ஈர்ப்பு அலைகளை ஆய்வு செய்யும் வானியலாளர்கள் தங்கச் சுரங்கத்தில் தடுமாறினர். உணர்வு: நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களில் இருந்து ஈர்ப்பு அலைகள் முதல் முறையாக பிரபஞ்சத்தில் ஜெமினி கண்டறியப்பட்டது

1917 ஆம் ஆண்டில் ஐன்ஸ்டீனால் கோட்பாட்டளவில் கணிக்கப்பட்ட ஈர்ப்பு அலைகள் இன்னும் அவற்றின் கண்டுபிடிப்பாளருக்காக காத்திருக்கின்றன.

அலெக்ஸி லெவின்

1969 ஆம் ஆண்டின் இறுதியில், மேரிலாந்து பல்கலைக்கழக இயற்பியல் பேராசிரியர் ஜோசப் வெபர் ஒரு பரபரப்பான அறிக்கையை வெளியிட்டார். விண்வெளியின் ஆழத்தில் இருந்து பூமிக்கு வரும் ஈர்ப்பு அலைகளை கண்டுபிடித்ததாக அறிவித்தார். அதுவரை, எந்த விஞ்ஞானியும் அத்தகைய கூற்றுக்களை முன்வைக்கவில்லை, மேலும் அத்தகைய அலைகளைக் கண்டறிவதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் வெளிப்படையாகக் கருதப்படவில்லை. இருப்பினும், வெபர் தனது துறையில் ஒரு அதிகாரியாக அறியப்பட்டார், எனவே அவரது சகாக்கள் அவரது செய்தியை மிகவும் தீவிரமாக எடுத்துக் கொண்டனர்.

இருப்பினும், விரைவில் ஏமாற்றம் ஏற்பட்டது. வெபர் பதிவு செய்ததாகக் கூறப்படும் அலைகளின் வீச்சுகள் கோட்பாட்டு மதிப்பை விட மில்லியன் மடங்கு அதிகமாகும். இந்த அலைகள் நமது கேலக்ஸியின் மையத்தில் இருந்து வந்ததாகவும், தூசி மேகங்களால் மறைக்கப்பட்டதாகவும், அப்போது அதிகம் அறியப்படாததாகவும் வெபர் வாதிட்டார். ஒரு பிரம்மாண்டமான கருந்துளை அங்கு மறைந்திருப்பதாக வானியற்பியல் வல்லுநர்கள் பரிந்துரைத்துள்ளனர், இது ஆண்டுதோறும் ஆயிரக்கணக்கான நட்சத்திரங்களை விழுங்குகிறது மற்றும் உறிஞ்சப்பட்ட ஆற்றலின் ஒரு பகுதியை ஈர்ப்பு கதிர்வீச்சு வடிவத்தில் வெளியேற்றுகிறது, மேலும் வானியலாளர்கள் இந்த அண்ட நரமாமிசத்தின் தெளிவான தடயங்களைத் தேடத் தொடங்கினர். உண்மையில் அங்கு கருந்துளை உள்ளது என்பது இப்போது நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, ஆனால் அது மிகவும் கண்ணியமாக நடந்து கொள்கிறது). யுஎஸ்ஏ, யுஎஸ்எஸ்ஆர், பிரான்ஸ், ஜெர்மனி, இங்கிலாந்து மற்றும் இத்தாலி ஆகிய நாடுகளைச் சேர்ந்த இயற்பியலாளர்கள் ஒரே மாதிரியான டிடெக்டர்களில் சோதனைகளைத் தொடங்கினர் - எதையும் சாதிக்கவில்லை.

வெபரின் கருவிகளில் இருந்து விசித்திரமான வாசிப்புகளுக்கு என்ன காரணம் என்று விஞ்ஞானிகளுக்கு இன்னும் தெரியவில்லை. இருப்பினும், அவரது முயற்சிகள் வீண் போகவில்லை, இருப்பினும் ஈர்ப்பு அலைகள் இன்னும் கண்டறியப்படவில்லை. அவற்றைத் தேட பல நிறுவல்கள் ஏற்கனவே கட்டப்பட்டுள்ளன அல்லது கட்டப்பட்டு வருகின்றன, மேலும் பத்து ஆண்டுகளில் அத்தகைய கண்டுபிடிப்பாளர்கள் விண்வெளியில் ஏவப்படும். தொலைதூரத்தில் இல்லாத எதிர்காலத்தில், ஈர்ப்பு கதிர்வீச்சு மின்காந்த அலைவுகளைப் போலவே ஒரு இயற்பியல் யதார்த்தமாக மாறும். துரதிர்ஷ்டவசமாக, ஜோசப் வெபர் இதை இனி அறியமாட்டார் - அவர் செப்டம்பர் 2000 இல் இறந்தார்.

ஈர்ப்பு அலைகள் என்றால் என்ன

ஈர்ப்பு அலைகள் என்பது விண்வெளியில் பரவும் ஈர்ப்பு புலத்தின் இடையூறுகள் என்று அடிக்கடி கூறப்படுகிறது. இந்த வரையறை சரியானது, ஆனால் முழுமையற்றது. பொது சார்பியல் கோட்பாட்டின் படி, இட-நேர தொடர்ச்சியின் வளைவின் காரணமாக ஈர்ப்பு எழுகிறது. புவியீர்ப்பு அலைகள் என்பது விண்வெளி நேர அளவீட்டின் ஏற்ற இறக்கங்கள் ஆகும், அவை ஈர்ப்பு புலத்தில் ஏற்ற இறக்கங்களாக வெளிப்படுகின்றன, எனவே அவை பெரும்பாலும் அடையாளப்பூர்வமாக விண்வெளி நேர சிற்றலைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஈர்ப்பு அலைகள் 1917 இல் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனால் கோட்பாட்டளவில் கணிக்கப்பட்டது. அவற்றின் இருப்பை யாரும் சந்தேகிக்கவில்லை, ஆனால் ஈர்ப்பு அலைகள் இன்னும் தங்கள் கண்டுபிடிப்பாளருக்காக காத்திருக்கின்றன.

புவியீர்ப்பு அலைகளின் ஆதாரம், சுற்றியுள்ள இடத்தில் புவியீர்ப்பு விசையில் ஒரே மாதிரியான மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும் பொருள் உடல்களின் எந்த இயக்கமும் ஆகும். ஒரு நிலையான வேகத்தில் நகரும் ஒரு உடல் அதன் ஈர்ப்பு புலத்தின் தன்மை மாறாததால், எதையும் கதிர்வீச்சு செய்யாது. ஈர்ப்பு அலைகளை வெளியிட, முடுக்கங்கள் அவசியம், ஆனால் எந்த முடுக்கம் மட்டுமல்ல. அதன் சமச்சீர் அச்சில் சுழலும் ஒரு உருளை முடுக்கத்தை அனுபவிக்கிறது, ஆனால் அதன் ஈர்ப்பு புலம் ஒரே மாதிரியாக உள்ளது மற்றும் ஈர்ப்பு அலைகள் எழாது. ஆனால் நீங்கள் இந்த உருளையை வேறு அச்சில் சுழற்றினால், புலம் ஊசலாடத் தொடங்கும் மற்றும் ஈர்ப்பு அலைகள் சிலிண்டரிலிருந்து எல்லா திசைகளிலும் இயங்கும்.

சுழற்சியின் அச்சில் சமச்சீரற்ற எந்தவொரு உடலுக்கும் (அல்லது உடல் அமைப்பு) இந்த முடிவு பொருந்தும் (அத்தகைய சமயங்களில் உடல் ஒரு நான்குமுனை கணம் இருப்பதாக கூறப்படுகிறது). காலப்போக்கில் நான்குமுனை கணம் மாறும் ஒரு வெகுஜன அமைப்பு எப்போதும் ஈர்ப்பு அலைகளை வெளியிடுகிறது.

விண்வெளியின் ஈர்ப்பு விளக்குகள்

நிலப்பரப்பு மூலங்களிலிருந்து ஈர்ப்பு கதிர்வீச்சு மிகவும் பலவீனமானது. 10,000 டன் எடையுள்ள எஃகு நெடுவரிசை, கிடைமட்டத் தளத்தில் நடுவில் இருந்து இடைநிறுத்தப்பட்டு, செங்குத்து அச்சில் 600 ஆர்பிஎம் வரை சுழன்று, தோராயமாக 10 -24 W சக்தியை வெளியிடுகிறது. எனவே, ஈர்ப்பு அலைகளைக் கண்டறிவதற்கான ஒரே நம்பிக்கை ஈர்ப்பு கதிர்வீச்சின் அண்ட மூலத்தைக் கண்டுபிடிப்பதாகும்.

இது சம்பந்தமாக, நெருக்கமான இரட்டை நட்சத்திரங்கள் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரியவை. காரணம் எளிதானது: அத்தகைய அமைப்பின் ஈர்ப்பு கதிர்வீச்சின் சக்தி அதன் விட்டத்தின் ஐந்தாவது சக்திக்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் வளர்கிறது. நட்சத்திரங்களின் பாதைகள் மிகவும் நீளமாக இருந்தால் இன்னும் சிறப்பாக இருக்கும், ஏனெனில் இது நாற்கர கணத்தின் மாற்ற விகிதத்தை அதிகரிக்கிறது. பைனரி அமைப்பில் நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் அல்லது கருந்துளைகள் இருந்தால் மிகவும் நல்லது. இத்தகைய அமைப்புகள் விண்வெளியில் உள்ள ஈர்ப்பு பீக்கான்களைப் போலவே இருக்கின்றன - அவற்றின் கதிர்வீச்சு அவ்வப்போது இருக்கும்.

விண்வெளியில் "துடிப்பு" ஆதாரங்களும் உள்ளன, அவை குறுகிய ஆனால் மிகவும் சக்திவாய்ந்த ஈர்ப்பு வெடிப்புகளை உருவாக்குகின்றன. ஒரு சூப்பர்நோவா வெடிப்புக்கு முன் ஒரு பெரிய நட்சத்திரம் சரிந்தால் இது நிகழ்கிறது. இருப்பினும், நட்சத்திரத்தின் சிதைவு சமச்சீரற்றதாக இருக்க வேண்டும், இல்லையெனில் கதிர்வீச்சு ஏற்படாது. சரிவின் போது, ​​ஈர்ப்பு அலைகள் நட்சத்திரத்தின் மொத்த ஆற்றலில் 10% வரை எடுத்துச் செல்லும்! இந்த வழக்கில் ஈர்ப்பு கதிர்வீச்சின் சக்தி சுமார் 10 50 W ஆகும். நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களின் இணைப்பின் போது இன்னும் அதிக ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது, இங்கே உச்ச சக்தி 10 52 W ஐ அடைகிறது. கதிர்வீச்சின் ஒரு சிறந்த ஆதாரம் கருந்துளைகளின் மோதல் ஆகும்: அவற்றின் நிறை நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களின் வெகுஜனத்தை பில்லியன் கணக்கான மடங்கு அதிகமாகும்.

ஈர்ப்பு அலைகளின் மற்றொரு ஆதாரம் அண்டவியல் பணவீக்கம் ஆகும். பிக் பேங்கிற்குப் பிறகு, பிரபஞ்சம் மிக விரைவாக விரிவடையத் தொடங்கியது, மேலும் 10 -34 வினாடிகளுக்குள் அதன் விட்டம் 10 -33 செமீ முதல் அதன் மேக்ரோஸ்கோபிக் அளவுக்கு அதிகரித்தது. இந்த செயல்முறை தொடங்குவதற்கு முன்பு இருந்த ஈர்ப்பு அலைகளை அளவிடமுடியாத அளவிற்கு வலுப்படுத்தியது, மேலும் அவர்களின் சந்ததியினர் இன்றுவரை தொடர்கின்றனர்.

மறைமுக உறுதிப்படுத்தல்கள்

ஈர்ப்பு அலைகள் இருப்பதற்கான முதல் ஆதாரம் அமெரிக்க வானொலி வானியலாளர் ஜோசப் டெய்லர் மற்றும் அவரது மாணவர் ரஸ்ஸல் ஹல்ஸ் ஆகியோரின் பணியிலிருந்து வருகிறது. 1974 ஆம் ஆண்டில், ஒரு ஜோடி நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் ஒன்றையொன்று சுற்றி வருவதைக் கண்டுபிடித்தனர் (அமைதியான துணையுடன் ரேடியோ-உமிழும் பல்சர்). பல்சர் அதன் அச்சில் ஒரு நிலையான கோணத் திசைவேகத்துடன் சுழன்றது (இது எப்போதும் இல்லை) எனவே மிகத் துல்லியமான கடிகாரமாகச் செயல்பட்டது. இந்த அம்சம் இரண்டு நட்சத்திரங்களின் வெகுஜனத்தையும் அளவிடவும் அவற்றின் சுற்றுப்பாதை இயக்கத்தின் தன்மையை தீர்மானிக்கவும் சாத்தியமாக்கியது. இந்த பைனரி அமைப்பின் சுற்றுப்பாதை காலம் (சுமார் 3 மணிநேரம் 45 நிமிடங்கள்) ஆண்டுதோறும் 70 μs குறைக்கப்படுகிறது. ஈர்ப்பு விசையின் காரணமாக ஒரு நட்சத்திர ஜோடியின் ஆற்றல் இழப்பை விவரிக்கும் பொதுவான சார்பியல் கோட்பாட்டின் சமன்பாடுகளின் தீர்வுகளுடன் இந்த மதிப்பு நன்கு ஒத்துப்போகிறது (இருப்பினும், இந்த நட்சத்திரங்களின் மோதல் 300 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு விரைவில் நடக்காது). 1993 ஆம் ஆண்டில், டெய்லர் மற்றும் ஹல்ஸுக்கு இந்த கண்டுபிடிப்புக்காக நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

ஈர்ப்பு அலை ஆண்டெனாக்கள்

ஈர்ப்பு அலைகளை சோதனை முறையில் கண்டறிவது எப்படி? வெபர் மீட்டர் நீளமான திட அலுமினிய உருளைகளை நுனிகளில் பைசோ எலக்ட்ரிக் சென்சார்களைக் கண்டறிபவர்களாகப் பயன்படுத்தினார். அவர்கள் ஒரு வெற்றிட அறையில் வெளிப்புற இயந்திர தாக்கங்களிலிருந்து அதிகபட்ச கவனிப்புடன் தனிமைப்படுத்தப்பட்டனர். வெபர் இந்த சிலிண்டர்களில் இரண்டை மேரிலாந்து பல்கலைக்கழக கோல்ஃப் மைதானத்தின் கீழ் ஒரு பதுங்கு குழியிலும், ஒன்றை ஆர்கோன் தேசிய ஆய்வகத்திலும் நிறுவினார்.

