Undele gravitaționale

El considera însă că efectul era atât de mic, încât cu siguranță nu ar fi putut fi demonstrat niciodată. O eroare. O incursiune prin o sută de ani de cercetare până la cea mai mare descoperire a fizicii din acest mileniu.

1916

Existența undelor gravitaționale

Albert Einstein publică un articol intitulat „Integrarea aproximativă a ecuațiilor de câmp ale gravitației”. În acesta, el prezice pentru prima dată existența undelor gravitaționale. El le deduce din ecuațiile Teoriei sale generale a relativității, pe care o publicase în anul 1915.

1918

Formule noi

Albert Einstein a formulat o ecuație privind propagarea undelor gravitaționale, care este considerată valabilă în lumea științifică până în prezent, practic fără modificări.

1936

Există unde gravitaționale sau nu?

Einstein începe să aibă îndoieli cu privire la validitatea teoriei sale. Împreună cu colaboratorul său Nathan Rosen, el scrie o lucrare în care susțin că infirmă existența undelor gravitaționale. Un recenzent găsește o eroare în raționament; lucrarea este publicată în cele din urmă cu concluzii cu totul diferite. Rămân îndoieli cu privire la existența sau inexistența undelor gravitaționale.

Einstein începe să aibă îndoieli cu privire la validitatea teoriei sale. Împreună cu colaboratorul său Nathan Rosen, el scrie un articol în care susțin că infirmă existența undelor gravitaționale. Un recenzent găsește o eroare în raționament; articolul este publicat în cele din urmă cu concluzii cu totul diferite. Rămân îndoieli cu privire la existența sau inexistența undelor gravitaționale.

1957

„Sticky Bead” – experiment mental

La Chapel Hill, Carolina de Nord, are loc o conferință internațională dedicată teoriei relativității lui Einstein. În centrul atenției se află celebrul experiment mental „Sticky Bead” al lui Richard Feynman. În acesta, fizicianul descrie efectul unei unde gravitaționale asupra unei biluțe care se mișcă în sus și în jos pe un băț, generând căldură prin frecare. Cercetătorii ajung la concluzia că undele gravitaționale trebuie să existe.

1960

Fizicianul Joseph Weber întreprinde primele încercări de a demonstra efectele infime ale undelor gravitaționale.

1969

A reușit să dovedească?

Weber anunță că a reușit să demonstreze existența undelor gravitaționale. Vestea provoacă un mare interes și îi determină pe oamenii de știință din întreaga lume să realizeze experimente ulterioare. Niciunul dintre aceste experimente nu a reușit însă să confirme descoperirea lui Weber.

1974

Dovadă indirectă

Cei doi astronomi americani Joseph Taylor și Russel Hulse reușesc să demonstreze indirect existența undelor gravitaționale: aceștia observă că perioada de revoluție a celor două stele se reduce extrem de lent, dar constant. Prin urmare, sistemul pierde în mod evident energie. Singura explicație pe care cercetătorii o găsesc pentru acest fenomen este emisia de unde gravitaționale.

1992

Cercetătorii pun în funcțiune în SUA observatorul LIGO (Observatorul de unde gravitaționale cu interferometru laser). Noua tehnologie este de patru ori mai sensibilă decât sistemele anterioare. Cu toate acestea, primele încercări de a detecta unde gravitaționale eșuează.

1993

Astronomii americani Taylor și Hulse primesc Premiul Nobel pentru Fizică pentru descoperirea indirectă a undelor gravitaționale.

2015

Detectoarele LIGO detectează unde gravitaționale

Pe 14 septembrie 2015, cercetătorii de la Observatorul LIGO au captat cu aparatele lor de măsură semnalul decisiv provenit din spațiu, vechi de 1,3 miliarde de ani. Două găuri negre au fuzionat. În ultima fază, care a durat mai puțin de o secundă, găura neagră gigantică a emis unde gravitaționale atât de puternice, încât detectoarele LIGO le-au putut detecta pe Pământ. Oamenii de știință încep evaluarea datelor.

2016

O senzație științifică

Cercetătorii au finalizat analiza datelor. Acum sunt siguri: semnalul pe care l-au recepționat în 2015 cu ajutorul detectoarelor LIGO provine în proporție de 99,99999% din unde gravitaționale. O senzație științifică.

2019

Semnale de la 520 de milioane de ani-lumină

Rețeaua internațională de detectoare de unde gravitaționale a înregistrat al doilea semnal provenit de la fuziunea unor stele neutronice. Detectoarele LIGO-Livingston și Virgo au identificat semnalul, denumit GW190425, pe 25 aprilie 2019, ca fiind un „eveniment extrem de semnificativ”. Semnalul provine de la o distanță de aproximativ 520 de milioane de ani-lumină, de patru ori mai departe decât prima undă gravitațională provenită de la o fuziune de stele neutronice din august 2017. Cercetătorii de la Institutul Albert Einstein din Hanovra au contribuit la această descoperire cu metode de detectare și analiză a semnalului. Ei au creat modele ale undelor gravitaționale așteptate de la fuziunea stelelor neutronice.

2020

Un semnal fără precedent

Așteptările cercetătorilor din domeniul undelor gravitaționale s-au împlinit: descoperirea undelor gravitaționale face acum parte din activitatea lor de zi cu zi. Dar acum au publicat un semnal cum nu au mai văzut niciodată: GW190412 arată pentru prima dată cum două găuri negre cu mase foarte diferite fuzionează între ele – o gaură neagră mai mică, cu o masă de aproximativ opt ori mai mare decât a Soarelui nostru, este înghițită de o gaură neagră mare, cu o masă de aproximativ 30 de ori mai mare decât a Soarelui. Această observație nu numai că permite măsurători mai precise ale proprietăților astrofizice ale sistemului, dar le permite și cercetătorilor de la LIGO-Virgo să confirme o predicție a Teoriei Generală a Relativității lui Einstein, care nu a fost testată până acum.