Amikor először eljutottak hozzánk a gravitációs hullámok észleléséről szóló híradások, azonnal billentyűzetet szerettünk volna ragadni, hogy mi is beszámoljunk erről a hihetetlen volumenű felfedezésről. Aztán vettünk egy mély levegőt...
Ez a felület nem hírportál, nem a legfrissebb híreket osztjuk meg veletek. (Habár néha azok apropóján születnek a blogbejegyzéseink.) Ez a Medvetalpblog, ahol a hétköznapi csodákra szeretnénk ráirányítani a figyelmeteket. Ezért tárgyaljuk most ki a gravitációs hullámokat, a fekete lyukakat a lelassuló időt, vagyis mindent egyszerre, amúgy Medvetalpas kérdezz-felelek formában.
Mindenki azt mondja,
hogy gravitációs hullámok így meg úgy. Hogy örüljek, hogy most élek, és tanúja
lehetek ennek az áttörésnek. Miért ilyen nagy cucc ez a gravitációs hullám?
Nem az. J
A gravitációs hullámokról már régóta tudtuk, hogy vannak, de sosem sikerült kimutatnunk, hogy léteznek. Egészen
mostanáig. Nem fedeztünk fel semmi új hullámot, viszont van egy új eszközünk,
amivel ki tudjuk mutatni, ha egy ilyen hullám elért minket. Kicsit olyan,
mintha abban a korban születtél volna, amikor felfedeztük a teleszkópot.
 |
| Forrás speechdudes.wordpress.com |
De mik ezek a
gravitációs hullámok? A gravitáció folyamatos, engem mindig a föld felé vonz és
megakadályozza, hogy a kalap lerepüljön a texasi cowboyok fejéről. Ki hallott már olyat,
hogy hullámzik?
Felejtsd el a gravitációt! Az egy egyszerű szó, amivel el tudjuk
magyarázni, már igen kicsi korukban az ifjonc fizikusoknak, miért történnek a
fent említett dolgok. Nem létezik gravitáció. Olyan viszont létezik, hogy
minden egyes tárgy, melynek tömege van, meggörbíti maga körül a teret.
Én is?
Te is! Csak ez olyan kicsi méretű, hogy nem érzékeled.
Ahhoz, hogy ténylegesen észleld, egy nagyon-nagyon masszív testre van
szükséged, mint például a Föld. A bolygónk meggörbíti maga körül a teret,
minden maga felé hajlik. Te a felszínen állsz, itt a térgörbület (avagy a gravitációs erő) már teljes hatást fejt ki, ezért vonz maga felé. A Hold
viszont már messzebb van, ő nem jön egyenesen felénk, ő halad szépen egyenesen.
 |
| Forrás: nasa.gov |
Sajnálom,
hogy tőlem kell megtudnod, de a Hold kering. Körülöttünk kering.
A Hold egyenesen akar haladni a Föld körül. Ahogy a Föld is
a Nap körül, csak számukra az egyenes körré görbül, mert bizony ezt teszi egy
masszív test térgörbítő, avagy gravitációs ereje. A Tejútrendszer közepén lévő
Sagittarius A* nevű fekete lyuk az egész galaxist tartja kör alakú pályán.
Oké, ha már a
blogbejegyzésed a fekete lyukakról szól, végre rátértünk erre. Szóval a
masszív testek meggörbítik maguk körül a teret, az igazán masszív testek, vagyis
a fekete lyukak, meg néha hullámokat keltenek?
Gravitációs hullámokat bármi és bárki kelthet. Kezdj el
körbe-körbe táncolni valakivel egy lakodalmi lagzin és ti is ilyeneket fogtok
kelteni. Én pedig egy nagyon apró (de tényleg-tényleg nagyon apró), egy helyben
lebegő porszemcsén vagyok és azt veszem észre, hogy a tér hirtelen meggörbült,
ahogy te kerültél hozzám közelebb, utána megnyúlt, ahogy épp nem volt senki a
közelemben, aztán megint meggörbült, amint épp a táncpartnered ért a közelembe.
Pontosan ez történt most is. Két fekete lyuk (vagyis igazán,
igazán masszív test) kezdett el egymás körül keringeni a végén már szinte
fénysebességgel, ekkor tudtuk érzékelni az általuk keltett gravitációs
hullámokat, más szóval, ahogy a tér hirtelen megnyúlt és visszaállt.
Ezt hogy kell igazából
elképzelni? Én is megnyúltam és visszarendeződtem egy pillanat leforgása alatt?
Te is, az asztalod is, a széked is, a levegő és a Föld is. Minden.
De nagyon nagyon parányi mértékben.