பரிசோதனையின் யோசனை எளிமையானது. ஈர்ப்பு அலைகளின் செல்வாக்கின் கீழ் விண்வெளி சுருக்கப்பட்டு நீட்டப்படுகிறது. இதற்கு நன்றி, சிலிண்டர் நீளமான திசையில் அதிர்வுறும், ஈர்ப்பு அலை ஆண்டெனாவாக செயல்படுகிறது, மேலும் பைசோ எலக்ட்ரிக் படிகங்கள் அதிர்வுகளை மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றுகின்றன. காஸ்மிக் ஈர்ப்பு அலைகளின் எந்தவொரு பத்தியும் கிட்டத்தட்ட ஒரே நேரத்தில் ஆயிரம் கிலோமீட்டர்களால் பிரிக்கப்பட்ட டிடெக்டர்களை பாதிக்கிறது, இது பல்வேறு வகையான சத்தங்களிலிருந்து ஈர்ப்பு தூண்டுதல்களை வடிகட்டுவதை சாத்தியமாக்குகிறது.

வெபரின் சென்சார்கள் உருளையின் முனைகளின் இடப்பெயர்வுகளை அதன் நீளத்தின் 10 -15 க்கு சமமானதாகக் கண்டறிய முடிந்தது - இந்த வழக்கில் 10 -13 செ.மீ.. துல்லியமாக இதுபோன்ற ஏற்ற இறக்கங்களைத்தான் வெபரால் கண்டுபிடிக்க முடிந்தது, அதை அவர் முதன்முதலில் 1959 இல் தெரிவித்தார். இயற்பியல் மறுஆய்வு கடிதங்களின் பக்கங்கள். இந்த முடிவுகளை மீண்டும் செய்வதற்கான அனைத்து முயற்சிகளும் பயனற்றவை. வெபரின் தரவு கோட்பாட்டிற்கு முரணானது, இது நடைமுறையில் 10 -18 க்கு மேல் தொடர்புடைய இடப்பெயர்வுகளை எதிர்பார்க்க அனுமதிக்காது (மற்றும் 10 -20 க்கும் குறைவான மதிப்புகள் அதிகமாக இருக்கும்). புள்ளியியல் ரீதியாக முடிவுகளைச் செயலாக்கும்போது வெபர் தவறு செய்திருக்கலாம். புவியீர்ப்புக் கதிர்வீச்சை சோதனை முறையில் கண்டறியும் முதல் முயற்சி தோல்வியில் முடிந்தது.

பின்னர், ஈர்ப்பு அலை ஆண்டெனாக்கள் கணிசமாக மேம்படுத்தப்பட்டன. 1967 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்க இயற்பியலாளர் பில் ஃபேர்பேங்க் அவற்றை திரவ ஹீலியத்தில் குளிர்விக்க முன்மொழிந்தார். இது பெரும்பாலான வெப்ப சத்தத்திலிருந்து விடுபடுவதை சாத்தியமாக்கியது மட்டுமல்லாமல், SQUID களை (சூப்பர் கண்டக்டிங் குவாண்டம் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்கள்), மிகவும் துல்லியமான அல்ட்ரா-சென்சிட்டிவ் காந்தமானிகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான வாய்ப்பையும் திறந்தது. இந்த யோசனையை செயல்படுத்துவது பல தொழில்நுட்ப சிக்கல்கள் நிறைந்ததாக மாறியது, மேலும் ஃபேர்பேங்க் அதைப் பார்க்க வாழவில்லை. 1980 களின் முற்பகுதியில், ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியலாளர்கள் 10 -18 உணர்திறன் கொண்ட ஒரு நிறுவலை உருவாக்கினர், ஆனால் அலைகள் எதுவும் கண்டறியப்படவில்லை. இப்போது பல நாடுகளில் ஈர்ப்பு அலைகளின் தீவிர-கிரையோஜெனிக் அதிர்வு கண்டறிதல்கள் முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு மேல் ஒரு டிகிரியில் பத்தில் ஒரு பங்கு மற்றும் நூறில் ஒரு பங்கு வெப்பநிலையில் மட்டுமே இயங்குகின்றன. இது, எடுத்துக்காட்டாக, படுவாவில் உள்ள AURIGA நிறுவலாகும். அதற்கான ஆண்டெனா அலுமினியம்-மெக்னீசியம் கலவையால் செய்யப்பட்ட மூன்று மீட்டர் சிலிண்டர் ஆகும், இதன் விட்டம் 60 செ.மீ மற்றும் எடை 2.3 டன் ஆகும். இது 0.1 K வரை குளிரூட்டப்பட்ட ஒரு வெற்றிட அறையில் இடைநிறுத்தப்பட்டுள்ளது. அதன் அதிர்ச்சிகள் (அதிர்வெண் கொண்ட சுமார் 1000 ஹெர்ட்ஸ்) 1 கிலோ எடையுள்ள துணை ரெசனேட்டருக்கு அனுப்பப்படுகிறது, இது அதே அதிர்வெண்ணுடன் அதிர்வுறும், ஆனால் மிகப் பெரிய வீச்சுடன். இந்த அதிர்வுகளை அளவிடும் கருவி மூலம் பதிவு செய்து கணினியைப் பயன்படுத்தி பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது. AURIGA வளாகத்தின் உணர்திறன் சுமார் 10 -20 -10 -21 ஆகும்.

இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்கள்

ஈர்ப்பு அலைகளைக் கண்டறிவதற்கான மற்றொரு முறையானது, ஒளிக்கதிர்களுக்கு ஆதரவாக பாரிய ரெசனேட்டர்களை கைவிடுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இது முதன்முதலில் சோவியத் இயற்பியலாளர்களான மைக்கேல் ஹெர்சென்ஸ்டீன் மற்றும் விளாடிஸ்லாவ் புஸ்டோவோயிட் ஆகியோரால் 1962 இல் முன்மொழியப்பட்டது, மேலும் இரண்டு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு வெபரால் முன்மொழியப்பட்டது. 1970 களின் முற்பகுதியில், ஹியூஸ் ஏர்கிராஃப்ட் கார்ப்பரேஷனின் ஆராய்ச்சி ஆய்வகத்தின் பணியாளரான ராபர்ட் ஃபார்வர்ட் (வெபரின் முன்னாள் பட்டதாரி மாணவர், பின்னர் மிகவும் பிரபலமான அறிவியல் புனைகதை எழுத்தாளர்), இதுபோன்ற முதல் டிடெக்டரை மிகவும் ஒழுக்கமான உணர்திறனுடன் உருவாக்கினார். அதே நேரத்தில், Massachusetts Institute of Technology (MIT) பேராசிரியர் ரெய்னர் வெயிஸ், ஆப்டிகல் முறைகளைப் பயன்படுத்தி ஈர்ப்பு அலைகளைப் பதிவு செய்வதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் பற்றிய மிக ஆழமான தத்துவார்த்த பகுப்பாய்வு செய்தார்.

இந்த முறைகள் சாதனத்தின் ஒப்புமைகளைப் பயன்படுத்துவதை உள்ளடக்கியது, இதன் மூலம் 125 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு இயற்பியலாளர் ஆல்பர்ட் மைக்கேல்சன் ஒளியின் வேகம் எல்லா திசைகளிலும் கண்டிப்பாக ஒரே மாதிரியாக இருப்பதை நிரூபித்தார். இந்த நிறுவலில், ஒரு மைக்கேல்சன் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர், ஒரு ஒளிக்கற்றை ஒரு ஒளிஊடுருவக்கூடிய தகடுகளைத் தாக்கி, இரண்டு பரஸ்பர செங்குத்தாகப் பிரிக்கப்படுகிறது, அவை தட்டிலிருந்து அதே தூரத்தில் அமைந்துள்ள கண்ணாடியிலிருந்து பிரதிபலிக்கப்படுகின்றன. பின்னர் விட்டங்கள் மீண்டும் ஒன்றிணைந்து திரையில் விழுகின்றன, அங்கு குறுக்கீடு முறை தோன்றும் (ஒளி மற்றும் இருண்ட கோடுகள் மற்றும் கோடுகள்). ஒளியின் வேகம் அதன் திசையைப் பொறுத்தது என்றால், முழு நிறுவலும் சுழலும் போது, ​​​​இந்த படம் மாற வேண்டும்; இல்லையெனில், அது முன்பு போலவே இருக்க வேண்டும்.

ஈர்ப்பு அலை குறுக்கீடு கண்டுபிடிப்பான் இதே வழியில் செயல்படுகிறது. கடந்து செல்லும் அலையானது இடைவெளியை சிதைத்து, இன்டர்ஃபெரோமீட்டரின் ஒவ்வொரு கையின் நீளத்தையும் மாற்றுகிறது (ஸ்பிளிட்டரில் இருந்து கண்ணாடிக்கு ஒளி செல்லும் பாதை), ஒரு கையை நீட்டி மற்றொன்றை அழுத்துகிறது. குறுக்கீடு முறை மாறுகிறது, இதை பதிவு செய்யலாம். ஆனால் இது எளிதானது அல்ல: இன்டர்ஃபெரோமீட்டரின் கைகளின் நீளத்தில் எதிர்பார்க்கப்படும் ஒப்பீட்டு மாற்றம் 10 -20 ஆக இருந்தால், சாதனத்தின் டேப்லெப் அளவு (மைக்கேல்சன் போன்றது) 10 வரிசையின் வீச்சுடன் அலைவுகளை விளைவிக்கிறது - 18 செ.மீ.. ஒப்பிடுகையில்: 10 டிரில்லியன் காணக்கூடிய ஒளியின் அலைகள். இன்னும் பல மடங்கு! நீங்கள் தோள்களின் நீளத்தை பல கிலோமீட்டராக அதிகரிக்கலாம், ஆனால் பிரச்சினைகள் இன்னும் இருக்கும். லேசர் ஒளி மூலமானது அதிர்வெண்ணில் சக்திவாய்ந்ததாகவும் நிலையானதாகவும் இருக்க வேண்டும், கண்ணாடிகள் முற்றிலும் தட்டையாகவும், முழுமையாக பிரதிபலிக்கக்கூடியதாகவும் இருக்க வேண்டும், ஒளி பயணிக்கும் குழாய்களில் உள்ள வெற்றிடம் முடிந்தவரை ஆழமாக இருக்க வேண்டும், மேலும் முழு அமைப்பின் இயந்திர உறுதிப்படுத்தலும் இருக்க வேண்டும். உண்மையிலேயே சரியானது. சுருக்கமாக, ஈர்ப்பு அலை குறுக்கீடு கண்டறிதல் ஒரு விலையுயர்ந்த மற்றும் பருமனான சாதனமாகும்.

இன்று, இந்த வகையான மிகப்பெரிய நிறுவல் அமெரிக்க சிக்கலான LIGO (லைட் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் கிராவிடேஷனல் வேவ்ஸ் அப்சர்வேட்டரி) ஆகும். இது இரண்டு கண்காணிப்பு நிலையங்களைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றில் ஒன்று அமெரிக்காவின் பசிபிக் கடற்கரையிலும், மற்றொன்று மெக்சிகோ வளைகுடாவிற்கு அருகிலும் அமைந்துள்ளது. மூன்று இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்களைப் பயன்படுத்தி அளவீடுகள் செய்யப்படுகின்றன (இரண்டு வாஷிங்டன் மாநிலத்தில், ஒன்று லூசியானாவில்) நான்கு கிலோமீட்டர் நீளமுள்ள கைகளுடன். நிறுவல் கண்ணாடி ஒளி திரட்டிகளுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளது, இது அதன் உணர்திறனை அதிகரிக்கிறது. "நவம்பர் 2005 முதல், எங்கள் மூன்று இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்களும் சாதாரணமாக இயங்குகின்றன" என்று சைராகுஸ் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல் பேராசிரியரான LIGO காம்ப்ளக்ஸ் பிரதிநிதி பீட்டர் சால்சன் பாப்புலர் மெக்கானிக்ஸிடம் கூறினார். "பத்து மற்றும் நூற்றுக்கணக்கான ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண் கொண்ட ஈர்ப்பு அலைகளைக் கண்டறிய முயற்சிக்கும் பிற கண்காணிப்பகங்களுடன் நாங்கள் தொடர்ந்து தரவைப் பரிமாறிக் கொள்கிறோம், இது மிகவும் சக்திவாய்ந்த சூப்பர்நோவா வெடிப்புகள் மற்றும் நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் மற்றும் கருந்துளைகளின் இணைப்புகளின் போது எழுந்தது. தற்போது செயல்பாட்டில் உள்ள ஜெர்மன் ஜியோ 600 இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் (கை நீளம் - 600 மீ), ஹன்னோவரில் இருந்து 25 கி.மீ. 300 மீட்டர் ஜப்பானிய TAMA கருவி தற்போது மேம்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. பைசாவிற்கு அருகில் உள்ள மூன்று கிலோமீட்டர் விர்கோ டிடெக்டர் 2007 ஆம் ஆண்டின் தொடக்கத்தில் இந்த முயற்சியில் சேரும், மேலும் 50 ஹெர்ட்ஸ்க்கும் குறைவான அதிர்வெண்களில் அது LIGO ஐ விஞ்சும். அல்ட்ராக்ரியோஜெனிக் ரெசனேட்டர்கள் கொண்ட நிறுவல்கள் அதிகரிக்கும் செயல்திறனுடன் செயல்படுகின்றன, இருப்பினும் அவற்றின் உணர்திறன் இன்னும் நம்மை விட சற்றே குறைவாக உள்ளது.

