mirası, əsas auditoriyanı onun mürəkkəb tədqiqat sahəsinə bağlayan bir kitab. On il sonra Thorne elmi məsləhətçi oldu Ulduzlararası və filmin möhtəşəm vizuallarını dəqiq bir şəkildə təmin etmək üçün lazım olan riyaziyyatı təmin etdi. O da nəşr etdi Ulduzlararası Elm Christopher Nolan bir forvardla.

14 sentyabr 2015-ci il tarixində, Livingston, Louisiana və Hanford, Washington-dakı əkiz LIGO dedektor sahələrində çalışan elm adamları, ilk məlumatlardan çoxdan əvvəl baş verən şiddətli bir kosmik hadisənin aşkarlandığını göstərdikdən sonra gizlilik barədə and içdilər. Məlumatların yoxlanılması və yenidən yoxlanılmasından və xəbərlərin ictimaiyyətə yayılmağa başlamasından sonra, CalTech və MIT tərəfindən idarə olunan LIGO laboratoriyalarının tədqiqatçıları cazibə dalğalarının fövqəladə aşkarlandığını elan etdilər. Kainata yeni bir pəncərə olaraq dalğalar, təxminən 1,3 milyard il əvvəl iki qara dəliyin birləşdiyini ortaya qoydu.

Müşahidəçi ondan əvvəl Kip Tornla oturdu VFX ustası Paul Franklin və Oscar mükafatlı bəstəkar Hans Zimmer ilə multimedia əməkdaşlıq Kainatın əyri tərəfi , Einşteyn, cazibə dalğaları və üzərində işlərini müzakirə etmək Ulduzlararası .

Einşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsi nədir?

Kvant qanunları xaricində bütün fizika qanunları üçün bir çərçivədir. İnsanlar ümumiyyətlə yaxşı deyirlər, bu onun cazibə nəzəriyyəsidir, amma bunun xaricindədir. Bu nəzəriyyəni cazibə qüvvəsini izah etmək üçün qurdu, amma əslində nəzəriyyə bundan daha çox şey edir. Digər təbiət qanunlarının məkana və zamana necə uyğun gəldiyini izah edir.

Təbiəti klassik sahə adlandırdığımız şeydə təsvir etmək üçün bildiyimiz ən doğru yoldur, bunlar atomlara və molekullara bənzər şeylərə endiyiniz zaman xaricində hər şeydir.

Einşteyn nəzəriyyəsi necə əlaqələndirilir cazibə dalğaları ?

Einstein, ümumi nisbi nəzəriyyəsini 1905-1915-ci illər arasında davam edən çox gərgin bir səylə formalaşdırdı və nəzəriyyəni 1915-ci ilin noyabrında - yüz ildən bir az əvvəl tamamladı. Daha sonra proqnoz vermək üçün hazırladığı nəzəriyyəni və ya bu qanunları istifadə etməyə başladı. Ən vacib proqnozlardan biri və etdiyi son böyük proqnoz, cazibə dalğalarının mövcud olması idi. O, 1916-cı ilin iyununda bu səbəblə cazibə dalğası proqnozunun yüz illiyindən iki ay sonra danışdığımızı təxmin etdi.

Proqnozlara baxdı, günün texnologiyasına baxdı və kainatda cazibə dalğaları yarada biləcək şeylərə baxdı və onları heç görməyimizin ümidsiz olduğuna qərar verdi. Biz heç vaxt kifayət qədər dəqiq bir texnologiyaya sahib olmazdıq.

Səhv etdi. Onları ilk dəfə keçən sentyabr ayında gördük.

Einşteynin proqnozlarından qravitasiya dalğalarının son kəşfinə qədər olan zaman çizelgesinde, bir irəliləyişə səbəb olan dönüş nöqtəsi nə idi?

Yaxşı bir neçə dönüş nöqtəsi var idi. Ən vacib iki dönüş nöqtəsi iki xüsusi insandan gəldi. Joseph Weber, təxminən 1960-cı ildə, cazibə dalğalarını görmə qabiliyyətinə sahib ola bilən bir yanaşma düşündü və onları tapmaq üçün səy göstərdi. Einşteynin bunu etmək üçün texnologiyaya sahib olmayacağımızı söyləyən ilk şəxs idi. Weber cazibə dalğalarını görmədi. Bir müddət etdiyini düşündü, amma əslində onları görmədi. Dalğalar ümid etdiyindən daha zəifdir, ancaq insanların edə bilməyəcəyini düşünən insanların lojusunu qırdı və başqalarına ilham verdi. Mən daxil olmaqla.

