Home » Cultura »Sinteze » Citesti:

Un zvon produce unde de soc in comunitatea stiintifica: undele gravitationale ar fi fost observate direct!

Cristian Presura ianuarie 14, 2016 Cultura, Sinteze
43 comentarii 8,772 Vizualizari

De vreo cincizeci de ani, in fizica, nu facem decat sa verificam teoriile deja construite. In afara catorva exceptii (materia si energia intunecata, masa de repaus a neutrinilor, etc.) fizica experimentala este cu mult in urma celei teoretice. Undele gravitationale sunt un astfel de exemplu. Prezise de Einstein cu aproape 100 de ani in urma, nici pana azi nu le-am detectat direct, in laboratoare.

In esenta, undele gravitationale sunt asemanatoare celor de pe suprafata unei ape linistite, care apar atunci cand trece un vapor pe langa noi. Vaporul este analogul obiectelor masive din univers (cum ar fi gaurile negre), iar apa este analogul spatiului. Tot asa cum miscarea vaporului tulbura suprafata apei, la fel si miscarea unor gauri negre tulbura spatiul in care se afla.

Sa luam cazul unor gauri negre stelare. Ele au dimensiuni de ordinul a catorva zeci de kilometri, desi greutatea lor este mai mare decat a Soarelui. Cand doua astfel de gauri negre se apropie, ele fuzioneaza spectaculos.  Pana atunci, insa, cele doua gauri negre orbiteaza una in jurul celeilalte, cu viteza unghiulare din ce in ce mai mari, pe masura ce se apropie (ca intr-un dans al patinatorilor, ce isi maresc vieza de rotatie cand se apropie unul de celalalt). Chiar inainte de fuziune, perioada miscarii este de ordinul a catorva milisecunde (frecvente de ordinul sutelor de Hertzi).

In timpul fuziunii, nu numai dansul lor devine mai nebun, dar creste si deformarea spatiului din jurul lor. Datorita asimetriei, aceasta deformare a spatiului se propaga mai departe, sub forma undelor gravitationale. De la milione de ani lumina departate, noi putem percepe aceasta deformare a spatiului, precum simte un pescar unduirile vaporului ce trece pe langa el. Tot asa cum pescarul nu mai vede clar fundul apei, asa si noi ar trebui sa nu mai vedem clar obiectele din jur, pentru ca spatiul (prin care trece lumina) a fost tulburat.

Din pacate (sau din fericire!) unduirile spatiului sunt foarte mici. Spatiul ramane aproape euclidian, lumina circula in linii drepte, iar noi putem merge linistiti la servici. Nu si fizicienii care lucreaza la LIGO, un interferometru urias, construit special pentru detectia undulatiilor acestea minuscule ale spatiului. Bratele sale de kilometri devin cand mai scurte, cand mai lungi, datorita deformarii spatiului. Variatiile induse de fuziunea gaurilor negre, de la departarile de milioane de ani lumina, sunt minuscule, de sute de mii de ori mai mici decat diametrul unui nucleu. De aceea, ele nu au putut fi detectate, pana acum, in laboratoare. Pana acum!

Zvonul este ca minunea s-a intamplat. Fizicieni bine informati (cum ar fi teoreticianul Lawrence Krauss) baga mainile in foc ca la LIGO s-a detectat, pentru prima oara, coliziunea a doua gauri negre stelare. Un semnal cu frecventa potrivita (de ordinul sutelor de Hertzi) ar fi fost detectat din indepartarile stelare.

Conducerea LIGO nu scoate un cuvant, poate pregatesc a conferinta de presa, sau poate ca sunt ceva mai prudenti, de data asta. Si acum doi ani s-a mai revendicat detectia undelor gravitationale, in semnalul radiatiei de fond, iar predictia a fost infirmata. Iar acum sase ani, acelasi zvon despre LIGO s-a dovedit fals. Sa nu fie vorba de un cablu conectat prost, asa cum a fost cazul celebrului anunt OPERA, unde s-ar fi gasit particule cu viteza mai mari decat cea a luminii. Cercetatorii sufla acum si in iaurt.