1. வெற்று இடத்தில் அவை ஒளியின் வேகத்தில் பரவுகின்றன. மேலும், பொருள் பொருள்களை சந்திக்கும் போது இந்த வேகம் எப்போதும் பாதுகாக்கப்படுகிறது, இதனால் ஈர்ப்பு அலைகள் ஒளிவிலகல் ஏற்படாது. மிக அதிக அடர்த்தியான பொருள் ஈர்ப்பு அலைகளின் வேகத்தைக் குறைக்கும், ஆனால் மற்ற சந்தர்ப்பங்களில் இந்த விளைவு மிகக் குறைவு. ஈர்ப்பு அலைகளின் வீச்சுகள் மூலத்திலிருந்து தொலைவில் மறைந்துவிடும், ஆனால் பூஜ்ஜியத்திற்கு விழாது: ஒரு ஈர்ப்பு அலை எழுந்தவுடன், ஒரு குறிப்பிட்ட அர்த்தத்தில், அது நித்திய வாழ்க்கைக்கு அழிந்துவிடும். குறிப்பாக, பிரபஞ்சம் பணவீக்க கட்டத்தில் இருந்து பெறப்பட்ட நினைவு அலைகளால் ஊடுருவி இருக்க வேண்டும். அவை "கரு" பிரபஞ்சத்தின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய தகவல்களை குறியாக்கம் செய்கின்றன, இருப்பினும், இது இன்னும் புரிந்துகொள்ளப்பட வேண்டும். 2. ஈர்ப்பு அலைகள் குறுக்காக உள்ளன. அத்தகைய அலை அதன் பரவலின் திசையன் செங்குத்தாக ஒரு விமானத்தில் விண்வெளி கட்டமைப்பை சிதைக்கிறது. ஈர்ப்பு அலையின் முன் பகுதியில் சிக்கியிருக்கும் திடமான உடல் துல்லியமாக இந்த விமானத்தில் சிதைவுகளை அனுபவிக்கும் (அவை அலையின் தன்மையைப் பொறுத்தது). 3. புவியீர்ப்பு அலைகள் அவற்றை வெளியிடும் பொருளிலிருந்து எடுக்கும் ஆற்றலை எடுத்துச் செல்கின்றன. எனவே, காலப்போக்கில், பைனரி அமைப்பின் நட்சத்திரங்கள் நெருங்கி வருகின்றன, மேலும் வெகுஜன மையத்தைச் சுற்றி அவற்றின் புரட்சியின் காலம் குறைகிறது.

வாய்ப்புகள்

ஈர்ப்பு அலை கண்டறிதல் முறைகளுக்கு எதிர்காலத்தில் என்ன இருக்கிறது? பேராசிரியர் ரெய்னர் வெயிஸ் இதைப் பற்றி பாப்புலர் மெக்கானிக்ஸிடம் கூறினார்: “சில ஆண்டுகளில், LIGO வளாகத்தின் கண்காணிப்புகளில் அதிக சக்திவாய்ந்த லேசர்கள் மற்றும் மேம்பட்ட டிடெக்டர்கள் நிறுவப்படும், இது உணர்திறனில் 15 மடங்கு அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கும். இப்போது அது 10 -21 (சுமார் 100 ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்களில்), மற்றும் நவீனமயமாக்கலுக்குப் பிறகு அது 10 -22 ஐ விட அதிகமாக இருக்கும். மேம்படுத்தப்பட்ட வளாகம், மேம்பட்ட LIGO, விண்வெளியில் ஊடுருவலின் ஆழத்தை 15 மடங்கு அதிகரிக்கும். புவியீர்ப்பு அலைகள் பற்றிய ஆய்வில் முன்னோடிகளில் ஒருவரான மாஸ்கோ மாநில பல்கலைக்கழக பேராசிரியர் விளாடிமிர் பிராகின்ஸ்கி இந்த திட்டத்தில் தீவிரமாக ஈடுபட்டுள்ளார்.

LISA (லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் ஸ்பேஸ் ஆண்டெனா) ஸ்பேஸ் இன்டர்ஃபெரோமீட்டரின் கை நீளம் 5 மில்லியன் கிலோமீட்டர்கள் அடுத்த தசாப்தத்தின் நடுப்பகுதியில் திட்டமிடப்பட்டுள்ளது, இது நாசா மற்றும் ஐரோப்பிய விண்வெளி ஏஜென்சியின் கூட்டுத் திட்டமாகும். இந்த ஆய்வகத்தின் உணர்திறன் தரை அடிப்படையிலான கருவிகளின் திறன்களை விட நூற்றுக்கணக்கான மடங்கு அதிகமாக இருக்கும். இது முதன்மையாக குறைந்த அதிர்வெண் (10 -4 -10 -1 ஹெர்ட்ஸ்) ஈர்ப்பு அலைகளைத் தேட வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது வளிமண்டல மற்றும் நில அதிர்வு குறுக்கீடு காரணமாக பூமியின் மேற்பரப்பில் கண்டறிய முடியாது. இத்தகைய அலைகள் இரட்டை நட்சத்திர அமைப்புகளால் உமிழப்படுகின்றன, காஸ்மோஸில் மிகவும் பொதுவான மக்கள். சாதாரண நட்சத்திரங்கள் கருந்துளைகளால் உறிஞ்சப்படும்போது உருவாகும் ஈர்ப்பு அலைகளையும் LISA கண்டறிய முடியும். ஆனால் பிக் பேங்கிற்குப் பிறகு முதல் தருணங்களில் பொருளின் நிலையைப் பற்றிய தகவல்களைக் கொண்டு செல்லும் ஈர்ப்பு அலைகளைக் கண்டறிய, மிகவும் மேம்பட்ட விண்வெளி கருவிகள் தேவைப்படும். பிக் பேங் அப்சர்வர் என்ற அத்தகைய நிறுவல் இப்போது விவாதிக்கப்படுகிறது, ஆனால் இது 30-40 ஆண்டுகளுக்கு முன்பே உருவாக்கப்பட்டு தொடங்கப்பட வாய்ப்பில்லை.

LIGO (Laser Interferometric Gravitational Observatory) இல் உள்ள இயற்பியலாளர்கள் புவியீர்ப்பு அலைகளை முதன்முதலில் கண்டுபிடித்தனர் - விண்வெளி நேரத்தின் இடையூறுகள் நூறு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பொது சார்பியல் கோட்பாட்டை உருவாக்கியவர் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனால் கணிக்கப்பட்டது. M.V பெயரிடப்பட்ட Lenta.ru மற்றும் மாஸ்கோ மாநில பல்கலைக்கழகம் (MSU) ஏற்பாடு செய்த நேரடி ஒளிபரப்பின் போது திறப்பு பற்றி. லோமோனோசோவ், இயற்பியல் பீடத்தைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள், சர்வதேச LIGO ஒத்துழைப்பில் பங்கேற்பாளர்கள். Lenta.ru அவர்களில் ஒருவரான ரஷ்ய இயற்பியலாளர் செர்ஜி வியாட்சானினுடன் பேசினார்.

ஈர்ப்பு அலைகள் என்றால் என்ன?

நியூட்டனின் உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதியின்படி, இரண்டு உடல்கள் ஒருவருக்கொருவர் ஈர்க்கப்படுகின்றன, அவை அவற்றுக்கிடையேயான தூரத்தின் சதுரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசார விகிதத்தில் உள்ளன. இந்த கோட்பாடு பூமி மற்றும் சந்திரனின் சுழற்சியை தட்டையான இடத்தில் மற்றும் உலகளாவிய நேரத்தில் விவரிக்கிறது. ஐன்ஸ்டீன், சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டை உருவாக்கி, நேரமும் இடமும் ஒரு பொருள் என்பதை உணர்ந்து, ஒரு பொதுவான சார்பியல் கோட்பாட்டை முன்மொழிந்தார் - ஈர்ப்பு விசையானது பொருள் உருவாக்கும் விண்வெளி நேரத்தின் வளைவாக வெளிப்படுகிறது என்ற உண்மையின் அடிப்படையில் ஈர்ப்பு கோட்பாடு.

இயற்பியல் மற்றும் கணித அறிவியல் மருத்துவர் செர்ஜி வியாட்சானின் 2012 முதல் மாஸ்கோ மாநில பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல் பீடத்தின் அலைவு இயற்பியல் துறைக்கு தலைமை தாங்கினார். அவரது ஆராய்ச்சி ஆர்வங்கள் குவாண்டம் அல்லாத இடையூறு அளவீடுகள், லேசர் ஈர்ப்பு அலை ஆண்டெனாக்கள், சிதறல் வழிமுறைகள், அடிப்படை சத்தம் மற்றும் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் விளைவுகள் பற்றிய ஆய்வில் கவனம் செலுத்துகின்றன. விஞ்ஞானி அமெரிக்காவில் உள்ள கலிபோர்னியா இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜி மற்றும் ஜெர்மனியில் உள்ள மேக்ஸ் பிளாங்க் சொசைட்டி ஆகியவற்றுடன் ஒத்துழைத்தார்.

நீங்கள் ஒரு மீள் வட்டத்தை கற்பனை செய்யலாம். அதன் மீது லேசான பந்தை வீசினால், அது நேர்கோட்டில் உருளும். நீங்கள் ஒரு கனமான ஆப்பிளை வட்டத்தின் மையத்தில் வைத்தால், பாதை வளைந்துவிடும். பொது சார்பியல் சமன்பாடுகளில் இருந்து, ஈர்ப்பு அலைகள் சாத்தியம் என்பதை ஐன்ஸ்டீன் உடனடியாக அறிந்து கொண்டார். ஆனால் அந்த நேரத்தில் (இருபதாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில்) விளைவு மிகவும் பலவீனமாக கருதப்பட்டது. ஈர்ப்பு அலைகள் விண்வெளி நேரத்தில் அலைகள் என்று நீங்கள் கூறலாம். மோசமான விஷயம் என்னவென்றால், இது மிகவும் பலவீனமான தொடர்பு.

நாம் ஒத்த (மின்காந்த) அலைகளை எடுத்துக் கொண்டால், ஹெர்ட்ஸின் சோதனை இருந்தது, அவர் அறையின் ஒரு மூலையில் உமிழ்ப்பான் மற்றும் மறுபுறத்தில் ரிசீவரை வைத்தார். இது ஈர்ப்பு அலைகளுடன் வேலை செய்யாது. மிகவும் பலவீனமான தொடர்பு. நாம் வானியற்பியல் பேரழிவுகளை மட்டுமே நம்ப முடியும்.

ஈர்ப்பு ஆன்டெனா எப்படி வேலை செய்கிறது?

ஒரு ஃபேப்ரி-பெரோட் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் உள்ளது, இரண்டு வெகுஜனங்கள் நான்கு கிலோமீட்டர்களால் பிரிக்கப்படுகின்றன. வெகுஜனங்களுக்கு இடையிலான தூரம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. மேலே இருந்து அலை வந்தால், தூரம் சிறிது மாறும்.

புவியீர்ப்புத் தொந்தரவு அடிப்படையில் மெட்ரிக் சிதைவதா?

என்று சொல்லலாம். கணிதம் இதை விண்வெளியின் சிறிய வளைவு என்று விவரிக்கிறது. ஹெர்சன்ஸ்டீன் மற்றும் புஸ்டோவோயிட் ஆகியோர் 1962 இல் ஈர்ப்பு அலைகளைக் கண்டறிய லேசரைப் பயன்படுத்த முன்மொழிந்தனர். இது ஒரு சோவியத் கட்டுரை, ஒரு கற்பனை... அருமை, ஆனால் இன்னும் ஆடம்பரமான விமானம். அமெரிக்கர்கள் 1990 களில் (கிப் தோர்ன், ரொனால்ட் ட்ரேவர் மற்றும் ரெய்னர் வெயிஸ்) லேசர் ஈர்ப்பு ஆண்டெனாவை உருவாக்க முடிவு செய்தனர். மேலும், இரண்டு ஆண்டெனாக்கள் தேவைப்படுகின்றன, ஏனெனில் நிகழ்வுகள் இருந்தால், தற்செயல் திட்டத்தைப் பயன்படுத்துவது அவசியம். பின்னர் அது தொடங்கியது. அது ஒரு நீண்ட கதை. நாங்கள் 1992 முதல் கால்டெக்குடன் ஒத்துழைத்து வருகிறோம், மேலும் 1998 இல் முறையான ஒப்பந்த அடிப்படையில் மாறினோம்.

ஈர்ப்பு அலைகளின் உண்மை சந்தேகத்திற்கு அப்பாற்பட்டது என்று நீங்கள் நினைக்கவில்லையா?

பொதுவாக, விஞ்ஞான சமூகம் அவை இருப்பதாக நம்புகின்றன, மேலும் அவற்றைக் கண்டுபிடிப்பது காலத்தின் ஒரு விஷயம். புவியீர்ப்பு அலைகளின் உண்மையான கண்டுபிடிப்புக்காக ஹல்ஸ் மற்றும் டெய்லருக்கு நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது. அவர்கள் என்ன செய்தார்கள்? இரட்டை நட்சத்திரங்கள் உள்ளன - பல்சர்கள். அவை சுழலுவதால், ஈர்ப்பு அலைகளை வெளியிடுகின்றன. அவற்றை நாம் கவனிக்க முடியாது. ஆனால் அவை ஈர்ப்பு அலைகளை வெளியேற்றினால், அவை ஆற்றலை வெளியிடுகின்றன. இதன் பொருள் உராய்வு காரணமாக அவற்றின் சுழற்சி மெதுவாக உள்ளது. நட்சத்திரங்கள் ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாக நகர்கின்றன மற்றும் அதிர்வெண்ணில் மாற்றத்தைக் காணலாம். அவர்கள் பார்த்தார்கள் - பார்த்தார்கள் (1974 இல் - தோராயமாக "Tapes.ru") இது ஈர்ப்பு அலைகள் இருப்பதற்கான மறைமுக சான்றாகும்.

இப்போது - நேரடியாக?

இப்போது - நேரடியாக. ஒரு சிக்னல் வந்து இரண்டு டிடெக்டர்களில் பதிவு செய்யப்பட்டது.

நம்பகத்தன்மை அதிகமாக உள்ளதா?

திறந்தால் போதும்.

இந்த சோதனைக்கு ரஷ்ய விஞ்ஞானிகளின் பங்களிப்பு என்ன?

முக்கிய ஆரம்ப LIGO இல் (ஆன்டெனாவின் ஆரம்ப பதிப்பு - தோராயமாக "Tapes.ru") பத்து கிலோ எடைகள் பயன்படுத்தப்பட்டன, மேலும் அவை எஃகு நூல்களில் தொங்கவிடப்பட்டன. எங்கள் விஞ்ஞானி பிராகின்ஸ்கி ஏற்கனவே குவார்ட்ஸ் நூல்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான யோசனையை வெளிப்படுத்தினார். குவார்ட்ஸ் இழைகள் மிகக் குறைவான சத்தத்தையே உருவாக்குகின்றன என்பதை நிரூபிக்கும் ஒரு கட்டுரை வெளியிடப்பட்டது. இப்போது வெகுஜனங்கள் (மேம்பட்ட LIGO இல், ஒரு நவீன நிறுவல் - தோராயமாக "Tapes.ru") குவார்ட்ஸ் நூல்களில் தொங்கவும்.