Az egyetlen, amivel ki tudtuk mutatni, hogy a fény a LIGO
laborban két pont között a pillanat erejéig kicsivel nagyobb utat tett meg. Így érzékeltünk
először gravitációs hullámokat és fekete lyukakat közvetlenül. Vagyis, most már
van egy új eszközünk arra, hogy a világegyetemet tanulmányozzuk. Eddig csak
nagyon erősen megalapozott sejtelmeink voltak.
Micsoda?! A gravitációs
hullámokat talán, de a fekete lyukakat már évtizedek óta tényként kezelték a
tudósok.
Hát ez az. Matematikailag kimutattuk, hogy léteznek, tudtuk,
hogy alakulnak ki és nagyon-nagyon nehéz helyzet lett volna, ha egyszer valaki megállapítja, hogy még sincsenek fekete lyukak, mert egy csomó minden indirekt módon utalt rájuk.
Most már észleltük is őket. Ez pedig nem volt könnyű, mert a fekete lyuk
közeléből még a fény sem szökik el.
Ezen is gondolkodtam.
Ha van egy olyan pont a fekete lyuk közelében, ahonnan a fény nem jut ki, de
van olyan pont is, elég távol tőle, ahonnan még kijut, akkor létezhet, hogy
valahol a fény pont a fekete lyuk körül kering, mint a Hold körülöttünk?
Remek kérdés! (Pacsi, magamnak J) A válasz erre határozottan
igen... és itt kezdődnek igazán a furcsaságok. Nézz körül most a szobádban!
Ajtó, fal, ágy, papucs az asztalodon. Mindezt azért látod, mert a lámpa, vagy a
Nap fénye róluk visszatükröződve a szemedbe juttatja ezeket az információkat, hogy:
Igen, a papucsom tényleg az asztalon van. Mi a fenét keres ott?
Viszont, ha a fény meggörbülne, épp úgy mint a Hold pályája a
Föld körül, (mondjuk, mint a fekete lyuk közelében), te azt látnád, hogy látod
magad hátulról. Hovatovább, épp a tarkódat bámulod. Hihetetlen, de igaz. A
hátadat megvilágító fény tesz egy kört a lyuk körül és a szemedbe jut.
 |
| Forrás: sciencenews.com |
Durva! Egyébként mi
történne, ha belezuhannék egy fekete lyukba?
Egyrészről ez számodra igen kellemetlenül végződne, mivel a
fekete lyuk hihetetlen gravitációs ereje ahogy közelebb érsz hozzá, egyre vadabbul húzna maga felé. De nem ám akárhogy! A gravitációs erő milliméterről
milliméterre nő. Szóval, ha lábbal előre zuhansz, a lábadra ható gravitációs erő
sokkal nagyobb lesz mint a fejedre ható, ergo szó szerint megnyúlsz. Ezt
hívja a fizika spagettizálódásnak, ami igen találó, tekintve, hogy egész
tested olyan lesz, mint ez a fajta neves tészta.
Tegyük föl, hogy ezt túléled. És aztán mit tapasztalsz?
Nos, ezután leszel a világ első időutazója! Mégpedig elképesztő sebességgel
fogsz utazni a jövőbe!
Komolyan? Előre tudok
utazni a jövőbe?
 |
| Forrás: wikipedia.org |
És ezt bizony már be is bizonyították.
Többek között Joseph
C. Hafele és Richard E. Keating
rendkívül pontos atomórákat helyeztek el repülőgépek fedélzetén. (Atomórák =
Felejtsd el a másodperceket! Helló, billiomod másodpercek! ) Azt látták, hogy a
repülőgépen lévő atomórák siettek a Föld felszíniekhez képest, holott azelőtt
tökéletes szinkronban voltak. Szóval, bármennyire is fura ezt most leírni: A
lábfejed jelenleg tested legfiatalabb része. J
Egyszerűen azért, mert ott lent egy nagyon nagyon nagyon kicsivel lassabban
múlik az idő.
Mi történik ha egy fekete lyukba zuhansz? Nos, ott a
gravitációs erő annyira erős, hogy már számodra is észrevehetően lelassul az
idő.
De király! Mi
történne?
Mondjuk zuhansz lefelé, legjobb barátod meg távcsövön
keresztül tehetetlenül figyel. (Hidd el, megpróbálna megmenteni, ha tudna, mert
a fekete lyuk NEM JÓ dolog.) Ha te visszanéznél a zuhanásod közben a barátodra,
azt látnád, ahogy közeledsz a fekete lyuk felé, ő egyre inkább felgyorsul.
