Vesmír si zřejmě pamatuje každou gravitační vlnu, co provlní časoprostorem  
Gravitační vlny jsou velice nezřetelné a také nesmírně rychlé. Jejich provlnění ale možná zanechává otisky v realitě. Jsou sice ještě méně zřetelné, než samotné gravitační vlny, v zásadě bychom je prý ale mohli detekovat. Ve hře jsou analýzy posunu zrcadel gravitačních detektorů, spinu částic před a po průchodu gravitační vlny anebo dilatace času atomových hodin na různých místech světa.

Gravitační vlny. Kredit: Swinburne Astronomy Productions.
Gravitační vlny. Kredit: Swinburne Astronomy Productions.

První detekci gravitační vlny před pár lety oslavil celý svět. V tu chvíli se zrodila gravitační astronomie, a jak se zdá, tak dostala do vínku obrovskou chuť objevovat doposud neznámý vesmír. Nejde přitom jenom o samotná pozorování éterického vlnění časoprostoru procházejícími gravitačními vlnami. Bouřlivě se rozvíjí i fyzika kolem gravitačních vln a přináší nové podivuhodné věci.

 

Před pár dny udivil celý svět – nebo alespoň ty, co nejsou natolik zběhlí v temných zákoutích relativity – tým fyziků, který vedl Éanna Flanagan z americké Cornell University. Ve své teoretické studii, publikované v časopisu Physical Review D, spočítali, že si vesmír může „pamatovat“ gravitační vlny ještě dlouho poté, co se provlní kolem. I ty nejmocnější gravitační vlny, které se rodí ve srážkách černých děr či neutronových hvězd, jsou v prostoru Země velice nezřetelné a vesmírem se pohybují nesmírně rychle. Přesto podle Flanagana a spol. po sobě zanechávají jisté otisky, poměrně dlouho čitelné stopy. Jakoby si vesmír pamatoval jejich průchod.

Éanna Flanagan. Kredit: Cornell University.
Éanna Flanagan. Kredit: Cornell University.


Tyto otisky gravitačních vln (anglicky „persistent gravitational wave observables“) nejsou jako šlápoty pádícího teropoda. Ve skutečnosti by měly být ještě méně zřetelné, než samotné gravitační vlny. Na rozdíl od samotných gravitačních vln by ale jejich otisky měly být mnohem trvanlivější. Tyto otisky by se mohly projevit například nepatrným posunutím objektů v prostotu. Mohlo by se změnit chování určitých částic. A dokonce by mohlo dojít k dočasnému vykolejení času, takže by na různých místech Země běžel velmi nepatrně odlišně.

 

Katalog detekovaných gravitačních vln. Kredit: LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration/Georgia Tech/S. Ghonge & K. Jani.
Katalog detekovaných gravitačních vln. Kredit: LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration/Georgia Tech/S. Ghonge & K. Jani.

Změny vyvolané otisky gravitačních vln by měly být tak nesmírně nepatrné, že nepochybně budou na samotné hranici detekovatelnosti těmi nejvíce pokročilými technologiemi soudobé vědy. Jestli to vůbec půjde. Flanagan a spol. ve svém článku rozverně navrhují, že by pozorování otisků gravitačních vln bylo nejjednodušší s dvojicí operátorů, kteří by nosili kapesní detektory gravitačních vln. To je samozřejmě vědecký prank nejhrubšího zrna, protože jak každý milovník gravitační astronomie jistě ví, soudobé detektory gravitačních vln mají velikost několika kilometrů.

 

Na druhou stranu, nějaké alespoň trochu reálné možnosti podle všeho existují. Jednou z nejslibnějších je například detekce posunů zrcadel uvnitř fungujících detektorů gravitačních vln. Gravitační observatoře měří procházející gravitační vlny pomocí důmyslných soustav laserových paprsků a zrcadel. První taková detekce se povedla v roce 2015, po heroickém úsilí celých generací fyziků. Od té doby se technologie zlepšila, takže gravitační observatoře detekují tak jednu gravitační vlnu týdně.
Přicházející gravitační vlny jsou velice nezřetelné a jejich otisky jsou patrné ještě mnohem slaběji. Nicméně, zrcadla v detektorech gravitačních vln jsou neustále proměřována s tak extrémní přesností, že bychom prý s jistou dávkou štěstí přece jen mohli otisky prošlých gravitačních vln vysledovat. Flanaganův tým dal dohromady matematický model, který předpovídá, jak se posunou zrcadla v detektoru gravitační observatoře při každém průchodu výrazné gravitační vlny. Další možnosti podle nich spočívají v detailní analýze spinu určitých částic před a po průchodu gravitační vlny anebo v neméně detailní analýze a porovnání chování dvou atomových hodin na různých místech. Také tyto analýzy by prý mohly odhalit otisky gravitačních vln. Tak směle do toho.

Video:  We’re Going to Detect More Gravitational Waves Than Ever Before, Here’s How


Literatura

Live Science 9. 5. 2019, Physical Review D 99: 084044.

Datum: 11.05.2019
Tisk článku

Vesmírné blues - Levinová Janna
 
 
cena původní: 299 Kč
cena: 251 Kč
Vesmírné blues
Levinová Janna
Související články:

První detekce gravitačních vln ze splynutí neutronových hvězd     Autor: Vladimír Wagner (16.10.2017)
Gravitační vlny připlavily realitu do snění o extra dimenzích     Autor: Stanislav Mihulka (15.09.2018)
Budeme chytat gravitační vlny Boseho–Einsteinovým kondenzátem?     Autor: Stanislav Mihulka (14.12.2018)



Diskuze:

Dominik Herzán,2019-05-12 16:53:34

Odpovědět


Re:

Milan Krnic,2019-05-12 18:10:12

S dostihy to vidím podobně, nezbývá než sázet.

