Możliwe potwierdzenie istnienia fal grawitacyjnych (LIGO)

[Orionid]

Naukowcy analizują kolejne potencjalne detekcje fal grawitacyjnych
28.08.2017

Naukowcom udało się wykryć „obiecujące kandydatki na detekcje fal grawitacyjnych” - wynika z komunikatu opublikowanego przez projekt LIGO w piątek. Nie ma w nim jednak potwierdzenia medialnych spekulacji o wykryciu takich fal od zderzenia dwóch gwiazd neutronowych.

Od 30 listopada 2016 roku trwała Kampania Obserwacyjna nr 2 amerykańskiego obserwatorium fal grawitacyjnych LIGO (dwa detektory). 1 sierpnia br. dołączyło do niej europejskie obserwatorium Virgo (jeden detektor).
 
Jak czytamy w informacji opublikowanej przez Virgo and LIGO Scientific Collaborations, na podstawie wstępnych analiz naukowcom udało się wykryć obiecujące kandydatki na detekcje fal grawitacyjnych. Obecnie trwają dalsze badania mające na celu upewnienie się, czy detekcje te dotyczą wykrycia fal grawitacyjnych, co wymaga czasu.
 
Kilka dni temu media obiegły spekulacje mające swój źródło w poście na Twitterze opublikowanym przez jednego z naukowców (J. Craig Wheeler z University of Texas w Austin), który został nagłośniony przez dziennikarza z „New Scientist”. Zastanawiano się, czy LIGO wykryło sygnał fal grawitacyjnych od zderzających się gwiazd neutronowych. Wcześniej wykrywano jedynie sygnały od zderzeń czarnych dziur.
 
Do tej pory konsorcjum LIGO i Virgo, które wspólnie analizują dane, oficjalnie ogłosiły trzy detekcje fal grawitacyjnych. Po raz pierwszy fale grawitacyjne udało się zarejestrować 14 września 2015 r., o czym poinformowano w lutym 2016 r. Druga detekcja nastąpiła pod koniec grudnia 2015 r., a ogłoszono to w czerwcu 2016 r. Trzeci przypadek miał miejsce w styczniu 2017 r., o czym dowiedzieliśmy się na początku czerwca 2017 r. We wszystkich tych trzech przypadkach fale grawitacyjne pochodziły od zlania się dwóch czarnych dziur. Jest też znana czwarta detekcja, która również może dotyczyć zderzenia czarnych dziur, ale wynik ten jest niepewny.
 
Fale grawitacyjne to zjawisko przewidywane przez ogólną teorię względności Alberta Einsteina. Ich źródłem są ciała poruszające się z przyspieszeniem. Przy czym, aby efekty były obserwowalne, muszą to być bardzo duże przyspieszenia i bardzo duże masy. Dlatego zgodnie z przypuszczeniami, jako pierwsze wykryto emisje fal grawitacyjnych przy zderzeniach czarnych dziur. Następne w kolejce odkryć mogą być fale grawitacyjne emitowane przy zderzeniach gwiazd neutronowych. (PAP)

http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459475,naukowcy-analizuja-kolejne-potencjalne-detekcje-fal-grawitacyjnych.html

[Orionid]

SKANER Space24. Bejger o falach grawitacyjnych: bardzo trudno jest wygiąć czasoprzestrzeń tak, by zaczęła drgać. To w pewnym sensie najbardziej sztywny materiał jaki znamy
30 SIERPNIA

SKANER Space24: gościem kolejnego odcinka był dr hab. Michał Bejger z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN. Rozmowa dotyczyła udziału Europy, w tym polskich badaczy, w badaniach nad naturą fal grawitacyjnych oraz poświęconych temu zagadnieniu misji Europejskiej Agencji Kosmicznej LISA Pathfinder i LISA.