Néz egy kicsit téged a teleszkópján, rémülten rád pillant, elmegy aludni, fölkel, néz a
teleszkópján. Számodra úgy tűnik, mintha egy nagyon gyorsan felpörgetett filmet
néznél. Ellentétben, ő azt látná, hogy te nagyon nagyon lassan mozogsz. És neki
lesz igaza! Nem ő gyorsult fel, te lassultál le a fekete lyuk hihetetlen
gravitációs ereje okán.
 |
| Forrás: pics-about-space.com |
Ezután elnyel a fekete
lyuk és én meg eltűnök. Hová leszek? Örökre eltűnök?
Nos... most jön a gond. Nem tudjuk biztosan. Anaximandrosz,
görög filozófusnak tulajdonítják a híres mondást, melyet számtalanszor
megerősítettek fizikusi körökben, hogy az
anyag nem vesz el, csak átalakul. Mint például a kedvenc posztered a
szobád falán. Nagyon mérges vagy, el akarod pusztítani. (Az most mindegy,
hogy miért. Mert kikapott a kedvenc csapatod, mert feloszlott a bandád, mert
férjhez ment a kedvenc énekesnőd –mármint, más férje lett, nem a tiéd J. ) Mit teszel?
Összetéped? Nos egy jó ragasztóval újra lehet tákolni seperc
alatt. Esetleg elégeted? A papír, mint olyan, megszűnik létezni, de az atomok, amik a
posztert poszterré tették, megmaradnak. Néhol a levegőben keringve, néhol hamu
formájában, de egy jó molekuláris varázsló össze tudná rakni. A lényeg az, hogy
bármilyen fondorlatot eszelnél ki, a poszter „alapelemei” ugyanúgy ott lennének,
maximum csak egy kicsit megváltozott állapotukban. Ez az igazság, akár az űr
leghidegebb mélységeit, akár a csillagok legforróbb belsőit figyeled ugyanúgy
helytáll és ez alól nem szabad, hogy kivétel legyen.
Nem szabadNA, hogy kivétel legyen. És akármilyen furcsa is,
legjobb tudásunk szerint, ha egy anyag (a fizikusok ezt hívják információnak),
bekerül a fekete lyukba (aszteroida, csillagpor, te magad), az az információ
onnantól kezdve atomi szinten NINCS.
Banyek! De jó, hogy
ilyen távol vannak ezek a fekete lyukak. Hé, de várj! Azt írtad a cikk elején,
hogy minden nap állítunk elő fekete lyukakat itt a Földön. Igaz ez?
Minden nap, sok millió fekete lyukat a svájci CERN labor részecskegyorsítójában, és a tudósok versenyeznek, hogy ki tud tovább
fenntartani egy ilyen szörnyeteget.
Ezek megőrültek! Elég
egyetlen fekete lyuk és a bolygónk egésze elnyelődik. Az egész világunk
sorsával játszanak. Ajánlom, hogy vagy nagyon jó okuk, vagy erős őrangyaluk
legyen.
Érdekes, de mindkettő. Bár az őrangyalokat mindig hatalmas
szárnyas jelenéseknek képzeltem el, hatalmas karddal. A mi őrangyalunk pedig
egy olyan fizikus, aki nem tud sem állni, sem írni, de még beszélni sem
segítség nélkül. Viszont gondolkozni azt nagyon tud!
 |
| Stephen Hawking Forrás: phys.org |
Stephen Hawkingról van
szó.
Még az 1970-es években Hawking professzor matematikai
képletek segítségével levezette, hogy a fekete lyukak nem csak anyagot nyelnek
el, hanem ki is sugároznak, ezáltal veszítenek a tömegükből. Az olyan apró
fekete lyukak, mint amik a CERN-ben keletkeznek, pillanatok alatt elenyésznek,
tömegüket mind kisugározzák magukból egy olyan sugárzás formájában, amit ma
Hawking-sugárzás néven ismerünk.
Hűha, ez agyrobbantóan
sok információ volt de érdekes. Köszi!
J
A tudomány akkor a legérdekesebb, ha nem megtanulni akarod. Csak felteszel egy
kérdést, mert kíváncsi vagy. Ilyenkor jól jön a Medvetalp.
András barát
András barát
Korábbi írásaink csillagászat, asztrofizika témakörben:
- Ahol a legnagyobbak örökre köztünk élnek
- Otthon, édes otthon
- Amikor feltámad a halál
- Gyere, Vénusz! Álljunk össze!
- Üdv, Plutó! Örülök, hogy megismerhetem!
- Ki korán kel... Szuperholdat lel!
- A Fekete Lovag: Egy idegen műhold a fejünk felett
- Maximális célunk a minimum
- Halló, mi itt vagyunk! Van ott valaki? - A Hűha! jel története
- Csinos tudósnők és jóképű tudósok - Avagy amikor a tudomány gyönyörű
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése