Marea teorie a lui Einstein, confirmată după 100 de ani: ce sunt undele gravitaţionale
0În 1916, Albert Einstein prezenta o interpretare a gravitaţiei cu implicaţii uriaşe. Acum, undele gravitaţionale presupuse de el au fost observate.
Undele gravitaţionale au fost esenţiale pentru teoria relativităţii generale formulată de Albert Einstein. Se poate spune că omenirea a ajuns în momentul în care, ştiinţific, trece la următorul nivel, unul dedicat explorării spaţiale şi înţelegerii mai bune a apariţiei Universului. O dovadă indirectă a undelor gravitaţionale a venit cu descoperirea unui pulsar, în 1974, şi a unei stele neutronice. Russell Hulse şi Joseph Taylor au fost autori şi pentru descoperirea lor au primit premiul Nobel în Fizică în 1993.
Abia în septembrie 2015 o echipă alcătuită din 1.000 de oameni de ştiinţă, folosind LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory), a observat undele gravitaţionale şi a confirmat teoria lui Einstein.
„Acest avans marchează naşterea unui noi domeniu al astrofizicii, cu totul nou, comparabil cu momentul în care Galileo Galilei şi-a îndreptat pentru prima oară telescopul spre cer", a declarat France Cordova, directoarea National Science Foundation din SUA, unul dintre finanţatorii laboratorul LIGO. Undele gravitaţionale au fost detectate pe 14 septembrie 2015.
Ce sunt undele gravitaţionale prevăzute de Albert Einstein
Undele gravitaţionale sunt fluctuaţii în curbura spaţiu-timp pentru a căror înţelegere mai uşoară a fost ilustrarea lor ca undele pe suprafaţa unui lac. Conform teoriei lui Albert Einstein, undele gravitaţionale apar când obiectele grele se deplasează prin spaţiu-timp. În teoria generală a relativităţii, fizicianul susţine că spaţiul nu este un vid, aşa cum se credea, ci mai degrabă un material sau o ţesătură cu patru dimensiuni care poate fi trasă, împinsă, influenţată de obiectele cosmice care se deplasează prin ea.
Aceste distorsiuni generate în spaţiu-timp sunt cauza atracţiei gravitaţionale. Isaac Newton credea, cu câteva sute de ani înainte de Einstein, că gravitaţia presupune atracţia unui obiect mai mic exercitată de un obiect mai mare.
O modalitate foarte folosită de a explica undele gravitaţionale este de a întinde o membrană de cauciuc în aer, fixată pe nişte stâlpi. Dacă pui un obiect greu, o bilă de bowling, de exemplu, pe această membrană, observi că bila generează o adâncitură. Dacă pui pe membrană şi o bilă de biliard, mai uşoară, observi că aceasta va fi atrasă spre adâncitura formată de bila mai grea şi va „cădea" spre aceasta.
În sistemul nostru solar, Soarele generează acelaşi tip de distorsiune asupra continuului spaţiu-timp, iar planetele "cad" spre Soare, fiind susţinute la distanţa orbitală de adâncitura formată de propria sa greutate în textura cosmică.
Astfel, odată cu formularea acestei teorii, Albert Einstein a dat omenirii o ipoteză cu totul nouă: orice obiect care se mişcă prin această "substanţă" spaţiu-timp generează unde sau valuri în jurul său. Valurile create de corpurile mai puţin masive dispar relativ mai repede. Doar obiectele cosmice supermasive, aşa cum sunt găurile negre sau stelele neutronice pot generea astfel de valuri suficient de puternice pentru a putea fi observate cu ajutorul sistemelor de detecţie de pe Pământ.
Implicaţii ale descoperirii undelor gravitaţionale
Odată cu o înţelegere mai bună a Universului, am putea să-l descoperim mult mai rapid sau să învăţăm să călătorim mult mai repede. Totuşi, există un entuziasm foarte mare acum, care s-ar putea să nu fie bazat pe realitate, după cum explică Vlad Mixich, jurnalist „HotNews".
„Undele gravitaţionale datorită cărora vom dezlega misterul Universului şi vom demonstra că Dumnezeu nu e altceva decât o gaură neagră îmi aminteşte de efervescenţa creată în anii 90 de gene şi cartografierea genomului. Şi atunci, ca şi acum, eram în pragul vieţii veşnice, a vindecării tuturor bolilor şi, în general, a demonstraţiei că Dumnezeu nu e altceva decât o genă mică.
Ulterior s-a aflat că treaba nu e chiar aşa simplă, ba din contră, a apărut şi uriaşul domeniu al proteomicii şi, în general, s-a concluzionat că genetica nu a simplificat lucrurile, ci le-a îmbogăţit, deschizându-ne o fereastră spre o dimensiune nouă de o complexitate fabuloasă. (...) Chiar în acest paradox stă frumuseţea cuceritoare a ştiinţei moderne şi capacitatea ei de a entuziasma".
Revenind la undele gravitaţionale şi „scopul" lor, oamenii de ştiinţă prevăd că acum va fi mai uşor de înţeles originea Universului, pornind de la Big Bang. Astfel de unde se formează şi atunci când se ciocnesc două găuri negre, atunci când explodează stele în stadiul de supernove, sau atunci când pulsează stele neutronice foarte de masive. Astfel, detectarea acestora pot oferi noi informaţii despre obiectele şi evenimentele cosmice care le produc. Totodată, pot fi găsite punctele slabe ale teoriei lui Einstein şi construit mai departe pe baza ei. În orice domeniu ştiinţific, un moment important e confirmarea unei teorii.