Zwykle astronomowie interesują się światłem, falami elektromagnetycznymi, które rozchodzą się w przestrzeni - są to fotony o różnych energiach. Natomiast fale grawitacyjne są to zaburzenia przestrzeni, zmiany odległości w przestrzeni. Sama czasoprzestrzeń faluje, jak powierzchnia wody. Masywne obiekty, które się poruszają - na przykład czarne dziury - krążą wokół siebie i w końcu się zderzają. Wywołują te fale [grawitacyjne], trochę analogicznie jak po wrzuceniu kamienia do wody, na jej powierzchni rozchodzą się fale.

dr hab. Michał Bejger, CAMK PAN

Fale grawitacyjne były, jak przypuszczamy, emitowane w bardzo wczesnym Wszechświecie. Ponieważ one bardzo słabo oddziałują z materią, wyemitowane [kiedyś] do teraz są wszędzie obecne. Będzie można je zbadać i zobaczyć, co tak naprawdę się działo w tym bardzo wczesnym Wszechświecie.

dr hab. Michał Bejger, CAMK PAN

http://www.space24.pl/653920,skaner-space24-bejger-o-falach-grawitacyjnych-bardzo-trudno-jest-wygiac-czasoprzestrzen-tak-by-zaczela-drgac

[Orionid]

LIGO and Virgo observatories jointly detect black hole collision
News Release 17-096  September 27, 2017 National Science Foundation

In August, detectors on two continents recorded gravitational wave signals from a pair of black holes colliding. This discovery, announced today, is the first observation of gravitational waves by three different detectors, marking a new era of greater insights and improved localization of cosmic events now available through globally networked gravitational-wave observatories.

The collision was observed Aug. 14 at 10:30:43 a.m. Coordinated Universal Time (UTC) using the two National Science Foundation (NSF)-funded Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) detectors located in Livingston, Louisiana, and Hanford, Washington, and the Virgo detector, funded by CNRS and INFN and located near Pisa, Italy. (...)
https://nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=243239
http://www.pulskosmosu.pl/2017/09/27/14711/

Detektory w USA i Włoszech wspólnie zarejestrowały fale grawitacyjne
28.09.2017


Lokalizacja źródła fali grawitacyjnej zaobserwowanej jako GW170814 (źródło: współprace naukowe LIGO i VIRGO)

Naukowcy po raz czwarty zaobserwowali fale grawitacyjne wytworzone podczas zlewania się dwóch czarnych dziur. Obserwacji po raz pierwszy wspólnie dokonały detektory LIGO - w USA - i Virgo - we Włoszech. W badaniach uczestniczyli też polscy naukowcy.

O odkryciu poinformowano w środę wieczorem. Była to już czwarta w historii obserwacja fal grawitacyjnych pochodzących ze zlewania się czarnych dziur w układzie podwójnym. Po raz pierwszy jednak takie fale - czy też "zmarszczki czasoprzestrzeni" - wykryte zostały nie przez dwa, a przez trzy detektory. Do dwóch zlokalizowanych w USA detektorów LIGO Scientific Collaboration, dołączył bowiem działający od niedawna detektor Virgo Collaboration, który znajduje się we Włoszech.
 
"To pierwszy statystycznie istotny sygnał fali grawitacyjnej zarejestrowany przez detektor Advanced Virgo" - poinformowano w przesłanym PAP komunikacie polskiej grupy Virgo-POLGRAW.
 
Dzięki wykorzystaniu trzech - a nie dwóch detektorów - w dodatku zlokalizowanych w różnych miejscach na Ziemi - można będzie precyzyjniej zlokalizować źródło zarejestrowanego sygnału. Będzie więc można dokładniej stwierdzić, w którym miejscu Wszechświata powstały fale grawitacyjne.
 
Trzy detektory dokonały swojej obserwacji 14 sierpnia 2017 o godz. 10:30:43 czasu UTC (12:30:43 czasu polskiego).
 
"Jest rzeczą wspaniałą móc zobaczyć pierwszy sygnał fali grawitacyjnej w naszym nowym detektorze Advanced Virgo" - skomentował Jo van den Brand z Nikhef i VU University Amsterdam, rzecznik konsorcjum Virgo Collaboration. Podkreślił, że obserwacji dokonano zaledwie dwa tygodnie od momentu, gdy detektor Virgo zaczął oficjalnie zbierać dane.
 
Zarejestrowane fale grawitacyjne zostały wyemitowane w czasie ostatnich chwil przed połączeniem się dwóch czarnych dziur o masach około 31 i 25 mas Słońca i położonych w odległości ok. 1,8 mld lat świetlnych od nas. Nowo powstała rotująca czarna dziura ma masę około 53 mas Słońca, co oznacza, że w czasie zlewania się czarnych dziur około 3 masy Słońca zostały zamienione w energię wyemitowanych fal grawitacyjnych.
 