Odpovědět

Bondy

Dominik Herzán,2019-05-12 16:53:15

Egon Bondy ve svých Filosofických esejích racionálně spekuloval o nejrůznějších"otiscích", "paměti" a podobně. Jako příklad uváděl, že když je elektron součástí živé hmoty, má to nepatrně odlišný vliv na jeho "strukturu", než když by byl součástí pouze anorganických vazeb. Jeho myšlenka ale byla formulována dostatečně obecně na to, aby mohla zahrnovat i setrvačný vliv průchodu gravitační vlny.

Obecně je zajímavé konfrontovat Bondyho dekády let starou filosofii se současnou fyzikou.

Odpovědět


Re: Bondy

Jiri Naxera,2019-05-12 17:42:35

Nemyslím.
Ten otisk je v tom, že když něčím projde vlna, tak s tím zahejbe a ono se to nevrátí úplně přesně do původního stavu. To je snad jasné každému, význam je v tom, že to někdo propočítal podle obecné relativity v případě gravitačních vln, což rozhodně není nic triviálního, a vyšly jim potenciálně možná i v blízké budoucnosti měřitelné efekty, což je zajímavé (a může mít i praktický smysl - napadá mě třeba LIGO je citlivé na určitý rozsah frekvencí, pokud by bylo detekovatelné, že prošla vlna mimo rozsah, tak by to byl plus).

Ale co se týče faktů, netřeba do toho plést psychedelické fantazie let osmdesátých. Když projde akustická/seismická vlna zeminou, tak jí to sesype dohromady a je to potenciálně měřitelné i po odeznění (extrémní případ - nedaleké zemětřesení roztrhá skálu)

Když strčíte hrnek s vodou do mikrovlnky, tak poměrně snadno poznáte, že tam v minulosti byla elektromagnetická vlna, zase v extrémním případě podle toho že se opaříte.

Stejně tak autoři spočítali, že když projde gravitační vlna prostorem, tak to s ním něco provede a nevrátí se přesně do původního stavu. Zase v extrémním případě (hypotetický útvar složený jen z gravitačních vln, už nedám z paměti jak se mu říká) může průletem hustším prostředím vytvořit i černou díru, i když v tomto případě jsme spíš pár řádů za hranicí detekovatelnosti.

Odpovědět

To je pořád

Mojmir Kosco,2019-05-12 07:38:36

Že voda nemá paměť .hyň se ukáže že vliv hvězd (astrologie) a placeba (homeopatie) je to co čas posouvá dopředu

Odpovědět


Re: To je pořád

Jiri Naxera,2019-05-12 14:10:23

Tak ona si i voda permanentně pamatuje prošlou elektromagnetickou vlnu, a měřit to lze (pro slabou jen v principu) teploměrnem.

Jinak originál https://arxiv.org/pdf/1901.00021 tu, ale nemůžu tam najít nic o spinu částic (předpokládám, že u "spining particle" v článku není řeč o kvantovém spinu, ale o momentu hybnosti - prostě jde o setrvačník.)

Odpovědět


Re: Re: To je pořád

Josef Hrncirik,2019-05-12 18:48:22

Pamatuje si voda i hard rock a dají se z ní vydestilovat noty?

Odpovědět


Re: Re: Re: To je pořád

Milan Krnic,2019-05-12 19:28:21

Cestou z tvdrého rocku k vodě se "na něj nabalí" další tvrdé i jiné okolnosti, tedy bez popisu celého stavového prostoru to nepůjde. Je hudba placebo?

Odpovědět


Re: Re: Re: To je pořád

Mojmir Kosco,2019-05-13 08:09:26

Kolem 30 procent nejmíň vody tam bude a ty gravitační vlny!

Odpovědět

V roce 74 minulého století jsem na vojně

Karel Ralský,2019-05-11 21:33:17

nedaleko Strakonic vyprávěl o vesmíru a uvedl jsem tam stejné chování gravitačních vln jak se to zde popisuje, a uvedl jsem tam věc s tím posunem hmoty.
Jen taková perlička vojín, který byl u mého vyprávění druhý den čistil záchod v bunkru od exkrementů, sundal horní prkno s dírou vybral obsah a když chtěl vrátit prkno nazpět už ho tam nedostal.
Sám říkal že mi nevěřil ale po této zkušenosti uvěřil v mé tvrzení.
Myslím si že nejen vlny dovedou pohybovat hmotou, ale za určitých okolností může pohyb gravitační vlny způsobit že narovnání hmoty do původního stavu s v čase za určitých okolností(v tečně kolmé ke středu největší váhy např špička horského masívu nebo pyramidy)
je nevratné podobně jak se v rybníku vytvoří důlek u břehu při přelití vlny přes okraj.
Proto tvrdím že prostor(vakuum)
je daleko (z hlediska vnějšího pozorovatele z jiné dimenze)
"hmotnější" než vlnění
hmoty.

Odpovědět


Re: V roce 74 minulého století jsem na vojně

Xavier Vomáčka,2019-05-12 13:38:18

Spíš se na té "toaletě" posunulo něco jiného. :-D

Odpovědět


Re: Re: V roce 74 minulého století jsem na vojně

Karel Ralský,2019-05-12 15:14:38

Nejspíše ano, ale neměl jsem chuť mu to vymlouvat, zvlášť když to byl budoucí "mazák".

Odpovědět

Milan Krnic,2019-05-11 17:11:53

To je pořád málo. Detekce stavu částic s predikcí budoucího vývoje ve stavovém prostoru závodiště, to je teprve cíl.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace