अंतरिक्ष में लहर: अमेरिकी तिकड़ी ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज के लिए भौतिकी नोबेल जीता

लिविंगस्टन, लुइसियाना में LIGO के इंटरफेरोमीटर हथियारों में से एक के इस समय-एक्सपोज़र शॉट में, लाल रोशनी गुरुत्वाकर्षण तरंगों का प्रतीक है।

जो मैकनली

अंतरिक्ष में लहर: अमेरिकी तिकड़ी ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज के लिए भौतिकी नोबेल जीता

एड्रियन चोक्ट द्वारा। 3, 2017, 5:55 पूर्वाह्न

दो साल पहले, भौतिकविदों ने पहली बार अंतरिक्ष में शिशु के चीर-फाड़ का पता लगाया था जब दो ब्लैक होल एक-दूसरे में घूमते थे। इस तरह की गुरुत्वाकर्षण तरंगों के अवलोकन ने अल्बर्ट आइंस्टीन की एक सदी पुरानी भविष्यवाणी को पूरा किया और आकाश का पता लगाने के लिए एक नया रास्ता खोल दिया। आज, बड़े पैमाने पर प्रयोग के तीन नेताओं ने इस खोज को भौतिकी में नोबेल पुरस्कार प्राप्त किया।

कैसब्रिज में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) के 85 वर्षीय रेनर वीस और 1984 में पसेडेना में कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (कैलटेक) के 77 वर्षीय किप थोर्ने ने लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (एलआईजीओ) के लिए योजना बनाई। बैरी कैलटेक कण भौतिक विज्ञानी 81 वर्षीय बारिश ने बाद में हनफोर्ड, वाशिंगटन और लिविंगस्टन, लुइसियाना में जुड़वां LIGO वेधशालाओं के निर्माण का मार्गदर्शन किया। Weiss को $ 1.1 मिलियन के पुरस्कार का एक हिस्सा मिलेगा, और Thorne और दूसरे आधे को Barish। LIGO के तीसरे संस्थापक, रोनाल्ड ड्रेवर, का 85 वर्ष की आयु में 7 मार्च को एडिनबर्ग में निधन हो गया। (नोबेल पुरस्कार मरणोपरांत नहीं दिए जाते हैं।)

अन्य भौतिक विज्ञानी भौतिकी में अब तक के सबसे महत्वपूर्ण तरंगों की खोज करते हैं। हार्वर्ड यूनिवर्सिटी के सिद्धांतकार अब्राहम लोएब कहते हैं, "यह क्रांतिकारी है।" यह बहुत दुर्लभ है कि हम ब्रह्मांड पर एक पूरी तरह से नई विंडो खोलते हैं। ”

हालांकि, वीस का कहना है कि वह पुरस्कार को कुछ हद तक शर्मनाक मानते हैं। "उस चीज़ के लिए धन प्राप्त करना जो एक खुशी की शुरुआत थी, थोड़ा अपमानजनक है, " वे कहते हैं। "सबसे अच्छा तरीका मैं यह सोच सकता हूं कि हम बहुत बड़े लोगों के समूह के प्रतीक हैं, जिन्होंने [LIGO] ऐसा किया है।" Weiss का कहना है कि उन्होंने छात्रों को समर्थन देने में मदद करने के लिए पुरस्कार राशि MIT को दान करने की व्यवस्था की है।

गुरुत्वाकर्षण तरंगों की संपूर्ण धारणा मन-झुकने वाली है। 1915 में, अल्बर्ट आइंस्टीन ने सापेक्षता के अपने सामान्य सिद्धांत में समझाया कि गुरुत्वाकर्षण तब आता है जब द्रव्यमान और ऊर्जा ताना-बाना बदल देते हैं, जिससे स्वतंत्र रूप से गिरने वाली वस्तुएं कर्षण प्रक्षेपवक्र का पालन करती हैं। एक साल बाद उन्होंने भविष्यवाणी की कि द्रव्यमान का एक घुमाव बारबेल के आकार की व्यवस्था - जैसे दो सर्पिलिंग ब्लैक होल - अंतरिक्ष में तरंगों को प्रसारित करना चाहिए जो प्रकाश-गति से ब्रह्मांड के माध्यम से ज़िप करेंगे।

अविश्वसनीय रूप से कमजोर तरंगों का पता लगाना एक चुनौती है। एलआईजीओ के एल-आकार के इंटरफेरोमीटर में से प्रत्येक लंबवत शासकों की एक जोड़ी की तरह काम करता है। एक गुजरता हुआ गुरुत्वाकर्षण तरंग आम तौर पर दो 4 किलोमीटर लंबी भुजाओं को अलग-अलग मात्रा में खींचता है, और हथियारों में पीछे और पीछे उछलती हुई लेजर लाइट की तुलना करके, भौतिक विज्ञानी उस मामूली अंतर को खींच सकते हैं। एलआईजीओ के इंटरफेरोमीटर लंबाई में अंतर का पता लगा सकते हैं, जो एक प्रोटॉन की चौड़ाई 1 / 10, 000 तक कम है।

कैंब्रिज में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के रेनर वीस।

केन रिचर्डसन

पासाडेना में कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के किप थोर्ने।