Daca insa zvonul se va adeveri, va fi o noua coroana pe capul lui Einstein. Undele gravitationale au fost verificate indirect, inca din anul 1974, in miscarea incetinita a unui pulsar. Acum insa, ar fi prima verificare directa.  Cei de dupa Einstein, in special iubitorii de mecanica cuantica, trebuie insa sa mai astepte urmatorul pas, cel de cuantificare a acestor unde gravitionale. Sa speram ca nu va mai dura alte 100 de ani…

Ai informatii despre tema de mai sus? Poti contribui la o mai buna intelegere a subiectului? Scrie articolul tau si trimite-l la editor[at]contributors.ro



Currently there are "43 comments" on this Article:

  1. DanT spune:

    “Sa luam cazul unor gauri negre stelare. Ele au dimensiuni de ordinul a catorva zeci de kilometri, desi greutatea lor este mai mare decat a Soarelui.”
    E vorba de masa, nu de greutate. Doar autorul e fizician si cunoaste diferenta.

    • Desigur. M-am gandit insa ca, pentru publicul larg, termenul de masa e confuz, si l-am ales pe cel de greutate, care e o masura a masei.

      • Daniel Ioan spune:

        Nu este chiar o greseala atat e mare, deoarece in acest context vorbim de masa grea si nu de masa inerta. :)

      • De multe ori facem “confuzia” (din punctul multora de vedere conștientă) între masă și greutate. Teoretic. noțiunile sunt diferite, dar practic se admite acest abuz…pentru că între masă și greutate există o relație de proporționalitate: G=mg.
        O treabă asemănătoare este în fizica nucleară, unde masa este exprimată în unități de energie.

      • T.B. spune:

        Am citit candva, demult, ca, daca marim un atom la scara unei sali de spectacole, nucleul ar fi cat o minge de fotbal, iar electronii cat niste fire de praf. Restul, spatiu.
        Asa este?

        • ady spune:

          Da asa este ca si cosistenta un atom repectiv materia aproape nu exista. Desi nu am avut ocazia sa aud pareri despre ce este materia cu adevat si astfel mi-am creeat eu una: materia nu exista din punct de vedere fizic, ea este doar energie si reguli impuse de creatorul acestui univers. Desi daca analizam si mai serios problema energia fiind pana la urma tot niste particule care la fel nu au consistenta atunci va mai ramane doare regulile…

  2. man of war spune:

    v am citit articolul de debut pe aceasta platforma. foarte bun ! cea mai exacta analiza politica. la fel de mult imi place si dansul gaurilor negre. felicitari pentru ambele texte !
    intrebare : ce a fost mai intii, oul sau gaina ? raspuns : nimic. case closed !
    poate percepe mintea umana lumea altfel decit prin analogii ? iar revelatia de unde vine ?

    • Multumesc pentru aprecieri. Sunt doua lucruri unde mintea mea ingheata: cum de poate exista ceva si cum de se poate simti ceva (ca durerea)? Va dau drepate in cartea la care lucrez acum, si care, sper, ca va apare anul acesta: creierul nostru robotic invata doar prin analogii, de aceea fizica nu poate da raspunsuri la intrebari ultime. Cat de revelatie, nu ma bag, dar accept durerea ca si qualie!

  3. batranul spune:

    Dupa fiasco-ul de acum 2 ani, anuntat de baietii de la Polul Sud cu un “feature story” imens in Nature, cred si eu ca sufla si-n iaurt. Daca sint taietorii de lemne din Louisiana de vina? Daca da, sint curios ce vor face europenii cu al lor detector in constructie…

    • In toata povestea asta e si cum un aspect de noroc: daca o supernova apare in imediata apropiere, efectul undelor ei gravitationale va fi detectat si de europeni, si de americani.

  4. grongobar spune:

    multumesc pentru articol si in special pentru explicatia ideiii de unde gravitationale,excelenta pentru orice cititor,chiar fara cunostiinte ample de fizica.

  5. Alexandru spune:

    Excelent articol.

    Un singur comentariu: nu cumva mii de HZ ?

    Citez: “Chiar inainte de fuziune, perioada miscarii este de ordinul a catorva milisecunde (frecvente de ordinul sutelor de Hertzi).”

    • vlad_christian spune:

      Amuzanta intrebare chiar si numai din punct de vedere semantic. 1 milisecunda e a mia parte, deci 1000 hertzi. Deci ce e peste milisecunda (“catorva milisecunde”) e sub 1000 hertzi, adica sute … frate ce nenorocire vine pe noi la nivelul la care ma uit ca a coborit educatia, am o fata in liceu si una in gimnaziu si noroc ca sint inteligente, dar sint sistematic pregatite sa fie cretine, in scoala…

    • Cred ca e greu de zis daca sunt mii sau sute, zvonul e ca sute. In textul meu, daca e o perioada de 5 milisecunde, aceasta inseamna 0,005 secunde, deci 200 de Hertzi.