இரண்டாவது பங்களிப்பு பரிசோதனை மற்றும் கட்டணங்கள் தொடர்பானது. நான்கு கிலோமீட்டர்களால் பிரிக்கப்பட்ட வெகுஜனங்கள், மின்னியல் ஆக்டிவேட்டர்களைப் பயன்படுத்தி எப்படியாவது சரிசெய்யப்பட வேண்டும். இந்த அமைப்பு முன்பு பயன்படுத்தப்பட்ட காந்தத்தை விட சிறந்தது, ஆனால் அது கட்டணத்தை உணர்கிறது. குறிப்பாக, ஒவ்வொரு நொடியும் ஏராளமான துகள்கள் - மியூயான்கள் - ஒரு நபரின் உள்ளங்கை வழியாக செல்கின்றன, இது ஒரு கட்டணத்தை விட்டுச்செல்லும். இப்போது இந்தப் பிரச்சனையில் போராடிக்கொண்டிருக்கிறார்கள். எங்கள் குழு (வலேரி மிட்ரோஃபனோவ் மற்றும் லியோனிட் ப்ரோகோரோவ்) இதில் சோதனை ரீதியாக பங்கேற்கிறது மற்றும் கணிசமாக அதிக அனுபவம் பெற்றுள்ளது.

2000 களின் முற்பகுதியில், மேம்பட்ட LIGO இல் சபையர் இழைகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான யோசனை இருந்தது, ஏனெனில் முறையாக சபையர் உயர் தர காரணியைக் கொண்டுள்ளது. அது ஏன் முக்கியம்? அதிக தர காரணி, குறைந்த சத்தம். இது ஒரு பொது விதி. எங்கள் குழு தெர்மோலாஸ்டிக் சத்தம் என்று அழைக்கப்படுவதைக் கணக்கிட்டு, சபையரை விட குவார்ட்ஸைப் பயன்படுத்துவது இன்னும் சிறந்தது என்பதைக் காட்டியது.

மேலும் மேலும். ஈர்ப்பு ஆண்டெனாவின் உணர்திறன் குவாண்டம் வரம்புக்கு அருகில் உள்ளது. நிலையான குவாண்டம் வரம்பு என்று அழைக்கப்படுபவை உள்ளது: நீங்கள் ஒரு ஒருங்கிணைப்பை அளந்தால், ஹைசன்பெர்க் நிச்சயமற்ற கொள்கையின்படி நீங்கள் உடனடியாக அதைத் தொந்தரவு செய்கிறீர்கள். நீங்கள் தொடர்ந்து ஒரு ஒருங்கிணைப்பை அளந்தால், நீங்கள் அதை எல்லா நேரத்திலும் குழப்பிக் கொண்டிருக்கிறீர்கள். ஒருங்கிணைப்பை மிகவும் துல்லியமாக அளவிடுவது நல்லது அல்ல: ஒரு பெரிய தலைகீழ் ஏற்ற இறக்க விளைவு இருக்கும். இது 1968 இல் பிராகின்ஸ்கியால் காட்டப்பட்டது. LIGO க்காக கணக்கிடப்பட்டது. ஆரம்ப LIGO க்கு உணர்திறன் நிலையான குவாண்டம் வரம்பை விட சுமார் பத்து மடங்கு அதிகமாக உள்ளது.

மேம்பட்ட LIGO நிலையான குவாண்டம் வரம்பை எட்டும் என்பது இப்போது நம்பிக்கை. ஒருவேளை குறையலாம். இது உண்மையில் ஒரு கனவு. இதை உங்களால் கற்பனை செய்ய முடியுமா? உங்களிடம் ஒரு குவாண்டம் மேக்ரோஸ்கோபிக் சாதனம் இருக்கும்: நான்கு கிலோமீட்டர் தொலைவில் இரண்டு கனமான நிறைகள்.

லிவிங்ஸ்டன் (லூசியானா) மற்றும் ஹான்ஃபோர்ட் (வாஷிங்டன் மாநிலம்) ஆகிய இடங்களில் அமைந்துள்ள LIGO லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் ஈர்ப்பு-அலை ஆய்வகத்தின் இரட்டைக் கண்டுபிடிப்பாளர்களில், செப்டம்பர் 14, 2015 அன்று கிழக்கு பகல் நேரம் (13:51 மாஸ்கோ நேரம்) காலை 05:51 மணிக்கு ஈர்ப்பு அலைகள் பதிவு செய்யப்பட்டன. ) அமெரிக்காவில். LIGO டிடெக்டர்கள் பத்து முதல் மைனஸ் 19 மீட்டர் வரையிலான ஏற்ற இறக்கங்களைக் கண்டறிந்தன (இது ஒரு அணுவின் விட்டம் மற்றும் ஆப்பிளின் விட்டம் விகிதத்திற்கு தோராயமாக சமம்) சோதனை வெகுஜனங்களின் ஜோடிகளை நான்கு கிலோமீட்டர்களால் பிரிக்கப்பட்டது. இடையூறுகள் ஒரு ஜோடி கருந்துளைகளால் (சூரியனை விட 29 மற்றும் 36 மடங்கு கனமானது) ஒரு நொடியின் கடைசி பின்னங்களில் அவை மிகப் பெரிய சுழலும் ஈர்ப்புப் பொருளாக (சூரியனை விட 62 மடங்கு கனமானது) ஒன்றிணைவதற்கு முன் உருவாக்கப்படுகின்றன. ஒரு வினாடியின் ஒரு பகுதியளவில், மூன்று சூரிய வெகுஜனங்கள் ஈர்ப்பு அலைகளாக மாறியது, இதன் அதிகபட்ச கதிர்வீச்சு சக்தி முழு பிரபஞ்சத்தையும் விட 50 மடங்கு அதிகமாகும். கருந்துளைகளின் இணைப்பு 1.3 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நிகழ்ந்தது (புவியீர்ப்புக் கோளாறு பூமியை அடைய எவ்வளவு நேரம் எடுத்தது). சிக்னல்களின் வருகையின் தருணங்களை பகுப்பாய்வு செய்து (லிவிங்ஸ்டன் டிடெக்டர் நிகழ்வை ஹான்ஃபோர்ட் டிடெக்டரை விட ஏழு மில்லி விநாடிகள் முன்னதாக பதிவு செய்தது), விஞ்ஞானிகள் சமிக்ஞை மூலமானது தெற்கு அரைக்கோளத்தில் அமைந்துள்ளது என்று கருதுகின்றனர். விஞ்ஞானிகள் தங்கள் முடிவுகளை இயற்பியல் மறுஆய்வு கடிதங்கள் இதழில் வெளியிட சமர்ப்பித்தனர்.

முதல் பார்வையில், இது மிகவும் பொருந்தாது.

இதுவே முரண்பாடானது. அதாவது, அது அற்புதமாக மாறிவிடும். இது சார்லடனிசத்தை அடிப்பது போல் தெரிகிறது, ஆனால் உண்மையில் அது இல்லை, எல்லாம் நேர்மையானது. ஆனால் இப்போதைக்கு இவை கனவுகள். நிலையான குவாண்டம் வரம்பை எட்டவில்லை. அங்கு நீங்கள் இன்னும் வேலை செய்து வேலை செய்ய வேண்டும். ஆனால் அது நெருக்கமாக உள்ளது என்பது ஏற்கனவே தெளிவாகிவிட்டது.

இது நடக்கும் என்ற நம்பிக்கை இருக்கிறதா?

ஆம். நிலையான குவாண்டம் வரம்பை கடக்க வேண்டும், இதை எப்படி செய்வது என்பதற்கான வழிமுறைகளை உருவாக்குவதில் எங்கள் குழு ஈடுபட்டுள்ளது. இவை குவாண்டம் அல்லாத குழப்பமான அளவீடுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, என்ன குறிப்பிட்ட அளவீட்டு திட்டம் தேவை - இது அல்லது அது ... எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, நீங்கள் கோட்பாட்டளவில் படிக்கும் போது, ​​கணக்கீடுகள் எதுவும் செலவாகாது, மற்றும் பரிசோதனை விலை அதிகம். LIGO பத்து முதல் மைனஸ் 19 மீட்டர் வரை துல்லியத்தை அடைந்தது.

ஒரு குழந்தையின் உதாரணத்தை நினைவில் கொள்வோம். பூமியை ஒரு ஆரஞ்சு அளவுக்குக் குறைத்து, அதே அளவு குறைத்தால், நாம் ஒரு அணுவின் அளவைப் பெறுகிறோம். எனவே, அதே அளவு அணுவைக் குறைத்தால், மைனஸ் 19 டிகிரிக்கு பத்து மீட்டர் கிடைக்கும். இது பைத்தியக்காரத்தனமான விஷயம். இது நாகரீகத்தின் சாதனை.

இது மிகவும் முக்கியமானது, ஆம். எனவே புவியீர்ப்பு அலைகளின் கண்டுபிடிப்பு அறிவியலுக்கு என்ன அர்த்தம்? இது வானவியலின் கண்காணிப்பு முறைகளை மாற்றும் என்று நம்பப்படுகிறது.

நம்மிடம் என்ன இருக்கிறது? வழக்கமான வரம்பில் வானியல். ரேடியோ தொலைநோக்கிகள், அகச்சிவப்பு தொலைநோக்கிகள், எக்ஸ்ரே கண்காணிப்புகள்.

எல்லாம் மின்காந்த வரம்புகளில் உள்ளதா?

ஆம். கூடுதலாக, நியூட்ரினோ ஆய்வகங்கள் உள்ளன. காஸ்மிக் துகள்களின் பதிவு உள்ளது. இது மற்றொரு தகவல் சேனல். ஈர்ப்பு ஆன்டெனா வானியற்பியல் தகவலை உருவாக்கினால், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரே நேரத்தில் பல கண்காணிப்பு சேனல்களை தங்கள் வசம் வைத்திருப்பார்கள், அதன் மூலம் அவர்கள் கோட்பாட்டை சோதிக்க முடியும். பல அண்டவியல் கோட்பாடுகள் ஒன்றுக்கொன்று போட்டியாக முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. எதையாவது களையெடுக்க முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, லார்ஜ் ஹாட்ரான் மோதலில் ஹிக்ஸ் போஸான் கண்டுபிடிக்கப்பட்டபோது, ​​​​பல கோட்பாடுகள் உடனடியாக வீழ்ச்சியடைந்தன.

அதாவது, இது வேலை செய்யும் அண்டவியல் மாதிரிகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு பங்களிக்கும். இன்னொரு கேள்வி. பிரபஞ்சத்தின் வேகமான விரிவாக்கத்தை துல்லியமாக அளவிடுவதற்கு ஈர்ப்பு ஆன்டெனாவைப் பயன்படுத்த முடியுமா?

இதுவரை உணர்திறன் மிகவும் குறைவாக உள்ளது.

எதிர்காலத்தில் என்ன?

எதிர்காலத்தில், நினைவுச்சின்ன ஈர்ப்பு பின்னணியை அளவிடவும் இது பயன்படுத்தப்படலாம். ஆனால் எந்தவொரு பரிசோதனையாளரும் உங்களுக்குச் சொல்வார்: "ஐயோ!" அதாவது, இது இன்னும் வெகு தொலைவில் உள்ளது. நாம் ஒரு வானியற்பியல் பேரழிவை பதிவு செய்ய கடவுள் அருள் புரிவாராக.

கருந்துளை மோதல்...

ஆம். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, இது ஒரு பேரழிவு. கடவுள் நீங்கள் அங்கு முடிவடைவதைத் தடுக்கிறார். நாங்கள் இருக்க மாட்டோம். இதோ அப்படியொரு பின்னணி... இப்போதைக்கு... “இளைஞர்களின் நம்பிக்கையை ஊட்டுகிறார்கள், பெரியவர்களுக்கு மகிழ்ச்சியைத் தருகிறார்கள்.”

ஈர்ப்பு அலைகளின் கண்டுபிடிப்பு கருந்துளைகள் இருப்பதற்கான கூடுதல் ஆதாரங்களை வழங்க முடியுமா? எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, அவர்கள் இருப்பதாக நம்பாதவர்கள் இன்னும் இருக்கிறார்கள்.

ஆம். LIGO இல் எப்படி வேலை செய்கிறார்கள்? எந்த விஞ்ஞானிகள் வடிவங்களை உருவாக்கி அவற்றை அவதானிப்புத் தரவுகளுடன் ஒப்பிட்டுப் பார்க்கிறார்கள் என்பதை விளக்க, சமிக்ஞை பதிவு செய்யப்படுகிறது. நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களின் மோதல், ஒரு நியூட்ரான் நட்சத்திரம் கருந்துளையில் விழுகிறது, ஒரு சூப்பர்நோவா வெடிப்பு, ஒரு கருந்துளை கருந்துளையுடன் இணைகிறது... நாம் அளவுருக்களை மாற்றுவோம், எடுத்துக்காட்டாக, நிறை விகிதம், ஆரம்ப தருணம்... என்ன செய்ய வேண்டும் நாங்கள் பார்க்கிறோம்? ரெக்கார்டிங் நடந்து கொண்டிருக்கிறது, சிக்னலின் தருணத்தில் டெம்ப்ளேட்களின் செயல்திறன் மதிப்பிடப்படுகிறது. இரண்டு கருந்துளைகள் மோதுவதற்கு வடிவமைக்கப்பட்ட வடிவமானது சிக்னலுடன் பொருந்தியிருந்தால், அது ஆதாரம். ஆனால் முழுமையானது அல்ல.

இதைவிட சிறந்த விளக்கம் இல்லையா? ஈர்ப்பு அலைகளின் கண்டுபிடிப்பு கருந்துளைகளின் மோதலின் மூலம் மிக எளிமையாக விளக்கப்படுகிறதா?

இந்த நேரத்தில் - ஆம். இது கருந்துளைகளின் இணைப்பு என்று விஞ்ஞான சமூகம் இப்போது நம்புகிறது. ஆனால் கூட்டுச் சமூகம் என்பது பலரது கருத்து, ஒருமித்த கருத்து. நிச்சயமாக, சில புதிய காரணிகள் எழுந்தால், அது கைவிடப்படலாம்.

குறைந்த பாரிய பொருட்களிலிருந்து ஈர்ப்பு அலைகளை எப்போது கண்டறிய முடியும்? புதிய மற்றும் அதிக உணர்திறன் கொண்ட கண்காணிப்பு நிலையங்கள் கட்டப்பட வேண்டும் என்று இது அர்த்தப்படுத்துகிறது அல்லவா?