İkinci dönüş nöqtəsi bir ixtira idi MIT-də Ray Weiss lakin bu fikrin toxumları daha əvvəl Rusiyanın Moskvasında Mixail Gertsenshtein və Vladislav Pustovoitdən gəldi. Ray Weiss indi istifadə etdiyimiz bu texnikanı icad etdi və Weber’in texnikasından fərqli idi. Buna interferometr cazibə dalğasının aşkarlanması deyirik və güzgüləri irəli və geri itələyən cazibə dalğalarına əsaslanır. Güzgülərin çoxunu lazer şüaları ilə ölçürsən.

Weiss bunu icad etdi və sonra qarşılaşacağınız bütün əsas səs-küy mənbələrini analiz etdi və onlarla necə davranacağınızı izah etdi. 1972-ci ildə bu cür dizaynla irəliləyiş üçün bir plan təqdim etdi. Müxtəlif yollarla dəyişdirilmiş, lakin böyük ölçüdə olmayan bir plan idi. Həqiqətən, bunu etmək üçün bir bələdçi kimi on illərlə zamanın sınağından çıxan bir dizayn idi. Ən böyük dönüş nöqtəsi bu idi.

Olduqca maraqlıdır, çünki Ray təvazökar bir oğlandır və cazibə dalğalarını kəşf edənə qədər bunu adi ədəbiyyatda dərc etməməsi fikri vardı. Beləliklə, bu işi indiyə qədər oxuduğum ən güclü texniki sənəd olduğunu yazdı. Yazdı və daxili bir MIT hesabat seriyasında yayımladı. Mənimlə mövzu ilə maraqlanan insanlar üçün asanlıqla əldə edildi. Adi ədəbiyyatda olmadığına görə axtarmalı oldunuz.

Qravitasiya dalğaları aşkar edildiyi üçün indi bu sahənin yanında nə var?

Yaxşı bu həqiqətən başlanğıcdır. Galileo ilk dəfə göylərdə optik teleskopunu öyrədərkən və müasir optik astronomiyanı açdıqda, bu kainatdan çıxan elektromaqnit pəncərələrdən ilk idi: işıq. ‘Pəncərə’ ifadəsini müəyyən bir dalğa boyu bölgəsi ilə radiasiya axtarmaq üçün istifadə etdiyimiz müəyyən texnologiyaları nəzərdə tuturuq. 1940-cı illərdə radio astronomiyası yarandı - işıq yerinə radio dalğaları ilə baxdı. 1960-cı illərdə rentgen astronomiyası doğuldu. 1970-ci illərdə qamma-şüa astronomiyası doğuldu. İnfraqırmızı astronomiya da 1960-cı illərdə anadan olmuşdur.

Tezliklə hamımızın elektromaqnit dalğaları ilə görünən, lakin fərqli dalğa uzunluqlarına sahib olan bu fərqli pəncərələrimiz oldu. Kainat radio teleskopu və rentgen teleskopu ilə işığa nisbətən çox fərqli görünür. Eyni şey cazibə dalğa astronomiyası ilə də baş verir.

Kainatı araşdırmaq üçün cazibə dalğalarından istifadə ediləcəkmi?

İndi edirik. İndi LIGO-da edirik. İki toqquşan qara dəliyin aşkar edildiyini elan etdik. Daha çox şey olacaq və bir çox başqa fenomen görəcəyik, ancaq bunları yalnız müəyyən bir salınım dövrü olan cazibə dalğaları ilə görürük. Bir neçə millisekundluq bir müddət. Önümüzdəki 20 il içində, saatlarla işləyən cazibə dalğalarını görəcəyik. Louisiana, Livingston'dakı LIGO laboratoriyası, iki qara dəliyin toqquşmasından çıxan cazibə dalğalarını aşkar etmək üçün istifadə edildi (sağda göstərilmişdir).

Louisiana, Livingston'dakı LIGO laboratoriyası, iki qara dəliyin toqquşmasından çıxan cazibə dalğalarını aşkar etmək üçün istifadə edildi (sağda göstərilmişdir).Kreditlər: LIGO








Kosmosda uçan LIGO-ya bənzər detektorlarla, ehtimal ki, yaxın 5 ildə, Pulsarlar dediyimiz şeyin izlənməsini əhatə edən radio astronomiya texnikasından istifadə edərək illər sürən cazibə dalğalarına baxacağıq.

Güman ki, yaxın 5 il ərzində - şübhəsiz ki, növbəti 10 ildə, kainatın yaşı qədər olan dövrləri olan cazibə dalğalarını görəcəyik. Nümunələr sayəsində göydə kosmik mikrodalğalı fon dediyimizi düzəldirlər.