  6. ion adrian spune:

    Pai dupa ce s-au ars cu depasirea vitezei luminii(prognozasem aceasta ardere inainte de anuntarea ei oficiala) fizicienii renumiti sunt mai reticenti. Sa asteptam confirmarea sau infirmarea acesteia in privinta careia nu pun nici-un pariu. Se poate sa se fi masurat..

  7. Mihaela spune:

    Oarecum off topic :ce parere aveti, distinse domnule Profesor Cristian Presura ,despre dezbaterea de la München, de la sfarsitul anului trecut si despre care nu am citit in presa romana de specialitate ; de altfel, in afara premiilor Nobel (si a unor scurte si “pretioase” prezentari) foarte putine evenimente pe plan mondial sunt reflectate in revistele si articolele romanesti dedicate, tot mai mult inclinate spre tabloidizare…
    https://www.quantamagazine.org/20151216-physicists-and-philosophers-debate-the-boundaries-of-science/
    Altfel, parafrazrandu-l pe Eminescu ,”mai am un singur dor” : sa va pot citi articole si opinii intr-o revista de popularizare de tipul “Stiinta si tehnica” !
    Iar cartea dumneavoastra “Fizica povestita” o pastrez ca o mica comoara pentru fiul meu, pentru cand va debuta in primul an la liceu…

    • In primul, va multumesc ca ati cumparat cartea. Mi-ati facut un dar frumos cu linkul de la dezbatere, pe care nu o stiu, in particular. O sa va fac si eu un cadou, cu un articol pe o tema similara, aparut recent:
      http://opinionator.blogs.nytimes.com/2016/01/11/when-philosophy-lost-its-way/?smprod=nytcore-iphone&smid=nytcore-iphone-share
      M-am uitat pe link si sunt de acord cu ce e acolo. Cateva “culori” si pareri personale. Teoria corzilor (stringurilor) este cea care ia, momentan, palme in fata ca nu ar urma metoda stiintifica (pentru ca nu ar fi falsificabila). Parerea mea e ca cercetatorii teoriei, in sine, urmeaza metoda stiintifica. Din pacate, din cauza complexitatii teoriei si faptului ca nu poate fi testata, sunt si ei intr-o pozitie dificila. De fapt, toata fizica fundamentala e. Citeam de anii 30′, cand aproape orice doctorand in fizica isi scria numele in storia fizicii. Azi, nici macar profesorii de la Harvard nu mai au pretentia asta. Fizica fundamentala e in criza. Sa cerem ajutorul filozofilor? Nu cred ca ne ajuta, pentru ca natura problemei este, in fond, ca ne-am atins limitele tehnologice si nu putem face experimente ce testeaza limitele fizicii fundamentale (gravitatia cuantica, de exemplu) fara miliarde de euro. Filozofii insa sunt foarte utili, si au reinviat, intr-o alta stiinta: neurostiinta. Vorbesc aici de qualie si de faptul ca simtim ceva (ca durerea) ce iese din limitele fizicii. O zi buna, si sanatate baiatului, ca e mai buna decat toate!

    • Prostu' satului spune:

      Cred ca va trebui sa aveti ceva mai multa rabdare cu cadoul. Am si eu cartea, cadou pentru sotia mea de-asta data, o rasfoim cu placere si ceva nostalgie din cand in cand, insa, cu exceptia primelor zeci de pagini, cred ca nivelul sau depaseste binisor nivelul clasei a noua sau chiar al liceului.

      • Ma bucur sa gasesc aici cititori ai cartii. Fizica povestita e ambitioasa, intr-adevar, pentru ca merge pana la limitele fizicii. Spre sfarsitul anului sper sa public o alta lucrare, care va avea pragul accesibilitatii mult coborat.

        • Prostu' satului spune:

          Nu era o critica, deloc chiar; doar o constatare.
          Pe de alta parte, scrieti foarte bine, asa incat, daca timpul va permite sa publicati si o lucrare mai accesibila publicului larg, cititorii nu vor avea decat de castigat. Foarte, foarte putina literatura de popularizare a stiintei calitate se mai publica azi in Romania.

  8. Articol scris ca sa fie inteles si de nespecialisti. Felicitari !
    Va recomand INTRODUCEREA din lucrarea “Supermatematica. Fundamente” editia a 2-a. Ed. Politehnica din Timisoara. Acolo exista o viziune asupra genezei universului, printre altele.
    Se gaseste pe internet in Vol I. De asemenea o gasiti (color) in Editura Matrix Rom din Bucuresti in a 3-a editie in 2 volume cu cca. 1200 pagini.

  9. AT spune:

    Sa vedem la ce nivel va fi scepticismul scepticilor de profesie. Lawrence Krauss si ai lui au facut din asta un cult; sunt acum cunoscuti mai mult ca liderii unui fel de religie.

