Ми, можливо, нарешті встановили швидкість гравітації

Пришестя астрономії

Здатність виявляти гравітаційні хвилі швидко просуває нас в нову еру як астрономії, так і фізики. Нові інструменти, такі як Гравітаційно-хвильова обсерваторія лазерного інтерферометра (LIGO), дозволили нам спостерігати не один, а чотири випадки зіткнення чорних дір протягом останніх двох років. Тепер ці інструменти дали нам більш глибоке розуміння однієї з найбільших таємниць сучасної фізики: швидкості гравітації.

У той час як в ньютонівської фізики передбачалося, що ефекти гравітації були миттєвими, Альберт Ейнштейн припустив, що сила, яка утримує нас прив'язаними до Землі, фактично мала переміщатися по простору, перш ніж натягувати об'єкт. З передбачення Ейнштейна вчені шукали способи вимірювання цього явища.

«Швидкість гравітації, як швидкість світла, або з, є однією з фундаментальних констант у Всесвіті», - сказав Physic фізик з Університету штату Монтана Ніл Корніш. «До появи гравітаційної хвильової астрономії у нас не було можливості безпосередньо виміряти швидкість гравітації».

Це пришестя проклало шлях для першого спостереження астрономів як гравітаційних хвиль, так і світла, що відбувається з того ж самого події. Гравітаційні хвилі від цього виверження були виявлені LIGO, а потім, за все через дві секунди, за допомогою двох телескопів було виявлено короткий гамма-сплеск з аналогічного місця. Передбачається, що подія буде Килонова - вибух в 1000 разів яскравіше стандартної нові, викликаної злиттям двох нейтронних зірок.

Вимірювання швидкості гравітації

Ці два набори даних з Килонова дозволили вченим порівняти швидкість гамма-випромінювання зі швидкістю гравітаційних хвиль, даючи нам набагато чіткіше уявлення про швидкість гравітації, ніж будь-коли раніше. Попередні вимірювання гравітаційних хвиль дозволили вченим звузити діапазон можливих швидкостей сили тяжіння до 55 і 142 відсотків c.

Але це спостереження дозволило їм звузити різницю між швидкістю тяжіння і c з точністю до -3 x 10 ^ -15 і 7 x 10 ^ -16 с - тобто швидкість гравітації - це практично швидкість світла.

Це наукове просування має широкі наслідки для фундаментальної фізики і нашого розуміння космосу. Не в останню чергу, визначення швидкості гравітації допомогло б фізикам розвінчати теорії, які суперечать загальній теорії відносності Ейнштейна.

«Багато альтернативні теорії гравітації, в тому числі і ті, які були використані для пояснення прискореного розширення Всесвіту, пророкують, що швидкість гравітації відрізняється від швидкості світла», - сказав Корніш в Phys.org. «Деякі з цих теорій тепер виключені, тим самим обмежуючи способи розумної модифікації теорії Ейнштейна і роблячи темну енергію більш імовірним поясненням прискореного розширення».

Астрономи очікують, що LIGO і інше подібне обладнання нададуть достатню кількість даних в найближчі роки, щоб допомогти визначити швидкість тяжкості з точністю до 1 відсотка від c; просто один приклад того, як гравітаційні хвилі просувають нашу космологію, як ніколи раніше.

Література: Фізика, Листи астрофізичного журналу, Наукові оповіщення