Osierocone dziecko Einsteina

źródło: NASA

Tegoroczną Nagrodę Nobla z fizyki przyznano za zarejestrowanie fal grawitacyjnych. Błyskawicznie uhonorowane odkrycie jest drugim po bozonie Higgsa wielkim osiągnięciem fizyki XXI wieku.

Pod względem fizycznym fale grawitacyjne zachowują się podobnie jak np. fale elektromagnetyczne: mają różne częstotliwości, rozchodzą się z prędkością światła, mogą też przenosić energię z miejsca na miejsce. Jedna zasadnicza różnica polega na tym, że fale grawitacyjne bardzo trudno wykryć, ponieważ grawitacja jest oddziaływaniem słabym. To, że w codziennym życiu doświadczamy na każdym kroku jej przemożnego działania, wiąże się z wielkimi masami, z którymi jest sprzężona. Źródłem fal grawitacyjnych jest każde ciało poruszające się z przyspieszeniem. Nasza Ziemia, krążąc po orbicie, także emituje fale grawitacyjne, ale w tak znikomej ilości, że tracąc na to energię, zbliża się do Słońca mniej więcej o rozmiar fotonu dziennie. W ciągu swego istnienia zbliżyła się dzięki temu do swej gwiazdy o... cały milimetr.

W promieniowaniu elektromagnetycznym (światło widzialne, promieniowanie rentgenowskie czy gamma) za przenoszenie oddziaływań odpowiadają fotony. W przypadku fal grawitacyjnych ich rolę pełnią hipotetyczne, niewykryte do tej pory, grawitony. Istnienie zarówno fal grawitacyjnych, jak i grawitonów, wynika z ogólnej teorii względności Einsteina, ogłoszonej w 1916 roku.

Drgania czasoprzestrzeni

Fizykom trudno było uwierzyć w realność takich fenomenów. Prominentny fizyk z początku XX w., Arthur Eddington, uważał je za efekt założeń...