  10. gigel spune:

    Am vazut si eu articolul cu cateva zile in urma. Chiar daca au descoperit unde gravitationale, se estima 2017 ca data a publicarii. Experimentul curent va rula pana in martie, parca imi amintesc.
    Asa ca mai avem de asteptat un an pentru confirmare, daca intr-adevar au un semnal pozitiv.

  11. Gogu spune:

    Domnule Presura, dar o explicatie bazata tot pe imagini si descriere intuitive despre gaurile negre din economia de stat romaneasac, cum se atrag ele si se unesc si perturba undele bunului mers al Romaniei, puteti da?

    • Cred ca ati pus punctul pe i, cand ati spus ca si ele se atrag si unesc! II las pe economisti sa dea explicatii, sau pe sociologi. Cat de imagini, sa speram ca sunt cele pe care le dorim cu totii…

  12. Carstea spune:

    1. f = 1/T ;
    1ms = 1/1000 s
    Rezulta f = 1000 Hz = 1 kHz. Este vorba de mii de herti.
    2. Dupa cate stiu deformatia spatiului de catre corpuri grele conduce la contractia distantelor si dilatarea timpului, intra in teoria relativista ( transformarile Loremtz ). Nu stiu daca undele gravitationale se comporta ca undele acustice ( fronturi de unda ). Am observat ca unii autori prefera sa faca analogie cu campurile electrice. Oricum ar fi daca se va intelege vreodata mecanismul de generare ale acestor unde, omenirea va face un pas urias. Va construi nave extraterestre si alte dispozitive si va trece la vizitarea galaxiilor.

    • T=5 milisecunde (“cateva” milisecunde);
      T=0.005 s
      f=1/T= 1/(0.005 s)=(1000/5)(1/s)=200Hz (sute de Hertzi).
      Contractia distantelor apare si in teoria relativitatii generale, nu numai cea restransa (Lorentz). Apar si aici fronturi de unda gravitationale. Se poate face analogie si cu campul electromagnetic, cel electric este static si merge doar petnru comparatia cu potentialul gravitational. Si eu sper sa folosim aceste mecanisme la transportul spatial, ma tem insa ca nu va fi in viata mea. Macar sa mearga trenurile fara intarzaiere, si pot spune ca sunt multumit…

      • Ioan spune:

        Alexandru si Carstea au vrut sa spuna ca folosirea milisecundei pentru perioada este echivalenta cu kHz pentru frecventa. O exprimare “ultracorecta” ar fi: perioada de cateva sutimi de secunda.

  13. abc spune:

    Felicitari pentru articol, intr-o tara unde discursul public e dirijat de teologi, asemenea articole rare cu exprimarea clara a conceptelor actuale in fizica sunt o raritate in limba romana.

    Personal am citit despre noutate pe phys.org(o platforma de popularizare a stiintei pe care o recomand tuturor). Am mai citit saptamana trecuta despre posibila descoperire a inca doua particule Higgs, unii spun ca techni-quark .

    Acum personal as avea o rugaminte, daca se poate intr-o serie de articole scurte sa explicati si popularizati in limba romana The Standard Model dar si celelalte teorii ,Multiverse, Strings , termeni ca fermioni, bossoni , quantum entaglement etc.

    Stiu ca implica mult timp, stiu ca formatul unei carti e mai avantajos dpdv al conceptiei, insa cred ca exista carente majore cred in informarea publicului larg, stirile referitoare la fizica trec de multe ori necitite si ar f de datoria insasi a fizicienilor sa devina educatori.

    Carl Sagan a reusit popularizarea astrofizicii cu ajutorul serialului Cosmos, serial care a fost reluat de Neill Degrasse Tyson, discipolul sau. Romania (de altfel si alte tari) sunt limitate la nivel de resurse pentru a concepe si populariza asemenea seriale

    Dar este nevoie mare de explicarea clara a conceptelor de baza din fizica in explicarea Universului si implicit a frontierelor in intelegerea Universului.

    Cred ca viata multora din cei ce comentam si scriem aicia fost marcata de serialele emisiunii Teleenciclopedia , rendez-vous-ul saptamanal de sambata seara..unde calatoream prin intermediul reportajelor in universuri necunoscute inca, a cultivat o deschidere spre civilizatie si cunoastere si a motivat cariere profesionale..poate mai mult decat anumite ore din invatamantul regulat.