कैलटेक एलुमनी एसोसिएशन

वीस, एक घाघ टिंकर, जो कभी कॉलेज से बाहर निकलता था, गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने की कोशिश करने के लिए इंटरफेरोमीटर का उपयोग करने के बारे में सोचने वाला पहला व्यक्ति नहीं था। 1960 के दशक में, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट फॉरवर्ड ने कार्य के लिए एक छोटा सा इंटरफेरोमीटर बनाया। हालांकि, वीस ने समस्या का कहीं अधिक गहन विश्लेषण किया और किलोमीटर-लंबे इंटरफेरोमीटर की आवश्यकता को पहचाना। उन्होंने बाहरी शोर के मुख्य स्रोतों की भी पहचान की, और बताया कि 1972 में एक अप्रकाशित रिपोर्ट में उनके साथ कैसे व्यवहार किया जाए जो कि LIGO का आधार बने।

अपने प्रारंभिक संदेह पर काबू पाने के बाद, थॉर्न ने परियोजना को चैंपियन बनाया और 1979 में ड्रेवर को काम पर रखने के द्वारा गुरुत्वाकर्षण तरंग अनुसंधान को आगे बढ़ाने के लिए कैलटेक को दबाया। कॉर्नेल विश्वविद्यालय के सिद्धांतकार शाऊल टेउकोल्स्की का कहना है कि थॉर्न ने भी LIGO के वैज्ञानिक लक्ष्यों को आकार दिया। उदाहरण के लिए, शुरुआती समय में, कई भौतिकविदों ने सोचा था कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों के सबसे संभावित स्रोत सुपरनोवा विस्फोट होंगे। तेर्कोल्स्की कहते हैं कि थार्न ने महसूस किया कि सर्पिलिंग न्यूट्रॉन सितारों या ब्लैक होल के जोड़े अधिक शक्तिशाली स्रोत होंगे और उन्हें प्रयोग करने के लिए प्रोत्साहित किया जाएगा। थॉर्न ने भौतिकविदों को संख्यात्मक सिमुलेशन की एक विशाल सूची को इकट्ठा करने के लिए धक्का दिया, जिससे उन्हें अपने डेटा में संभावित संकेतों को देखने में मदद मिल सके।

पासाडेना में कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के बैरी बैरीश।

कैलटेक

अगर वीज़ और थॉर्न ने LIGO की कल्पना की, तो बारिश ने इसे एक वास्तविकता बना दिया। उन्होंने 1994 में परियोजना का नेतृत्व किया, जब यह ठप हो गया था और राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन इसे रद्द करने की सोच रहा था। बरीश ने LIGO सहयोग का विस्तार किया, एक महत्वपूर्ण डिजाइन परिवर्तन किया, और 2005 में कदम रखने से पहले निर्माण के माध्यम से परियोजना को देखा। happenedLIGO उनके नेतृत्व के बिना नहीं हुआ होगा, tech स्टैनली व्हिटकोम्ब कहते हैं, कैलटेक के एक भौतिक विज्ञानी और LIGO के मूल सदस्य। यह कुछ ऐसा था जो राय [नीर] और किप नहीं कर सकता था

Barish, का कहना है कि वह अनिश्चित है कि पुरस्कार के बारे में क्या सोचना है। मुझे लगता है कि व्यक्तियों की मान्यता के बारे में कुछ अस्पष्ट भावनाएं हैं, जब यह एक टीम प्रयास था, amb वे कहते हैं।

अगर वह जीवित रहता, तो गोताखोर पुरस्कार में साझा करते, कई भौतिकविदों को लगता है, भले ही उनके कठिन व्यक्तित्व ने उन्हें 1990 में LIGO से बाहर निकाल दिया। ड्रेवर ने LIGO डिजाइन के कई प्रमुख तत्वों का आविष्कार किया, व्हिटकोम्ब कहते हैं, लेकिन वे स्वयं के रूप में नहीं थे। Weiss और Thorne के रूप में हो रहा है। B यह किप और राय [नीर] के लिए एक क्रूर बात होगी क्योंकि उन्हें अपने जीवन के बाकी हिस्सों के लिए इस [ध्यान] के साथ रहना पड़ता है, com व्हिटकॉम कहते हैं। Haveऔर यह रॉन के लिए क्रूर है क्योंकि उसने इसका आनंद लिया होगा। cru

LIGO अपने वादे पर खरा उतरता दिख रहा है। पहली खोज ने स्टार-आकार के ब्लैक होल के विलय का खुलासा किया जो सिद्धांतकारों की तुलना में अधिक विशाल थे। पिछले महीने, शोधकर्ताओं ने एक चौथे ब्लैक-होल विलय की खोज की घोषणा की, जिसे न केवल LIGO डिटेक्टरों द्वारा स्पॉट किया गया था, बल्कि यूरोप के प्रीमियर डिटेक्टर के द्वारा भी पीसा, इटली के पास ताज़ा अपग्रेडेड कन्या डिटेक्टर जो वैज्ञानिकों को आकाश पर विलय के स्थान को बेहतर ढंग से इंगित करने में सक्षम बनाता है। और अफवाहें घूम रही हैं कि LIGO ने एक हिंसक विस्फोट में दो न्यूट्रॉन सितारों के विलय को देखा है जिसे पारंपरिक दूरबीनों द्वारा भी देखा गया था। इस तरह के providemultimessenger खगोल विज्ञान कई खगोलीय घटनाओं में अभूतपूर्व अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है।

एक बात जो LIGO ने अभी तक वितरित की है वह हैरानी की बात है, Weiss नोट्स। हमें ऐसा कुछ भी नहीं मिला, जिसे हम समझा सकें, वह कहते हैं। मुझे उम्मीद है कि ऐसा होगा।

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