Tragom zvezda

Odjeci jedanaeste dimenzije

Paralelni univerzumi, međudimenzionalni portali i više dimenzije nesumnjivo su spektakularni, ali neophodno je naći čelično čvrste dokaze njihovog postojanja. Astronom Ken Krosvel zapaža: „Drugi univerzumi mogu vas zavesti: možete reći šta god želite o njima, i da vas niko nikada ne demantuje dok god ih astronomi ne vide.”

Struna – potencijalno osnovna, nedeljiva jedinica stvarnosti


Ranije se činilo da nema nade da će se mnoga od ovih predviđanja testirati, jer nam je oprema za izvođenje eksperimenata bila previše primitivna. Međutim, zahvaljujući napretku tehnologije računara, lasera i satelita, mnoge od ovih teorija neverovatno su se približile eksperimentalnoj potvrdi.
Moglo bi se ispostaviti da je suviše teško direktno potvrditi ispravnost ovih ideja, ali posredna provera je možda izvodljiva. Ponekad zaboravljamo da se u astronomiji mnogo toga sprovodi indirektno. Na primer, niko nikada nije posetio Sunce ili zvezde, a ipak znamo od čega su sačinjene, zahvaljujući analizi svetlosti ovih sjajnih objekata. Analizirajući spektar svetlosti zvezda, posredno saznajemo da su zvezde sačinjene prevashodno od vodonika i nešto helijuma. Takođe, niko nikada nije video crnu rupu, ali dobijamo posredne dokaze njihovog postojanja uočavanjem akrecionih diskova i izračunavanjem mase tih mrtvih zvezda. U svim ovim eksperimentima tragamo za odjecima zvezda i crnih rupa da bismo razumeli njihovu prirodu. Slično tome, jedanaesta dimenzija mogla bi biti van direktnog domašaja, ali postoje načini na koje bi inflacija i teorija superstruna mogle da se potvrde, zahvaljujući novim revolucionarnim instrumentima koji su nam sada na raspolaganju.
Revoluciju u istraživanju u oblasti relativnosti koju su nam doneli sateliti, najjednostavnije se ilustruje na primeru globalnog sistema pozicioniranja (GPS). U okviru ovog sistema, 24 satelita neprestano kruži oko Zemlje emitujući precizne, sinhronizovane impulse koji omogućavaju triangulaciju nečije pozicije na Zemlji sa izvanrednom preciznošću. GPS je postao neizbežna alatka za navigaciju, trgovinu, kao i za ratovanje. Sve, počevši od kompjuterizovanih mapa u automobilima do navođenja projektila, zavisi od mogućnosti usaglašavanja signala do 50 milijarditih delova sekunde kako bi se locirao objekat na Zemlji u okviru 13 metara. Ali da bi se osigurala ta neverovatna preciznost, naučnici moraju da izračunaju sitne korekcije Njutnovog zakona usled relativnosti koja previđa mali pomeraj u frekvenciji radio-talasa kako sateliti jedre svemirom. Zapravo, ako zanemarimo ispravke usled relativnosti GPS, satovi će svakodnevno ubrzavati za 40 milionitih delova sekunde i čitav sistem će postati nepouzdan.
Do sada se gotovo sve što znamo o astronomiji zasnivalo na elektromagnetnom zračenju, bilo da je reč o svetlosti zvezda ili o mikrotalasnim signalima iz dubokog svemira. Naučnici sada uvode prvi novi medijum za naučno istraživanje, samu gravitaciju. „Kad god smo pogledali u nebo na novi način, videli smo novi univerzum”, kaže Geri Sanders sa Kalifornijskog tehnološkog instituta. Ideju o gravitacionim talasima prvi je izneo Ajnštajn, 1916. godine. Razmislimo šta bi se desilo kada bi Sunce nestalo. Pošto Sunce zakrivljuje prostor–vreme, njegovim iznenadnim nestankom bi došlo do ispravljanja prostor–vremena, što bi izazvalo udarni talas gravitacije koji bi se prostirao brzinom svetlosti.
Iako je Ajnštajn kasnije našao tačno rešenje za svoje jednačine po kome je bilo moguće da postoje gravitacioni talasi, bio je očajan jer je slutio da neće za života videti potvrdu svojih predviđanja. Gravitacioni talasi su izuzetno slabi. Čak ni udarni talasi zvezda koje se sudaraju nisu dovoljno jaki da bi se izmerili u eksperimentima koji se sada izvode.
Gravitacioni talasi se mogu opaziti samo posredno. Dva fizičara, Rasel Hals i Jozef Tailor, pretpostavila su da će analiza dvojnih neutronskih zvezda koje kruže prateći jedna drugu u svemiru pokazati da svaka zvezda emituje gravitacione talase, slične brazdama koje nastaju u tečnosti koja se meša, kako se njihove orbite polako skraćuju. Analizirali su spiralu smrti dve neutronske zvezde dok se polako približavaju jedna drugoj svojim orbitama. Fokus njihove istrage bila je dvostruka neutronska zvezda PSR 1913+16 na oko 16 000 svetlosnih godina od Zemlje. Zvezde u ovom sistemu zaokruže orbitu jedna oko druge svakih 7 sati i 45 minuta, emitujući pri tom gravitacione talase u spoljni svemir.
Pomoću Ajnštajnove teorije, otkrili su da se dve zvezde po svakoj revoluciji približe za milimetar. Iako je to izuzetno mali pomeraj, tokom godine naraste skoro do metar, dok se orbita od 700 000 km lagano skraćuje. Njihov pionirski rad pokazao je da se orbita smanjivala upravo onako kako je Ajnštajnova teorija predviđala na osnovu gravitacionih talasa. Za ovaj rad su dobili Nobelovu nagradu za fiziku, 1993. godine.

RSS
Follow by Email
Facebook
Twitter