Zdá sa, že máte zablokovanú reklamu

Fungujeme však vďaka príjmom z reklamy a predplatného. Podporte nás povolením reklamy alebo kúpou predplatného.

Ďakujeme, že pozeráte .pod lampou. Chceli by ste na ňu prispieť?

Dve ramená

.martin Mojžiš .časopis .veda

Čakali sme sto rokov, ale nakoniec sme sa dočkali – 14. septembra 2015 naše detektory zaregistrovali gravitačné vlny. Čo to znamená pre fyziku a astronómiu? Niekoľko vecí naraz.

Napríklad to, že okná vesmíru sú odteraz ešte viac dokorán.

Naozaj sa oplatí vypočuť si to. Napríklad na youtube pod názvom LIGO Gravitational Wave Chirp. Krátky zvuk, podobný úderu srdca. (Na väčšine internetových stránok je tento zvuk dvakrát opakovaný, a potom je ešte prenesený do vyšších frekvencií, kde znie ako dopad kvapky na vodnú hladinu.) Ale nie je to úder srdca. To, čo počujeme, sú posledné dve desatiny sekundy života dvoch čiernych dier, ktoré sa pred viac ako miliardou rokov spojili do jednej ťažšej čiernej diery.

Ako sa dá niečo také počuť? V istom zmysle podobne, ako keď počúvame rádio alebo mobilný telefón. Zvuk z týchto prístrojov počujeme vďaka tomu, že niečo niekde vysiela nejaký signál v podobe elektromagnetických vĺn a spomínané prístroje sú schopné tento signál zachytiť a premeniť ho na zvukové vlny. Na to, aby sme počuli čierne diery, však bolo treba zachytiť a premeniť na zvuk nie elektromagnetické, ale gravitačné vlny.

vlny

Rozprávanie o detekcii gravitačných vĺn je asi rozumné začať tým, že si povieme niečo o vlnách všeobecne. Vĺn existuje veľa rôznych druhov (vlny na vodnej hladine či pšeničnom poli, vlny seizmické a akustické, vlny elektromagnetické či gravitačné). A preto stojí za to pristaviť sa na chvíľku pri otázke, čo majú všetky tieto vlny spoločné a čím sa líšia.

Tak v prvom rade majú spoločné ihrisko – priestor a čas. Všetky vlny predstavujú priestorovú a časovú zmenu nejakej veličiny. A hlavná odlišnosť spočíva v tej veličine. Raz je to výška vodnej hladiny či vzdialenosť klasu od zeme, inokedy sú to deformácie v rámci pružného telesa, tlak či hustota vzduchu, alebo veľkosť a smer elektromagnetických polí.

Nie každú veličinu, ktorá sa mení v priestore a čase, však nazývame vlnou. O vlnách hovoríme vtedy, keď sú časové zmeny istým konkrétnym spôsobom previazané s priestorovými zmenami. Väčšina vĺn má tú vlastnosť, že zrýchlenie ich zmien v čase je (vo vhodných jednotkách) rovnaké ako zrýchlenie ich zmien v priestore. Predchádzajúca veta sa dá pekne zapísať pomocou matematických hieroglyfov a vtedy sa jej hovorí vlnová rovnica.

Notoricky známe riešenia vlnovej rovnice sú pekné pravidelné vlnovky, ktoré sa pohybujú nejakým konkrétnym smerom. Nie sú to však jediné možné riešenia tejto rovnice, a teda jediné možné vlny. Iným dôležitým typom vĺn sú nevlnovkové vlny. Predstavme si napríklad namiesto vlnovky (učene nazývanej sínusoida) len jeden kopček (učene nazývaný Exupéryho slon v hadovi).

 

Celý článok si môžete prečítať, ak si kúpite Digital predplatné .týždňa. Ponúkame už aj možnosť kúpiť si spoločný prístup na .týždeň a Denník N.

predplatiť

Ak ste našli chybu, napíšte na web@tyzden.sk.
.martin Mojžiš .časopis
.diskusia
.neprehliadnite