LIGO என்ற அடுத்த தலைமுறை திட்டம் உள்ளது. இது இரண்டாவது. மூன்றாவதாக இருக்கும். அங்கு நிறைய விருப்பங்கள் உள்ளன. நீங்கள் தூரத்தை அதிகரிக்கலாம், சக்தியை அதிகரிக்கலாம் மற்றும் இடைநீக்கத்தை அதிகரிக்கலாம். இப்போது இவை அனைத்தும் விவாதிக்கப்படுகின்றன. மூளைச்சலவை செய்யும் அளவில். ஈர்ப்பு சமிக்ஞையின் அவதானிப்பு உறுதிப்படுத்தப்பட்டால், கண்காணிப்பு நிலையத்தை மேம்படுத்த பணம் பெறுவது எளிதாக இருக்கும்.

ஈர்ப்பு விசைக் கண்காணிப்பகங்களின் கட்டுமானத்தில் ஏற்றம் உண்டா?

தெரியாது. இது விலை உயர்ந்தது (LIGO செலவு சுமார் $370 மில்லியன் - தோராயமாக "Tapes.ru") எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, அமெரிக்கர்கள் ஆஸ்திரேலியாவை தெற்கு அரைக்கோளத்தில் ஒரு ஆண்டெனாவை உருவாக்க முன்வந்தனர் மற்றும் இதற்கான அனைத்து உபகரணங்களையும் வழங்க ஒப்புக்கொண்டனர். ஆஸ்திரேலியா மறுத்தது. மிகவும் விலையுயர்ந்த பொம்மை. ஆய்வகத்தின் பராமரிப்பு நாட்டின் முழு அறிவியல் பட்ஜெட்டையும் எடுக்கும்.

LIGO இல் ரஷ்யா நிதி சம்பந்தப்பட்டதா?

நாங்கள் அமெரிக்கர்களுடன் ஒத்துழைக்கிறோம். அடுத்து என்ன நடக்கும் என்பது தெரியவில்லை. இதுவரை விஞ்ஞானிகளுடன் நல்லுறவு வைத்துள்ளோம், ஆனால் அரசியல்வாதிகள் தான் அனைத்தையும் ஆள்கிறார்கள்... எனவே, நாம் கவனிக்க வேண்டும். அவர்கள் எங்களைப் பாராட்டுகிறார்கள். நாங்கள் உண்மையிலேயே சமமான முடிவுகளை வழங்குகிறோம். ஆனால் ரஷ்யாவுடன் நட்புறவு கொள்வதா இல்லையா என்பதை அவர்கள் தீர்மானிப்பவர்கள் அல்ல.

துரதிருஷ்டவசமாக ஆம்.

இதுதான் வாழ்க்கை, காத்திருப்போம்.

LIGO ஆய்வகம் அமெரிக்க தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளையால் நிதியளிக்கப்படுகிறது. மாஸ்கோ ஸ்டேட் யுனிவர்சிட்டி மற்றும் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் அப்ளைடு பிசிக்ஸ் ஆகிய இரண்டு குழுக்களால் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தப்படும் அமெரிக்கா மற்றும் ரஷ்யா உட்பட 14 நாடுகளைச் சேர்ந்த ஆயிரத்துக்கும் மேற்பட்ட விஞ்ஞானிகளால் அதே பெயரில் ஒரு கூட்டுப்பணியின் ஒரு பகுதியாக LIGO இல் ஆராய்ச்சி மேற்கொள்ளப்படுகிறது. அகாடமி ஆஃப் சயின்ஸ் (நிஸ்னி நோவ்கோரோட்).

ரஷ்யாவில் ஈர்ப்பு விசை ஆய்வு மையத்தை உருவாக்க ஏதேனும் திட்டம் உள்ளதா?

இன்னும் திட்டமிடப்படவில்லை. 1980 களில், மாஸ்கோ மாநில பல்கலைக்கழகத்தின் ஸ்டெர்ன்பெர்க் மாநில வானியல் நிறுவனம் அதே ஈர்ப்பு ஆண்டெனாவை பக்சன் பள்ளத்தாக்கில் உருவாக்க விரும்பியது, சிறிய அளவில் மட்டுமே. ஆனால் பெரெஸ்ட்ரோயிகா வந்தது, எல்லாம் நீண்ட காலமாக செப்புப் படலத்தால் மூடப்பட்டிருந்தது. இப்போது மாஸ்கோ மாநில பல்கலைக்கழகத்தின் போக்குவரத்து போலீஸ் ஏதாவது செய்ய முயற்சிக்கிறது, ஆனால் இதுவரை ஆண்டெனா வேலை செய்யவில்லை ...

புவியீர்ப்பு ஆண்டெனாவைப் பயன்படுத்தி வேறு எதைச் சரிபார்க்கலாம்?

ஈர்ப்பு கோட்பாட்டின் செல்லுபடியாகும். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, தற்போதுள்ள பெரும்பாலான கோட்பாடுகள் ஐன்ஸ்டீனின் கோட்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டவை.

அதை இன்னும் யாராலும் மறுக்க முடியாது.

அவள் ஒரு முன்னணி இடத்தைப் பிடித்திருக்கிறாள். மாற்றுக் கோட்பாடுகள் அடிப்படையில் அதே சோதனை விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. மேலும் இது இயற்கையானது. எனவே, தவறான கோட்பாடுகளை அழிக்கும் புதிய உண்மைகள் நமக்குத் தேவை.

சுருக்கமாக, கண்டுபிடிப்பின் அர்த்தத்தை நீங்கள் எவ்வாறு உருவாக்குவீர்கள்?

உண்மையில், ஈர்ப்பு வானியல் தொடங்கியது. மற்றும் முதல் முறையாக, விண்வெளி வளைவு அலைகள் இணந்துவிட்டன. மறைமுகமாக அல்ல, நேரடியாக. ஒரு நபர் தன்னைப் போற்றுகிறார்: நான் என்ன ஒரு பிச்சு மகன்!

அன்யா க்ருஷினா

தற்காலிக, அல்லது நேரம், படிகங்கள் என்பது இயற்பியலில் ஒரு புதிய யோசனையாகும், இது சமீபத்திய ஆண்டுகளில் பரவலாக விவாதிக்கப்படுகிறது. அவை காலப்போக்கில் தங்களைத் தாங்களே மீண்டும் மீண்டும் செய்யும் இயற்பியல் அமைப்புகள். கருத்தின் கவர்ச்சியான தன்மை இருந்தபோதிலும், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஏற்கனவே யோசனையைப் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியமான பகுதிகளை பரிசீலித்து வருகின்றனர் மற்றும் "படிக நேரத்தை" தயாரிப்பதற்கான மிகவும் வெற்றிகரமான "சமையல்களை" தேடுகின்றனர்.

ஃபிராங்க் வில்செக், 2004 நோபல் பரிசு பெற்றவர் மற்றும் டைம் கிரிஸ்டல் கருத்தின் ஆசிரியர் புகைப்படம்: கென்னத் சி. ஜிர்கெல்/விக்கிமீடியா காமன்ஸ்/சிசி பிஒய்-எஸ்ஏ 3.0.

கிறிஸ்டோபர் மன்றோவின் பரிசோதனையில் இருந்து ஒரு தற்காலிக படிகத்திற்கான "செய்முறை": ஆரஞ்சு மற்றும் பச்சை அம்புகளால் காட்டப்படும் லேசர் கதிர்வீச்சு, காந்த தருணங்களை (சுழல்) புரட்டுகிறது; சிவப்பு அம்புக்குறி மூலம் காட்டப்படும் லேசர் ஒளி, கோளாறை அறிமுகப்படுத்துகிறது மற்றும் சுழல்களுக்கு இடையில் தொடர்புகளை ஏற்படுத்துகிறது. இதன் விளைவாக, சுழல் அமைப்பு இரண்டு நிலையான நிலைகளுக்கு இடையில் ஊசலாடுகிறது, அவை பம்ப் அதிர்வெண்ணில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கின்றன.

இயற்கையின் விதிகளின் அழகு சமச்சீருடன் கைகோர்த்து செல்கிறது. கண்டிப்பாகச் சொன்னால், இயற்பியலில் சமச்சீர் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட மாற்றத்தின் கீழ் சில சொத்துக்கள் மாறாமல் இருப்பதைக் குறிக்கிறது: இது விண்வெளியில் ஒரு சுழற்சி அல்லது மாற்றமாக இருக்கலாம், ஒரு கண்ணாடி பிரதிபலிப்பு. எளிமையாகச் சொன்னால், நீங்கள் ஒரு பொருளை அல்லது பிரபஞ்சத்தை எப்படித் திருப்பினாலும், இயற்பியல் விதிகள் மாறாது. சமச்சீர் தொடர்ச்சியாக அல்லது தனித்தனியாக இருக்கலாம். உதாரணமாக, ஒரே மாதிரியான பந்தை எந்த கோணத்திலும் சுழற்றலாம் - எதுவும் மாறாது. ஆனால் கனசதுரம் ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் சுழலும் போது மட்டுமே "மீண்டும் மீண்டும்" நிகழ்கிறது. இவை தொடர்ச்சியான மற்றும் தனித்துவமான சுழற்சி சமச்சீரின் எடுத்துக்காட்டுகள்.

சுவாரஸ்யமான இயற்பியல் சமச்சீர் மாறும் இடத்தில் தொடங்குகிறது, அல்லது மாறாக, உடைகிறது. ஒரு படிகமானது ஒரே மாதிரியான அணுக்களைக் கொண்ட ஒரே மாதிரியான திரவத்தை விட குறைவான சமச்சீர் என்று வைத்துக்கொள்வோம், எனவே இது இடஞ்சார்ந்த சமச்சீர் மீறலாகக் கருதப்படலாம். அதில் உள்ள அணுக்கள் தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்ட தூரங்கள் மற்றும் கோணங்களைக் கொண்ட படிக லட்டு என்று அழைக்கப்படும் முனைகளில் அமைந்துள்ளன. விண்வெளியில் நகரும் போது அதே படிகத்தைப் பெறுவதற்கு, அது தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்ட தூரத்தால் நகர்த்தப்பட வேண்டும் (லட்டு மாறிலி என்று அழைக்கப்படுபவை - அடிப்படை கலத்தின் அளவு, முழு படிகத்தையும் மீண்டும் உருவாக்க முடியும்) அல்லது சுழற்றப்பட வேண்டும் பொருத்தமான கோணம். படிகங்களின் குறிப்பிட்ட பண்புகள் சமச்சீர்நிலை எவ்வாறு சரியாக உடைக்கப்பட்டது என்பதைப் பொறுத்தது: அணுக்களின் வெளிப்புற ஷெல்லில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை, காந்த தருணங்கள், வெப்பநிலை - இவை அனைத்தும் அணுக்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளை பாதிக்கிறது மற்றும் இறுதியில் பொருளின் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது. இயற்பியலாளர்கள் நீண்ட காலமாக படிகங்களைப் படித்து வருகின்றனர் மற்றும் லேசர்கள் அல்லது நுண்ணலைகளைப் பயன்படுத்தி ஒத்த அமைப்புகளை உருவாக்கக் கற்றுக்கொண்டனர், அங்கு லட்டு முனைகளின் பங்கு அணுக்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களால் மட்டுமல்ல, ஃபோட்டான்கள் அல்லது ஃபோனான்கள் போன்ற குவாசிபார்டிகல்களாலும் விளையாட முடியும். காந்தமயமாக்கல் மற்றும் மின்சார ஓட்டம் ஆகியவற்றால் ஊடகத்தின் சமச்சீர்நிலையும் சீர்குலைக்கப்படுகிறது.

ஆனால் தற்காலிக, அல்லது தற்காலிக, சமச்சீர் (காலத்தின் தொடர்ச்சியான ஓட்டம் மட்டுமே முன்னோக்கி) ஒரு தனித்துவமான மீறல் இன்னும் ஆராயப்படாத பிரதேசமாக உள்ளது. 2004 ஆம் ஆண்டு நோபல் பரிசு பெற்ற ஃபிராங்க் வில்செக், குவார்க்குகள் மற்றும் குளுவான்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளை விவரித்ததற்காக, 2012 ஆம் ஆண்டில், நேர சமச்சீர்மை ஏன் தன்னிச்சையாக உடைக்கப்படுவதில்லை (அதாவது, அமைப்பின் கூறுகளுக்கு இடையிலான சீரற்ற தொடர்புகளால்) மற்றும் அது சாத்தியமா என்பதைப் பற்றி சிந்திக்கத் தொடங்கினார். இது சாத்தியமான சூழ்நிலைகளை உருவாக்க. இதன் விளைவாக, அவர் தற்காலிக சமச்சீர்நிலையை உடைப்பதற்கான ஒரு வழியாக தற்காலிக படிகங்களைக் கொண்டு வந்தார்.

டெம்போரல் படிகங்கள் என்பது முறுக்கு தேவையில்லாத இயந்திர கடிகாரம் போன்ற ஆற்றல் செலவழிக்காமல் துடிக்கும் அனுமான கட்டமைப்புகள் ஆகும். ஒரு படிகத்தின் அணுக்கள் விண்வெளியில் மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுவதைப் போல, இந்த வரிசையானது காலப்போக்கில் மீண்டும் மீண்டும் நிகழ்கிறது. முதல் பார்வையில், தற்காலிக படிகமானது கடுமையான இயற்பியலை விட அறிவியல் புனைகதை எழுத்தாளர் விளாடிஸ்லாவ் கிராபிவின் உலகத்தின் கிரேட் கிரிஸ்டலை நினைவூட்டுகிறது, ஆனால் அத்தகைய அமைப்பு அதன் இருப்புக்கு நல்ல உடல் காரணங்களைக் கொண்டிருக்கலாம்.

ஒரு தற்காலிக படிகத்தின் சாத்தியமான செயல்பாட்டில் ஒன்று அணுக்களின் வளையமாகும், அது சுழலும், தொடர்ந்து அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பும். ஒரு படிகத்தில் உள்ள அணுக்களின் நிலைகள் எவ்வாறு ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளன என்பதைப் போலவே அதன் பண்புகள் காலப்போக்கில் நித்தியமாக ஒத்திசைக்கப்படும். ஒரு தற்காலிக படிகத்தின் வரையறையின்படி, அத்தகைய அமைப்பு குறைந்த ஆற்றலுடன் ஒரு நிலையில் இருக்க வேண்டும், அதனால் இயக்கம் வெளியில் இருந்து ஆற்றல் தேவைப்படாது. ஒரு வகையில், தற்காலிக படிகமானது ஒரு நிரந்தர இயக்க இயந்திரமாக இருக்கும், தவிர அது எந்த பயனுள்ள வேலையையும் உருவாக்காது.