Önümüzdəki 20 il ərzində dörd fərqli cazibə dalğa pəncərəsi açılacaq və hər biri fərqli bir şey görəcəkdir. Bununla kainatın doğuşunu araşdıracağıq. Kainatın ‘inflyasiya dövrü’ deyilən şey. Əsas qüvvələrin doğuşunu və necə meydana gəldiyini araşdıracağıq. Onların cazibə dalğaları istifadə edərək kainatın ilk anlarında dünyaya gəlmələrini izləyəcəyik. İndi etdiyimiz qara dəliklərin toqquşmasına baxacağıq, amma nəhəng qara dəliklərin toqquşması. Ulduzların qara dəliklərlə parçalandığını izləyəcəyik.

Əvvəllər görmədiyimiz fantastik bir sıra şeylər görəcəyik və bu, əsrlər boyu optik astronomiya davam etdiyi kimi əsrlər boyu davam edəcəkdir. Bu hələ başlanğıcdır.

Christopher Nolan ilə işlədiniz və Paul Franklin elm və görselləri quracaq arxada Ulduzlararası. Filmdəki qara dəlik nə qədər dəqiq idi, Gargantua?

Hollivud filmində ortaya çıxan ən dəqiq təmsil. Baş alim olan Oliver James Paul Franklin Şirkətidir Cüt mənfi , məndən bir israrla görüntüləmə üçün tamamilə yeni bir yol icad etdi. Bu mənada daha hamar və daha dəqiq şəkillər istehsal edir. IMAX filmi üçün sizə lazım olan budur.

Yeni bir texnika dəsti istifadə etdik, lakin daha qədim bir texnika istifadə edərək astrofizik, 1980-ci ilə qədər gedən Gargantua obrazı kimi şəkillər hazırlayır. İlk dəfə Fransada Jean-Pierre Luminet tərəfindən hazırlanmışdır. Qarqantuaya bənzəyən qara dəliklərin görüntüləri var, ancaq astrofizika ədəbiyyatında nadir hallarda gördün. Bu, astronomların teleskopları ilə gördükləri bir şey deyil. Gargantua, Interstellar filmində təsvir olunan qondarma qara dəlik.

Gargantua, Interstellar filmində təsvir olunan qondarma qara dəlik.(Kredit: Warner Bros.)



Bu, ən yüksək qətnamə, ən cəlbedici və ən cəlbedici versiyadır. Ancaq dəqiq təsvirlər əvvəllər astrofiziklər tərəfindən edilmişdir.

Filmdə professor Brand, Cooper'ın ulduzlararası səyahətindən geri döndüyü zaman cazibə problemini həll edəcəyini izah edir. Bu nə idi?

Filmdə Yer bioloji olaraq ölür və yalnız bir neçə milyon insan qalıb. Professor Brand və onunla işləyən insanların araşdırması, qalan insanları kosmik koloniyalarda yer üzündən çıxartmağın mümkün olub olmadığını tapmaqdır. Bunu etmək üçün raket gücünə sahib deyildilər. Yer üzündə kosmik koloniyalar qurmaq gücünə sahib idilər, ancaq onları qaldıracaq raket gücünə sahib deyildilər.

Filmdə birdən-birə meydana gələn cazibə anomaliyaları var və meydana çıxmağa başlayan cazibə ilə əlaqədar bu qəribəlik, professor Branda cazibə qüvvəsini idarə etmək və ya davranışını dəyişdirmək mümkün ola biləcəyini söylədi.

Etmək istədiyi şey, yerin cazibə qüvvəsini bizi qaldırmaq üçün kiçik raket gücündən istifadə edəcək qədər uzun müddət geri çevirmək idi. Məsələ bu anomaliyalardan necə istifadə edəcəyimizi öyrənmək idi. Murphin yataq otağında anomaliyanın bir nümunəsini görürsən - tozun düşən nümunəsi. Bu anomaliyalardan istifadə edə və yerin cazibəsini əslinə çevirə bilərsinizmi?

İnsanlıq ulduzlararası səyahətdən nə qədər uzaqdır?

Düşünürəm ki, üç əsrdən az olmayacaq. Çox çətindi.

Bunu necə edə biləcəyinizə dair fikirlər var, ümumiyyətlə insanları nəsillər boyu davam edən kosmik koloniyalara salmağı əhatə edir. İnsanlar tərəfindən dörd əsrin üçü ərzində insanlar tərəfindən əldə ediləcəyini düşünməyə vadar edən itələyici fikirlər var.

Arxasında Oscar qazanan vizual effektlər sənətçisi ilə reportajımızı oxuyun Ulduzlararası , Paul Franklin.

Robin Seemangal, NASA-ya və kosmik araşdırma üçün vəkilliyə diqqət yetirir. Hal-hazırda yaşadığı Brooklyndə doğulub böyüdü. Onu tapın Instagram daha çox yerlə əlaqəli məzmun üçün: @not_gatsby.

BəYəNə BiləCəYiniz MəQaləLəR :