    • In “Fizica povestita”, aparuta la Humanitas, am incercat sa explic modelul standard, atat cat am putut de bine. Acum lucrez la a doua carte, care, sper, sa apara la sfarsitul anului. Din pacate, lucrurile acestea le fac in timpul de dincolo de servici si de familie, asa ca nu “produc” mult material. Pentru ca locuiesc in strainatate, nici nu am acces la studiorile TV/radio. Sunt insa colegi si (daca pot spune asa) prieteni, care fac asta, cum ar fi Cristian Roman, sau intreaga echipa de la Stiinta si Tehnica. Pe mine insa, daca vreti sa ma mai urmariti cu astfel de explicatii, cel mai usor ma gasiti pe pagina de facebook a cartii, unde incerc sa scriu, zi de zi, cate o explicatie mica (in 2-3 propozitii) a unei stiri din stiinta:
      https://www.facebook.com/stiintaclub

  14. ion adrian spune:

    Dle Presura,
    Nu ne-ati mai spus nimic despre ce se intampla cu LIGO. Dar daca se vor descoperi aceste unde pe care si LISA le cauta la fel de asiduu, credeti ca o a cincea dimensiune adica o a patra dimensiune spatiala va fi deveni o certitudine?

    • Nu, nu cred ca undele gravitationale sunt o dovada a unei noi dimensiuni (spatiale). Ele sunt prezise de teoria actuala. Este insa adevarat ca, in teoria Kaluza-Klein (sau imbunatariri ale ei) natura acestor unde poate scoate la lumina o noua fizica, inclusiv cea a unor dimensiuni suplimentare. Totusi, mai intai trebuie sa verifica undele in teoria actuala, apoi, prin masuratori si mai precise, trebuie sa cautam deviatii de la predictiile teoriei actuale. Deci, cred ca e mai e cale lunga…

      • ion adrian spune:

        VA MULTUMESC !
        Asa gandesc si eu . dar va mai intreb ceva . Credeti ca TBB are nevoie de o a patra dimensiune, universul chiar trebuie sa fie ca suprafata unui balon care este o suprafata avand trei dimensiuni intr-un spatiu cu patru dimensiuni?
        Personal nu cred ca am nevoie de aceasta ipoteza ca sa incadrez fenomenele masurabile pana acum si care confirma ideea unui BB dar desigur ca nu iese din spatiul einsteinian.

  15. ion adrian spune:

    erata:…..va fi devenit o certitudine?

  16. gigi spune:

    Sunt curios cum stiu ca respectivele radiatii sunt unde gravitationale avand in vedere ca nu a fost gasita o particula a gravitatiei si nimeni nu stie ce este cu adevarat gravitatia.



Comenteaza:







Do NOT fill this !

Autor

Cristian Presura


Cristian Presura

Fizician, cercetator la compania Philips, Olanda. Autor al lucrarii "Fizica Povestita", aparuta la editura Humanitas in anul 2014. Absolvent al facultatilor de electrotehnica si de... Citeste mai departe


MIHAI MACI – Cel de-al doilea volum din Colectia Contributors.ro

"Atunci când abdică de la menirea ei, școala nu e o simplă instituție inerțială, ci una deformatoare. Și nu deformează doar spatele copiilor, ci, în primul rând, sufletele lor. Elevul care învață că poate obține note mari cu referate de pe internet e adultul de mâine care va plagia fără remușcări, cel care-și copiază temele în pauză va alege întotdeauna scurtătura, iar cel care promovează cu intervenții va ști că la baza reușitei stă nu cunoașterea, ci cunoștințele. Luate indi­vidual, lucrurile acestea pot părea mărunte, însă cumulate, ele dau măsura deformării lumii în care trăim și aruncă o umbră grea asupra viitorului pe care ni-l dorim altfel." - Mihai Maci

E randul tau

Razvan, am vazut ce ai scris. Pornind de la faptul ca orice critica este constructiva vreau insa doa...

de: Razvan Nicolescu

la "S-au gasit 300 din cei 15.000 de specialisti. Au lucrat la Strategia Energetica a Romaniei (ACTUALIZAT)"

Cauta articole

iulie 2016
Lu Ma Mi Jo Vi Du
« Iun    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Valentin Naumescu – Marile schimbari. Crize si perspective in politica internationala. Editie bibliofila

contributors.ro

Contributors.ro este intr-o permanenta cautare de autori care pot da valoare adaugata dezbaterii publice. Semnaturile noi sunt binevenite cata vreme respecta regulile de baza ale site-ului. Incurajam dezbaterea relaxata, bazata pe forta argumentelor.
Contact: editor[at]contributors.ro

(An essay by Vladimir Tismaneanu and Marius Stan)