விஞ்ஞான சமூகம் பெரும்பாலும் இந்த யோசனையை ஆத்திரமூட்டுவதாகக் கருதியது. ஆயினும்கூட, ஃபிராங்க் வில்செக் தனது நிலைப்பாட்டில் நின்றார், பிரச்சனை முதல் பார்வையில் தோன்றியதை விட மிகவும் நுட்பமானது என்றும், தற்காலிக படிகங்கள் ஒரு புதிய வகை ஒழுங்கைக் குறிக்கின்றன என்றும் நம்பினார். மேலும், நிரந்தர இயக்கம் குவாண்டம் உலகில் முன்னுதாரணங்களைக் கொண்டுள்ளது: கோட்பாட்டளவில், சூப்பர் கண்டக்டர்கள் மின்சாரத்தை என்றென்றும் நடத்துகின்றன (இருப்பினும் இந்த வழக்கில் ஓட்டம் சீரானது மற்றும் காலப்போக்கில் மாறாது).

பெர்க்லியில் உள்ள கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தில் பட்டதாரி மாணவர் ஹருகி வதனாபேக்கு தற்காலிக படிக முரண்பாடு ஆர்வமாக இருந்தது. விண்வெளியில் சமச்சீர் முறிவு பற்றிய தனது படைப்பை அவர் முன்வைத்தபோது, ​​வில்செக்கின் டெம்போரல் கிரிஸ்டல் பற்றிய யோசனையின் தாக்கங்கள் குறித்து அவரிடம் கேட்கப்பட்டது. வதனாபேவால் பதிலளிக்க முடியவில்லை மற்றும் நேரம் மற்றும் இடத்தில் கணினியின் தொலைதூர பகுதிகளுக்கு இடையிலான தொடர்புகளில் கவனம் செலுத்துவதன் மூலம் இந்த சிக்கலைப் பார்க்க முடிவு செய்தார். 2015 ஆம் ஆண்டில், டோக்கியோ பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த இயற்பியலாளர் மசாகி ஓஷிகாவாவுடன் சேர்ந்து, வதனாபே ஒரு தேற்றத்தை நிரூபித்தார், அதன்படி குறைந்த ஆற்றல் நிலையில் ஒரு தற்காலிக படிகத்தை உருவாக்குவது சாத்தியமில்லை. எந்தவொரு ஆற்றல் மதிப்பிலும் நிலையான நிலையை அடைந்த எந்த சமநிலை அமைப்புக்கும் தற்காலிக படிகங்கள் சாத்தியமற்றது என்பதையும் அவர்கள் நிரூபித்துள்ளனர்.

இந்த கட்டத்தில், இயற்பியல் சமூகம் தற்காலிக படிகங்களின் இருப்பு பற்றிய கேள்வியை மூடியது. இருப்பினும், சான்றுகள் ஒரு ஓட்டையை விட்டுவிட்டன. சமநிலை இன்னும் நிறுவப்படாத அமைப்புகளில் தற்காலிக படிகங்கள் இருப்பதற்கான சாத்தியத்தை இது விலக்கவில்லை. உலகெங்கிலும் உள்ள கோட்பாட்டாளர்கள் தேற்றத்தைத் தவிர்க்க தற்காலிக படிகங்களின் மாற்று பதிப்புகளை எவ்வாறு உருவாக்குவது என்று சிந்திக்கத் தொடங்கினர்.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் தலைப்பைப் பற்றி சிறிதும் சிந்திக்காத இயற்பியல் துறையில் இருந்து எதிர்பாராத விதமாக முன்னேற்றம் ஏற்பட்டது. கோட்பாட்டாளர் சிவாஜி சோந்தி மற்றும் பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த அவரது சகாக்கள் ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட குவாண்டம் அமைப்பின் நடத்தையைப் பற்றி ஆய்வு செய்தனர், இது ஒரு "சூப்" ஊடாடும் துகள்களைக் கொண்டுள்ளது, அது தொடர்ந்து ஆற்றலுடன் "உதைக்கப்பட்டது". பாடப்புத்தகங்களை நீங்கள் நம்பினால், அத்தகைய அமைப்பு வெப்பமடையும் மற்றும் இறுதியில் முற்றிலும் குழப்பமாக மாறும். ஆனால் சில நிபந்தனைகளை பூர்த்தி செய்யும் போது, ​​துகள்கள் ஒன்றிணைந்து, காலப்போக்கில் மீண்டும் மீண்டும் ஒரு "முறையை" உருவாக்குகின்றன என்பதை Szondi இன் குழு காட்டியது.

இந்த ஆராய்ச்சி வில்செக்கின் முன்னாள் மாணவர்களில் ஒருவரான சேத்தன் நாயக்கின் கவனத்தை ஈர்த்தது. நாயக் மற்றும் அவரது சகாக்கள், பொருளின் விசித்திரமான, சமநிலைக்கு வெளியே உள்ள வடிவம் ஒரு வகையான தற்காலிக படிகமாக இருக்கலாம் என்று பரிந்துரைத்தனர், இருப்பினும் வில்செக் முதலில் கூறியது போல் இல்லை. வித்தியாசம் என்னவென்றால், அத்தகைய அமைப்பு குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட நிலையில் இல்லை மற்றும் துடிப்புகளை பராமரிக்க வெளியில் இருந்து ஆற்றலை வழங்க வேண்டும். ஆனால் அத்தகைய "சூப்" அதன் சொந்த தாளத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது உந்தி அதிர்வெண்ணிலிருந்து வேறுபட்டது, இது உண்மையில் நேர சமச்சீர் மீறலைக் குறிக்கிறது.

காலேஜ் பார்க்கில் உள்ள மேரிலாந்து பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த கிறிஸ்டோபர் மன்றோ, அவரது சந்தேகம் இருந்தபோதிலும், குளிர் அணுக்களைப் பயன்படுத்தி இதேபோன்ற தற்காலிக படிகத்தை உருவாக்க முயன்றார். சிக்கலான "செய்முறையில்" மூன்று முக்கிய பொருட்கள் உள்ளன: கணினியில் செயல்படும் சக்தி, அணுக்களுக்கு இடையேயான தொடர்பு மற்றும் சீரற்ற கோளாறுக்கான ஒரு உறுப்பு. இந்த கலவையானது துகள்களை அவை உறிஞ்சக்கூடிய ஆற்றலின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, மேலும் அவை வரிசைப்படுத்தப்பட்ட நிலையில் இருக்க அனுமதிக்கிறது.

சோதனையில், பத்து இட்டர்பியம் அயனிகளின் சங்கிலி இரண்டு லேசர்களால் மாறி மாறி ஒளிரப்பட்டது. முதல் லேசர் அணுக்களின் காந்தத் தருணங்களை புரட்டியது, இரண்டாவது அவை ஒன்றுக்கொன்று தோராயமாக தொடர்பு கொள்ள கட்டாயப்படுத்தியது. இது லேசர் ஸ்பின் பம்ப்பிங் காலத்தை விட இரண்டு மடங்கு நீளமான காலக்கட்டத்துடன் கணினியின் காந்தத் தருணத்தின் திட்டத்தில் அலைவுகளுக்கு வழிவகுத்தது. மேலும், முதல் லேசர் விரும்பிய கதிர்வீச்சு அதிர்வெண்ணிலிருந்து விலகிச் சென்றாலும், அமைப்பில் உள்ள அலைவுகள் மாறவில்லை. சாதாரண படிகங்கள் படிக லட்டியில் உள்ள அணுக்களை அவற்றின் நிலைகளில் இருந்து நகர்த்துவதற்கான முயற்சிகளை எதிர்ப்பது போல, தற்காலிக படிகமானது காலப்போக்கில் அதன் கால இடைவெளியைத் தக்க வைத்துக் கொண்டுள்ளது.

மிகைல் லுகின் (ரஷ்ய குவாண்டம் மையத்தின் இணை நிறுவனர் ஆவார்) தலைமையிலான ஹார்வர்ட் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியலாளர்கள் குழு வேறுபட்ட பாதையில் சென்று வைரத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு தற்காலிக படிகத்தை செயல்படுத்தியது. இந்த நோக்கத்திற்காக, ஒரு மில்லியன் ஒழுங்கற்ற குறைபாடுகளைக் கொண்ட ஒரு சிறப்பு மாதிரி ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த காந்த தருணத்தைக் கொண்டிருந்தன. அத்தகைய படிகமானது நுண்ணலை கதிர்வீச்சின் பருப்புகளுக்கு வெளிப்படும் போது, ​​​​சுழற்சிகளை புரட்ட, இயற்பியலாளர்கள் கணினியின் பதிலை ஒரு அதிர்வெண்ணில் பதிவு செய்தனர், இது அற்புதமான கதிர்வீச்சின் அதிர்வெண்ணின் ஒரு பகுதி மட்டுமே.

இரண்டு சோதனைகளிலும் பங்கேற்ற கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர் நார்மன் யாவ், வரையறையின்படி குறைந்த ஆற்றல் நிலையில் உள்ள அமைப்புகள் காலப்போக்கில் மாறக்கூடாது என்பதை வலியுறுத்துகிறார். இல்லையெனில், அவர்கள் செலவழிக்கக்கூடிய கூடுதல் ஆற்றலைக் கொண்டிருப்பதைக் குறிக்கும், இறுதியில் இயக்கம் நிறுத்தப்பட வேண்டும். சோதனைகளின் முடிவை யாவ் ஒரு ஜம்ப் கயிற்றுடன் ஒப்பிட்டார்: கை இரண்டு திருப்பங்களைச் செய்கிறது, ஆனால் கயிறு ஒன்றை மட்டுமே செய்கிறது, மேலும் இது கயிறு தானாகவே அதிர்வுறும் என்று நம்பிய வில்செக்கால் முதலில் கருதப்பட்டதை விட சமச்சீரின் பலவீனமான மீறலாகும்.

இரண்டு சோதனைகளின் முடிவுகளும் நேச்சர் இதழில் வெளியிடப்பட்டன மற்றும் நிச்சயமாக சுவாரஸ்யமானவை, ஆனால் இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் ஒரு தற்காலிக படிகத்தின் வரையறை சற்று தொலைவில் இருப்பதாகக் கருதலாம். இரண்டு அமைப்புகளும் தன்னிச்சையாக நேர சமச்சீர்நிலையை ஏதோ ஒரு வகையில் உடைத்து, எனவே கணிதக் கண்ணோட்டத்தில் ஒரு தற்காலிக படிகத்தின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கின்றன என்பதை இயற்பியலாளர்கள் ஒப்புக்கொள்கிறார்கள். ஆனால் அவை உண்மையில் அப்படிக் கருதப்பட முடியுமா என்பது அறிவியல் விவாதத்திற்கு உட்பட்டது.

மன்ரோவும் லுகினும் தற்காலிக படிகங்களைப் பெறுவதில் வெற்றி பெற்றார்களா இல்லையா என்பதை காலம் சொல்லும். எவ்வாறாயினும், இந்த சோதனைகள் சுவாரஸ்யமானவை, ஏனெனில் அவை முதல் முறையாக சமச்சீரற்ற நிலைகளின் ஒப்பீட்டளவில் ஆராயப்படாத பகுதியில் புதிய கட்டங்களின் எளிய எடுத்துக்காட்டுகளை நிரூபித்தன. இந்த புதிய பொருளின் நிலை குவாண்டம் துகள்களின் குழுவைக் கொண்டுள்ளது, அவை தொடர்ந்து மாறுகின்றன, ஒருபோதும் நிலையான நிலையை அடையாது. சீரற்ற தொடர்புகளின் மூலம் நிலைத்தன்மை அடையப்படுகிறது, இது வேறு எந்த வகை விஷயத்திலும் சமநிலையை சீர்குலைக்கும்.

மேலும், இந்த முடிவுகள் நடைமுறை தாக்கங்களைக் கொண்டிருக்கலாம். தற்காலிக படிகங்கள் மிகத் துல்லியமான உணரிகளாக பயனுள்ளதாக இருக்கும். வைரத்தில் உள்ள குறைபாடுகளின் காந்த தருணங்களின் நடத்தை வெப்பநிலை மற்றும் காந்தப்புலங்களில் சிறிய மாற்றங்களை பதிவு செய்ய ஏற்கனவே பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆனால் இந்த அணுகுமுறை அதன் வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளது: பல குறைபாடுகள் ஒரு சிறிய தொகுதியில் "கூட்டமாக" இருக்கும்போது, ​​அவற்றுக்கிடையேயான தொடர்புகள் குவாண்டம் நிலைகளை அழிக்கின்றன. ஒரு தற்காலிக படிகத்தில், மாறாக, இடைவினைகள் கணினியை உறுதிப்படுத்துகின்றன, எனவே சமிக்ஞையை பெருக்க மில்லியன் கணக்கான குறைபாடுகளை ஒன்றாகப் பயன்படுத்தலாம். இது குறிப்பாக உயிரணுக்கள் மற்றும் அணு தடிமன் கொண்ட பொருட்களைப் படிப்பதை சாத்தியமாக்கும்.

இத்தகைய அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான மற்றொரு எடுத்துக்காட்டு, அதிக வெப்பநிலையில் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் ஆகும். குவாண்டம் கணினிகள் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய மற்றும் நீண்டகாலமாக எதிர்பார்க்கப்பட்ட தொழில்நுட்பமாகும், இது இன்னும் நடைமுறைச் செயலாக்கத்திலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளது. புள்ளி என்னவென்றால், கணக்கீடுகளைச் செய்யும் பலவீனமான குவாண்டம் பிட்கள் வெப்ப இயக்கத்தின் குவாண்டம்-அழிக்கும் விளைவுகளிலிருந்தும் மற்ற சுற்றுச்சூழல் “பக்க விளைவுகளிலிருந்தும்” தனிமைப்படுத்தப்பட வேண்டும், அதே நேரத்தில் அவற்றிலிருந்து தகவல்களை குறியாக்கம் செய்து படிக்க முடியும். இயற்பியலாளர்கள் இதைச் செய்ய மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையைப் பயன்படுத்துகின்றனர், முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு மேல் நானோ டிகிரி மட்டுமே. ஒரு தற்காலிக படிகம் என்பது குறிப்பிடத்தக்க அளவு அதிக வெப்பநிலையில் இருக்கும் குவாண்டம் அமைப்பு ஆகும். லுகின் வைரத்தைப் பொறுத்தவரை, இது பொதுவாக அறை வெப்பநிலையில் உண்மை.

