Гравитационни вълни

Той обаче смяташе, че ефектът е толкова малък, че със сигурност никога няма да може да бъде доказан. Грешка. Едно пътешествие през сто години изследвания до най-големия пробив във физиката през това хилядолетие.

1916

Наличие на гравитационни вълни

Алберт Айнщайн публикува статия, озаглавена „Приблизителна интеграция на уравненията на гравитационното поле“. В нея той за първи път предсказва съществуването на гравитационни вълни. Той ги извежда от уравненията на своята Обща теория на относителността, която е публикувал през 1915 г.

1918

Нови формули

Алберт Айнщайн формулира уравнение за излъчването на гравитационни вълни, което и до днес се счита за валидно в науката почти без промени.

1936

Има ли гравитационни вълни или не?

Айнщайн започва да се съмнява във валидността на своята теория. Заедно със своя колега Натан Розен той написва статия, в която твърдят, че опровергават съществуването на гравитационните вълни. Един рецензент открива грешка в аргументацията; в крайна сметка статията се публикува с напълно различни заключения. Остават съмнения дали гравитационните вълни съществуват или не.

Айнщайн започва да се съмнява във валидността на своята теория. Заедно със своя колега Натан Розен той написва статия, в която твърдят, че опровергават съществуването на гравитационните вълни. Един рецензент открива грешка в аргументацията; в крайна сметка статията се публикува с напълно различни заключения. Остават съмнения дали гравитационните вълни съществуват или не.

1957

„Sticky Bead“ – мисловен експеримент

В Чапъл Хил, Северна Каролина, се провежда международна конференция, посветена на теорията на относителността на Айнщайн. В центъра на вниманието е известният мисловен експеримент „Sticky Bead“ на Ричард Файман. В него физикът описва ефекта на гравитационна вълна върху малка топчица, която се движи нагоре и надолу по пръчка и при това генерира топлина чрез триене. Изследователите стигат до заключението, че гравитационните вълни трябва да съществуват.

1960

Физикът Йозеф Вебер прави първите опити да докаже наличието на гравитационните вълни.

1969

Успешно ли е доказателството?

Вебер обявява, че е успял да докаже съществуването на гравитационни вълни. Новината предизвиква голям интерес и подтиква учени от цял свят да проведат последващи експерименти. Никой от тези опити обаче не успява да потвърди откритието на Вебер.

1974

Непряко доказателство

Двамата американски астрономи Джоузеф Тейлър и Ръсел Хълс успяват да докажат косвено съществуването на гравитационни вълни: те забелязват, че периодът на орбита на две звезди се съкращава изключително бавно, но постоянно. Следователно системата очевидно губи енергия. Единственото обяснение, което изследователите дават за този феномен, е излъчването на гравитационни вълни.

1992

Изследователи пускат в експлоатация обсерваторията LIGO (Лазерна интерферометрична обсерватория за гравитационни вълни) в САЩ. Новата технология е четири пъти по-чувствителна от предишните системи. Въпреки това първите опити за откриване на гравитационни вълни се оказват неуспешни.

1993

Американските астрономи Тейлър и Хълс получават Нобелова награда за физика за своето косвено доказателство за съществуването на гравитационни вълни.

2015

Детекторите на LIGO откриват гравитационни вълни

На 14 септември 2015 г. изследователите в обсерваторията LIGO улавят с измервателните си уреди решаващия сигнал от космоса, възникнал преди 1,3 милиарда години. Две черни дупки са се слели една с друга. В последната фаза, продължила по-малко от секунда, гигантската черна дупка е излъчила толкова силни гравитационни вълни, че детекторите на LIGO са успели да ги засекат на Земята. Учените започват да анализират данните.

2016

Научна сензация

Учените приключват анализа на данните. Сега са сигурни: сигналът, който са засекли през 2015 г. с детекторите LIGO, с 99,99999% сигурност произхожда от гравитационни вълни. Научна сензация.

2019

Сигнали от разстояние 520 милиона светлинни години

Международната мрежа от детектори на гравитационни вълни засяко втори сигнал от сливащи се неутронни звезди. Детекторите LIGO-Ливингстън и Virgo определиха сигнала, обозначен като GW190425, на 25 април 2019 г. като „събитие с висока значимост“. Сигналът идва от разстояние от около 520 милиона светлинни години, което е четири пъти по-далеч от първата гравитационна вълна от сливане на неутронни звезди през август 2017 г. Изследователи от Института „Алберт Айнщайн“ в Хановер са допринесли за това откритие с методи за откриване и анализ на сигнала. Те създадоха модели на гравитационните вълни, които се очакват от сливащи се неутронни звезди.

2020

Сигнал, какъвто досега не е имало

Очакванията на изследователите на гравитационните вълни се оправдаха: откриването на гравитационни вълни вече е част от ежедневната им работа. Но сега те публикуваха сигнал, какъвто никога преди не са виждали: GW190412 показва за първи път как две черни дупки с много различна маса се сливат – по-малка черна дупка с маса около осем пъти по-голяма от тази на Слънцето ни се поглъща от голяма черна дупка с маса около 30 пъти по-голяма от тази на Слънцето. Това наблюдение не само позволява по-точни измервания на астрофизичните свойства на системата, но и дава възможност на учените от LIGO-Virgo да потвърдят едно досега непроверено предсказание на Общата теория на относителността на Айнщайн.