2013 ஆம் ஆண்டிற்கான "அறிவியல் மற்றும் வாழ்க்கை" எண். 12 இல் படிக்கக்கூடிய ஒரு நேர்காணலில், மைக்கேல் லுகின், முதல் பார்வையில் முற்றிலும் அடிப்படை அறிவியல் என்ன என்பது போன்ற எதிர்பாராத நடைமுறை "பக்க விளைவுகள்" பற்றி துல்லியமாக பேசினார். ஒருவேளை இது ஒரு தற்காலிக படிகத்தின் அற்புதமான-ஒலி கருத்து ஆகும், இது சிக்கலான மற்றும் விலையுயர்ந்த கிரையோஜெனிக்ஸ் தேவையில்லாமல் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கிற்கு வழி திறக்கும்.

ஐன்ஸ்டீனின் பொது சார்பியல் கோட்பாட்டின் நூற்றாண்டு விழாவிற்கு விண்வெளி விஞ்ஞானிகளுக்கு பரிசு வழங்கப்பட்டது - ஈர்ப்பு அலைகள் கண்டறியப்பட்டன

இந்த ஆண்டு பிப்ரவரி நடுப்பகுதியில், சர்வதேச LIGO ஒத்துழைப்பின் உறுப்பினர்கள், ரஷ்யா உட்பட பதினேழு நாடுகளைச் சேர்ந்த நூற்றுக்கணக்கான விஞ்ஞானிகளை ஒன்றிணைத்து, மொத்தம் 60 சூரியன்கள் 1.3 பில்லியனுக்கும் அதிகமான நிறை கொண்ட இரண்டு ஒன்றிணைக்கும் கருந்துளைகளால் உமிழப்படும் ஈர்ப்பு அலைகளை முதல் நேரடி கண்டறிதலை அறிவித்தனர். ஆண்டுகளுக்கு முன்பு. இது ஒரு விஞ்ஞான நிகழ்வு, மிகைப்படுத்தப்படாமல், அண்ட அளவில், கடந்த செப்டம்பரில் லேசர் ஈர்ப்பு-அலை கண்காணிப்பு-இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் LIGO (USA) இல் நடந்தது. விரிவான கருத்துக்கு, ரஷ்ய அறிவியல் அகாடமியின் யூரல் கிளையின் எலக்ட்ரோபிசிக்ஸ் நிறுவனத்தின் கோட்பாட்டு இயற்பியல் ஆய்வகத்தின் தலைவரான கல்வியாளரிடம் திரும்பினோம். மிகைல் சடோவ்ஸ்கி.

- அன்புள்ள மைக்கேல் விஸ்ஸாரியோனோவிச், முதலில், ஈர்ப்பு அலை என்றால் என்ன என்பதை ஒரு அமெச்சூர்க்கு விளக்குங்கள்?

நான்கு பந்துகள் குறுக்காக தொங்குவதை கற்பனை செய்து பாருங்கள். புவியீர்ப்புச் சீர்குலைவு ஏற்பட்டால், இரண்டு பந்துகள் ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்தில் ஒருவருக்கொருவர் விலகிச் செல்லும், மற்ற இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் ஒன்றையொன்று நோக்கி விரைந்து செல்லும்; அலையின் அடுத்த கட்டத்தில் அவற்றின் இயக்கம் எதிர்மாறாக இருக்கும். இதன் விளைவாக, ஈர்ப்பு அலையின் செல்வாக்கின் கீழ், நான்கு பந்துகளும் ஒத்திசைவாக ஊசலாடத் தொடங்கும். ஆனால் இது ஒரு கற்பனைப் பரிசோதனை. அன்றாட வாழ்க்கையில், ஈர்ப்பு அலைகளை யாரும் உணரவில்லை அல்லது கவனிக்கவில்லை; அவை எதையும் பாதிக்காது, ஏனெனில் ஈர்ப்பு தொடர்புகள் மிகவும் பலவீனமாக உள்ளன, எடுத்துக்காட்டாக, மின்காந்தத்துடன் ஒப்பிடும்போது. பெரும்பாலான கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர்கள் புவியீர்ப்பு அலைகள் இருப்பதை ஒருபோதும் சந்தேகிக்கவில்லை என்றாலும், நிலப்பரப்பு நிலைமைகளின் கீழ் அவற்றை சோதனை முறையில் பதிவு செய்யும் பணி மிகவும் கடினமாகத் தோன்றியது. நாம் விண்வெளியை மட்டுமே நம்ப முடியும் - சக்திவாய்ந்த ஈர்ப்புத் தொந்தரவுகள் அங்கு ஏற்படுகின்றன, மேலும் அவை ஏற்படுத்தும் அலைகள் பூமியை அடையலாம்.

- எனவே, தற்போதைய கண்டுபிடிப்பை எதிர்பாராதது என்று அழைக்க முடியாது?

ஈர்ப்பு அலைகள் இருப்பதை ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் சரியாக 100 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தனது 1916 ஆய்வறிக்கையில் கோட்பாட்டளவில் கணித்தார். இது இயல்பாகவே பொது சார்பியல் கோட்பாட்டிலிருந்து அல்லது நவீன ஈர்ப்பு கோட்பாட்டிலிருந்து பின்பற்றப்பட்டது. மின்காந்த அலைகள் இருந்தால், ஈர்ப்பு சீர்குலைவுகளும் இருக்க வேண்டும், அவை ஒளியின் வேகத்தில் அலைகளின் வடிவத்தில் பரவுகின்றன மற்றும் இடம் மற்றும் நேரத்தின் வடிவவியலை உள்நாட்டில் மாற்றுகின்றன. ஈர்ப்பு அலைகளின் இருப்பு பற்றிய கணிப்பு, எடுத்துக்காட்டாக, இரட்டை நட்சத்திரங்களின் நெருங்கிய அமைப்புகளின் ஒருங்கிணைப்பு விகிதத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தை விளக்குவதற்கு சாத்தியமாக்கியது.

முதன்முறையாக, அமெரிக்க இயற்பியலாளர் ஜோசப் வெபர் 1960 களில் ஈர்ப்பு விளைவுகளின் நேரடி பதிவு சிக்கலை தீர்க்க முயன்றார். அவர் முதல் கண்டுபிடிப்பாளர்களை உருவாக்கினார் - இரண்டு பெரிய அலுமினிய சிலிண்டர்கள் ஒருவருக்கொருவர் வெகு தொலைவில் இடைநிறுத்தப்பட்டன. வெபரின் கூற்றுப்படி, ஒரு பெரிய ஈர்ப்பு அலையானது அவை ஒற்றுமையாக ஊசலாடச் செய்யும், இதனால் அதன் பத்தியை பதிவு செய்ய முடியும். 1968 ஆம் ஆண்டில், அவர் தனது கண்டுபிடிப்பாளர்கள் மூலம் ஈர்ப்பு அலைகளைக் கண்டறிவதாக அறிவித்தார், ஆனால் அவரது சோதனைகளின் முடிவுகள் மற்ற ஆராய்ச்சியாளர்களால் கேள்விக்குள்ளாக்கப்பட்டன. துரதிர்ஷ்டவசமாக, அவர் நிறுவிய இயக்கத்தின் தற்போதைய வெற்றியைக் காண ஜோசப் வெபர் வாழவில்லை. இருப்பினும், ஈர்ப்பு-அலை வானியல் விஞ்ஞானியின் பங்களிப்பு விஞ்ஞான சமூகத்தால் அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது.

- நமது தோழர்கள் ஈர்ப்பு அலைகளைப் பதிவு செய்ய முயற்சித்திருக்கிறார்களா?

சோவியத் ஒன்றியம் மற்றும் ரஷ்யாவில், புவியீர்ப்பு அலை ஆராய்ச்சியின் முன்னோடி ரஷ்ய அறிவியல் அகாடமியின் தொடர்புடைய உறுப்பினராக இருந்தார். விளாடிமிர் பிராகின்ஸ்கி. வெபரின் சோதனைகள் குறித்து அவர் சந்தேகம் கொண்டிருந்தார், அத்தகைய கண்டுபிடிப்பாளர்களுடன் எதையும் பதிவு செய்ய முடியாது என்று நம்பினார், ஆனால் அவர் இந்த திசையில் தொடர்ந்து பணியாற்றினார்.

தற்போதைய பரிசோதனையில் செயல்படுத்தப்பட்ட திட்டம் உள்நாட்டு விஞ்ஞானிகளால் முன்மொழியப்பட்டது - பேராசிரியர் மிகைல் ஹெர்சென்ஸ்டீன்மற்றும் கல்வியாளர் விளாடிஸ்லாவ் புஸ்டோவோயிட் 1962 இல் பரிசோதனை மற்றும் தத்துவார்த்த இயற்பியல் இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு கட்டுரையில். இந்த திட்டம் மிகவும் எளிமையானது. இது ஒரு மைக்கேல்சன் இன்டர்ஃபெரோமீட்டரில் கட்டப்பட்டுள்ளது, அதன் செயல்பாட்டுக் கொள்கை பின்வருமாறு: ஒரு மூலத்திலிருந்து ஒரு ஒளிக்கற்றை அதிலிருந்து சிறிது தொலைவில் அமைந்துள்ள கண்ணாடியில் செலுத்தப்படுகிறது, கண்ணாடியிலிருந்து பிரதிபலித்து மீண்டும் திரும்பியது, இரண்டாவது ஒளி சமிக்ஞை செங்குத்தாக அனுப்பப்பட்டால், அது கண்ணாடியிலிருந்தும் பிரதிபலிக்கப்பட்டு திரும்பும். டிடெக்டர்களில் ஒளி சமிக்ஞைகள் வெட்டும் இடத்தில், குறுக்கீடு வடிவத்தைக் காணலாம். ஒரு ஈர்ப்பு அலை கடந்து சென்றால், கண்ணாடிகள் ஒத்திசைவாக நடுங்கத் தொடங்குகின்றன, மேலும் குறுக்கீடு முறை மாறுகிறது. ஒளியியல் மிகவும் துல்லியமான விஞ்ஞானம் என்பதன் காரணமாக, மிகவும் பலவீனமான ஈர்ப்பு விளைவைக் கூட கண்டறிய முடியும்.

- பரபரப்பான கண்டுபிடிப்பு செய்யப்பட்ட இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் இந்த கொள்கையில் செயல்படுகிறதா?

ஆம். LIGO ஆய்வகம் இரண்டு நிறுவல்களைக் கொண்டுள்ளது: ஒன்று ஹான்ஃபோர்டில், வாஷிங்டனில், மற்றொன்று லிவிங்ஸ்டன், லூசியானாவில், சுமார் 3 ஆயிரம் கிலோமீட்டர் தொலைவில் அமைந்துள்ளது. ஒவ்வொரு இன்டர்ஃபெரோமீட்டருக்கும் 4 கிமீ நீளமுள்ள இரண்டு "கைகள்" உள்ளன, அவை ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாக அமைந்துள்ளன. இவை லேசர் கற்றை சுடப்படும் குழாய்கள். ஒரு புவியீர்ப்பு அலை வந்தால், ஒரு குணாதிசயமான குறுக்கீடு முறையானது, கற்றைகள் வெட்டும் இடத்தில் டிடெக்டரில் உள்ள இரண்டு இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்களிலும் ஒத்திசைவாகத் தோன்ற வேண்டும்.

1980 களில் LIGO திட்டத்தை ஆரம்பித்தவர்கள் கலிபோர்னியா இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியில் பேராசிரியர்களாக இருந்தனர். கிப் தோர்ன்(இதன் மூலம், ஸ்பேஸ் ஆக்ஷன் திரைப்படமான “இன்டர்ஸ்டெல்லர்” ஸ்கிரிப்ட்டின் ஆசிரியர்களில் ஒருவர்) மற்றும் ரொனால்ட் டிரைவர், மேலும் மாசசூசெட்ஸ் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தில் பேராசிரியராகவும் உள்ளார் ரெய்னர் வெயிஸ்.
சர்வதேச ஒத்துழைப்பில் பங்கேற்பாளர்களின் பட்டியலில், 200 க்கும் மேற்பட்ட நபர்கள் உள்ளனர், இதில் ஏற்கனவே பெயரிடப்பட்ட தொடர்புடைய உறுப்பினர் விளாடிமிர் பிராகின்ஸ்கி, பேராசிரியர் உட்பட எங்கள் தோழர்கள் உள்ளனர். வலேரி மிட்ரோபனோவ்(MSU), தொடர்புடைய உறுப்பினர்கள் அலெக்சாண்டர் செர்ஜிவ்மற்றும் எஃபிம் கசனோவ்(Institute of Applied Physics RAS, Nizhny Novgorod) மற்றும் பிற ஆராய்ச்சியாளர்கள்.

ரஷ்ய திட்ட பங்கேற்பாளர்களின் பணி, அடிப்படை ஆராய்ச்சிக்கான ரஷ்ய அறக்கட்டளையின் மானியங்களால் ஓரளவு ஆதரிக்கப்பட்டது. துரதிர்ஷ்டவசமாக, ரஷ்ய அறிவியல் அறக்கட்டளையால் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட அபத்தமான மானிய நிபந்தனைகள் இந்த வகையான கூட்டு ஆராய்ச்சிக்கான ஆதரவை முற்றிலும் விலக்குகின்றன. எனவே, அறக்கட்டளையின் விதிகளின்படி, ரஷ்ய அறிவியல் அறக்கட்டளையால் நிதியளிக்கப்பட்ட பணியை வேறு எந்த நிதி அல்லது மானியம் ஆதரிக்க முடியாது. இந்த தேவை மிகவும் கண்டிப்பானது, அது கட்டுமானமற்றது. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, எந்தவொரு பெரிய அறிவியல் திட்டமும், குறிப்பாக சர்வதேசமானது, டஜன் கணக்கான வெவ்வேறு அடித்தளங்களிலிருந்து ஆதரவைப் பெறுகிறது, மேலும் LIGO ஒத்துழைப்பு இதற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு.

லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் ஈர்ப்பு-அலை கண்காணிப்பு LIGO (லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் ஈர்ப்பு-அலை கண்காணிப்பு). திட்டத்தின் மொத்த செலவு சுமார் 620 மில்லியன் டாலர்கள்

இதற்கிடையில், LIGO திட்டம் மிகவும் விலை உயர்ந்தது. இந்த கண்காணிப்பு நிலையத்தை கட்டுவதற்கு $300 மில்லியன் செலவானது, மேலும் இயக்க மற்றும் நவீனமயமாக்கல் செலவுகள். LIGO 2002 இல் தொடங்கப்பட்டது மற்றும் 2010 வரை இயக்கப்பட்டது. இருப்பினும், அந்த நேரத்தில் ஈர்ப்பு அலைகளை பதிவு செய்ய முடியவில்லை; பல்வேறு சத்தங்கள் மட்டுமே பதிவு செய்யப்பட்டன. மேம்படுத்தல்களுக்காக இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் பின்னர் மூடப்பட்டது. இதேபோன்ற LIGO இன்டர்ஃபெரோமீட்டர், கன்னி, மூன்று கிலோமீட்டர் ஆயுதங்களுடன், 2007 இல் இத்தாலியில், பிசாவுக்கு அருகில் செயல்படத் தொடங்கியது. இது 2011 முதல் நவீனமயமாக்கப்பட்டு வருகிறது, மேலும் இந்த ஆண்டின் இரண்டாம் பாதியில் மீண்டும் தொடங்கப்பட வேண்டும். மேலும் மேம்படுத்தப்பட்ட மேம்பட்ட LIGO வளாகம் 2015 இலையுதிர்காலத்தின் தொடக்கத்தில் செயல்படத் தொடங்கியது.

- ஏவப்பட்ட சிறிது நேரத்திலேயே கண்டுபிடிப்பு நிகழ்ந்தது என்று மாறிவிடும்?

சரியாக. செப்டம்பர் 14 அன்று, LIGO டிடெக்டர் ஈர்ப்பு அலைகளை அவதானிக்கும் பார்வையில் "சந்தேகத்திற்குரியதாக" ஒரு சமிக்ஞையைக் கண்டறிந்தது. புவியீர்ப்புச் சீர்குலைவு ஏற்பட்டால், ஒத்துழைப்பு பங்கேற்பாளர்கள் முன்கூட்டியே செய்த கணக்கீடுகளுடன் குறுக்கீடு முறையில் மாற்றங்கள் முழுமையாக ஒத்துப்போகின்றன. இரண்டு கருந்துளைகளின் மோதலால் உருவாக்கப்பட்ட ஈர்ப்பு அலை கடந்து செல்லும் போது இதுதான் நடந்திருக்க வேண்டும் - வாழ்க்கையின் கடைசி கட்டத்தில் பாரிய நட்சத்திரங்கள், "எடை" 29 மற்றும் 36 சூரிய வெகுஜனங்கள். காஸ்மிக் பேரழிவின் விளைவாக, 62 சூரிய வெகுஜனங்களின் கருந்துளை உருவாக்கப்பட்டது, மேலும் மூன்று சூரிய வெகுஜனங்களின் ஆற்றல் ஈர்ப்பு கதிர்வீச்சாக மாறியது, இது 1.3 பில்லியன் ஒளி ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு நம்மை அடைந்தது. கன்னி இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் ஏற்கனவே பொருத்தப்பட்ட நேரத்தில் செயல்பட்டிருந்தால், ஈர்ப்பு அலை எங்கிருந்து வந்தது என்பதை தீர்மானிக்க முடியும். இந்த முறை இதைச் செய்ய முடியாது, ஆனால் எதிர்காலத்தில் LIGO மற்றும் கன்னி இணையாக செயல்படும் போது இது சாத்தியமாகும் என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர்.

- இறுதியாக, நிகழ்வின் முக்கியத்துவத்தைப் பற்றி சில வார்த்தைகள் ...

இத்தகைய "கனமான" கருந்துளைகளின் கண்டுபிடிப்பு வானவியலில் ஒரு முக்கிய கண்டுபிடிப்பு ஆகும். மேலும் ஈர்ப்பு அலைகளின் நேரடிப் பதிவு என்பது ஒரு புதிய அறிவியல் திசையின் பிறப்பு, ஈர்ப்பு-அலை வானியல். புவியீர்ப்பு விளைவுகளைப் படிப்பதன் மூலம், பிரபஞ்சம் உருவான ஆரம்ப காலகட்டங்களை நாம் உற்றுநோக்க முடியும். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, பிக் பேங்கின் விளைவாக எழுந்த “ஃபயர்பால்” பரிணாம வளர்ச்சியின் ஆரம்ப கட்டங்களிலிருந்து, ஒளி சமிக்ஞைகள் கடந்து செல்லாது, ஆனால் பிரபஞ்சத்தின் விரிவாக்கத்தின் இந்த கட்டத்தில் உமிழப்படும் ஈர்ப்பு அலைகள் நம்மை அடையலாம். பொதுவான சார்பியல் கோட்பாடு தற்போது முற்றிலும் சோதனை ரீதியாக கிளாசிக்கல் (குவாண்டம் அல்லாத) அளவில் சோதிக்கப்பட்டது மற்றும் உண்மையில் ஈர்ப்பு விசையை மிகவும் துல்லியமாக விவரிக்கிறது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. எனவே கண்டுபிடிப்பு இந்த கோட்பாட்டின் நூற்றாண்டு விழாவிற்கு ஒரு பிரகாசமான "பரிசு" ஆனது.

நிச்சயமாக, ஈர்ப்பு அலைகளை பதிவு செய்வதன் நடைமுறை அர்த்தத்தைப் பற்றி பேசுவது கடினம், ஆனால் எதிர்காலத்தில் அது வெளிப்படும் சாத்தியம் உள்ளது. 20 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், எடுத்துக்காட்டாக, நவீன ஜி.பி.எஸ் நேவிகேட்டர்கள் உங்கள் இருப்பிடத்தை பொது சார்பியலின் விளைவுகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு மட்டுமே சரியாக தீர்மானிக்கும் என்று யாரும் கற்பனை செய்திருக்க முடியாது. மற்றும் ஈர்ப்பு-அலை வானியல் வெளிப்படையாக ஒரு மூலையில் உள்ளது.

முதலில் பதிவு செய்யப்பட்ட ஈர்ப்பு அலை சமிக்ஞை

பைனரி கருந்துளை இணைப்புகளிலிருந்து ஈர்ப்பு அலை ஹான்ஃபோர்ட் மற்றும் லிவிங்ஸ்டனில் உள்ள LIGO டிடெக்டர்களால் கண்டறியப்பட்டது இடதுபுறத்தில் ஹான்ஃபோர்டில் (H1) டிடெக்டரில் இருந்து தரவு உள்ளது, வலதுபுறத்தில் லிவிங்ஸ்டனில் (L1) உள்ளது. நேரம் செப்டம்பர் 14, 2015, 09:50:45 UTC இலிருந்து கணக்கிடப்படுகிறது. மேல் வரிசை: டிடெக்டர்களில் மின்னழுத்தங்கள் h. GW150914 சிக்னல் முதலில் L1க்கு வந்தது மற்றும் 6.9+0.5?0.4 ms பிறகு H1; காட்சி ஒப்பீட்டிற்கு, H1 இலிருந்து தரவு L1 ப்ளாட்டில் தலைகீழான மற்றும் நேர-மாற்றப்பட்ட வடிவத்தில் காட்டப்படுகிறது (கண்டுபிடிப்பாளர்களின் ஒப்பீட்டு நோக்குநிலையைக் கணக்கிட). இரண்டாவது வரிசை: ஈர்ப்பு அலை சமிக்ஞையிலிருந்து மின்னழுத்தம் h, அதே பேண்ட்பாஸ் வடிகட்டி வழியாக அனுப்பப்பட்டது, 35 - 350 ஹெர்ட்ஸ். திடக் கோடு என்பது, GW150914 சிக்னலின் ஆய்வின் அடிப்படையில் 99.9 இன் விளைவான பொருத்தத்துடன் இரண்டு சுயாதீன குறியீடுகளால் பெறப்பட்ட சிக்னலின் அடிப்படையில் கண்டறியப்பட்டவற்றுடன் இணக்கமான அளவுருக்கள் கொண்ட அமைப்பிற்கான எண் சார்பியலின் விளைவாகும். சாம்பல் தடிமனான கோடுகள் இரண்டு வெவ்வேறு முறைகள் மூலம் டிடெக்டர் தரவிலிருந்து மறுகட்டமைக்கப்பட்ட அலைவடிவத்தின் 90% நம்பிக்கைப் பகுதிகளாகும். அடர் சாம்பல் கோடு கருந்துளை இணைப்பிலிருந்து எதிர்பார்க்கப்படும் சமிக்ஞைகளை மாதிரியாகக் காட்டுகிறது, வெளிர் சாம்பல் கோடு வானியற்பியல் மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தாது, ஆனால் சைனூசாய்டல்-காசியன் அலைவரிசைகளின் நேரியல் கலவையாக சமிக்ஞையை பிரதிபலிக்கிறது. புனரமைப்புகள் ஒன்றுடன் ஒன்று 94%. மூன்றாவது வரிசை: டிடெக்டர்களின் வடிகட்டப்பட்ட சிக்னலில் இருந்து எண் சார்பியல் சமிக்ஞையின் வடிகட்டப்பட்ட கணிப்பைப் பிரித்தெடுத்த பிறகு எஞ்சிய பிழைகள். கீழ் வரிசை: மின்னழுத்த அதிர்வெண் வரைபடத்தின் பிரதிநிதித்துவம், காலப்போக்கில் சிக்னலின் மேலாதிக்க அதிர்வெண் அதிகரிப்பதைக் காட்டுகிறது.

LIGO கண்டுபிடிப்பாளர்கள் என்ன பார்த்தார்கள்?

ஒரு ஜோடி கருந்துளைகளின் இணைப்பிற்கு சரியாக கணிக்கப்பட்டுள்ள சமிக்ஞையை நாங்கள் பார்த்தோம். புவியீர்ப்பு அலையின் செல்வாக்கின் கீழ் இடைச்செருகல் அளவீட்டின் ஒப்பீட்டு நீட்சி காட்டப்பட்டுள்ளது. செங்குத்து அளவுகோல் 10-21 ஆகும், அதாவது இன்டர்ஃபெரோமீட்டரின் நான்கு-கிலோமீட்டர் கை 2.5 x 10-15 செ.மீ வரை நீட்டப்பட்டுள்ளது (அவை 10-17 செ.மீ வரை நீளத்தை அளவிட முடியும், இது எவ்வளவு அற்புதமாகத் தோன்றினாலும்). 3000 கிமீ தொலைவில் அமைந்துள்ள இரண்டு டிடெக்டர்களின் (வெவ்வேறு நிறங்களில் காட்டப்பட்டுள்ளது) விரிவாக்கம் மற்றும் சுருக்கத்தை படம் காட்டுகிறது. முதலில் சத்தம் உள்ளது, இதில் வெளிப்படையான அலைகள் தோன்றத் தொடங்குகின்றன, அவை மேலும் மேலும் அடிக்கடி வந்து, பின்னர் திடீரென முடிவடையும். ஒவ்வொரு அலையும் இரண்டு கருந்துளைகளின் அமைப்பின் அரைப் புரட்சியாகும். அவை விரைவாக ஒன்றிணைகின்றன, எனவே சிகரங்களுக்கு இடையிலான நேரம் குறைகிறது. கடைசி அலையானது நடைமுறையில் ஒரு கருந்துளை, மிகவும் சிதைந்திருந்தாலும்.

ஒரு படத்தைப் பார்த்து, ஒன்றிணைக்கப்பட்ட கருந்துளைகளின் நிறை மற்றும் அவற்றுக்கான தூரத்தை எவ்வாறு மதிப்பிடுவது?
கடைசி நேரத்தில் ஒன்றிணைக்கும் பொருட்களின் சுழற்சி காலத்தை மதிப்பிடுவது அவசியம். நாங்கள் படத்தைப் பார்க்கிறோம், கடைசி சிகரங்களுக்கு இடையிலான தூரம் அபாயங்களுக்கு இடையில் இருப்பதை விட சுமார் பத்து மடங்கு குறைவாக இருப்பதைக் காண்கிறோம், அதாவது சுமார் 5 மில்லி விநாடிகள். இது இன்னும் மிகவும் சிதைந்த கருந்துளையின் சுழற்சி காலத்தின் பாதி ஆகும். அதன் மேற்பரப்பு எந்த நேரியல் வேகத்தில் சுழல்கிறது? ஒளியின் வேகத்துடன் ஒப்பிடலாம், ஆனால் குறைவாக, மூன்றில் ஒரு பங்கு (கட்டுப்பாட்டு கெர் துளை) - அளவைப் பொருட்படுத்தாமல்.

பின்னர் சுழற்சியின் அரை வட்டம் தோராயமாக 500 கிமீ இருக்கும், வகுக்க?, நாம் 170 கிமீ ஆரம் பெறுகிறோம். ஒரு சூரிய நிறை கருந்துளையின் ஆரம் 3 கிமீ ஆகும், அதாவது அமைப்பின் நிறை சுமார் 60 சூரிய நிறைகள் ஆகும். உண்மையில் - 62. அற்புதமான துல்லியம், குறிப்பாக சிகரங்களுக்கு இடையிலான நேரத்தை நாம் கண்ணால் மதிப்பிட்டோம்.

இப்போது தூரத்தை மதிப்பிட முயற்சிப்போம். இது இன்னும் கொஞ்சம் சிக்கலானது. ஈர்ப்பு அலையின் வீச்சு (விண்வெளியின் ஒப்பீட்டு சிதைவு) மூலத்திற்கான தூரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும். மூலத்தில் உள்ள சிதைவு மிகப்பெரியது, ஒற்றுமை அல்ல, நிச்சயமாக, ஆனால் 0.1 மிகவும் யதார்த்தமானது (கணக்கீடுகள் இந்த அளவின் வரிசையை சரியாகக் கொடுக்கின்றன). எங்களிடம் 10-21 உள்ளது (செங்குத்து அச்சில் உள்ள அலகுகளைப் பார்க்கவும்), அதாவது அதன் அளவை விட மூலத்திலிருந்து சுமார் 1020 மடங்கு தொலைவில் இருக்கிறோம் - 170 கிமீ (மேலே காண்க). நாம் 1.7 x 107 cm x 1020 = 1.7 x 1027 cm = 0.6 gigaparsecs (உண்மையில் 0.4 gigaparsecs) பெறுகிறோம். மீண்டும், பார்வைக் கோட்டுடன் தொடர்புடைய அமைப்பின் பூமத்திய ரேகை விமானத்தின் நோக்குநிலையில் இன்னும் நிச்சயமற்ற தன்மை உள்ளது என்ற போதிலும் குறிப்பிடத்தக்க வெற்றி.