Detektor Advanced Virgo - detektor fal grawitacyjnych drugiej generacji - dołączył do kampanii obserwacyjnej 1 sierpnia br. Nastąpiło to po zakończeniu wieloletniego projektu modernizacji tego detektora oraz po miesiącach intensywnej pracy nad zwiększaniem jego czułości.
 
W badania nad falami grawitacyjnymi zaangażowana jest polska grupa POLGRAW. To część konsorcjum Virgo Collaboration. W jej skład wchodzą naukowcy z Instytutu Matematycznego PAN, Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN, Narodowego Centrum Badań Jądrowych, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, a także Uniwersytetów: w Białymstoku, Jagiellońskiego w Krakowie, Mikołaja Kopernika w Toruniu, Warszawskiego, Wrocławskiego i Zielonogórskiego.
 
"Naszymi zadaniami w ramach prac prowadzonych przez konsorcja Virgo Collaboration i LSC są: analiza danych uzyskanych z detektorów LIGO i Virgo, prowadzenie badań astrofizycznych źródeł fal grawitacyjnych, opracowywanie teoretycznych modeli sygnałów fal grawitacyjnych oraz udział w rozbudowie detektora Advanced Virgo" – mówi prof. dr hab. Andrzej Królak z Instytutu Matematycznego PAN oraz Narodowego Centrum Badań Jądrowych, członek zarządu projektu Virgo.
 
Amerykańskie detektory należące do Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO, Laserowe Interferometryczne Obserwatorium Fal Grawitacyjnych), położone są w Livingston w stanie Louisiana, a także w Hanford w stanie Washington. Natomiast detektor Advanced Virgo zlokalizowany jest w Europejskim Obserwatorium Grawitacyjnym (EGO) w Cascinie w pobliżu Pizy we Włoszech.
 
Odkrycie opisano w artykule przyjętym do publikacji w czasopiśmie Physical Review Letters (treść artykułu można znaleźć na stronie https://dcc.ligo.org/P170814  lub https://tds.virgo-gw.eu/GW170814). (PAP)
 
Autorzy: Ludwika Tomala, Krzysztof Czart
Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459835,detektory-w-usa-i-wloszech-wspolnie-zarejestrowaly-fale-grawitacyjne.html

[Orionid]

Fizyczny Nobel dla odkrywców fal grawitacyjnych
03.10.2017


Fot. PAP/EPA/ JESSICA GOW 03.10.2017

Rainer Weiss, Barry C. Barish oraz Kip S. Thorne zostali we wtorek laureatami tegorocznej Nagrody Nobla z fizyki. Komitet Noblowski docenił ich "decydujący wkład w detektor LIGO i obserwacje fal grawitacyjnych".

Fale grawitacyjne w kosmosie zostały zaobserwowane po raz pierwszy 14 września 2015 r. Fale - których istnienie wiek temu przewidział już Albert Einstein - powstają wskutek kolizji dwóch czarnych dziur. Dotarcie echa tych fal do detektora LIGO w USA zajęło 1,3 mld lat.
 
W momencie dotarcia do Ziemi sygnał był skrajnie słaby, ale jego detekcja została okrzyknięta zapowiedzią rewolucji w astrofizyce. Sposób przeprowadzenia obserwacji tych fal jest nowością, jeśli chodzi o tak potężne wydarzenia w kosmosie i daje nadzieje na przesuwanie granic tego, co jest możliwe w nauce.(PAP)
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459938,fizyczny-nobel-dla-odkrywcow-fal-grawitacyjnych.html

[Orionid]

Link do materiału:

[Orionid]

Nobel physics prize awards discovery in gravitational waves (Update)
October 3, 2017





The Nobel Physics Prize 2017 has been awarded to three scientists for their discoveries in gravitational waves.

Sweden's Royal Academy of Sciences announced Tuesday that the winners are Rainer Weiss of the Massachusetts Institute of Technology and Barry Barish and Kip Thorne of the California Institute of Technology.

The three were key to the first observation of gravitational waves in September 2015.

When the discovery was announced several months later, it was a sensation not only among scientists but the general public.

Weiss, in a phone call with the news conference at the Royal Swedish Academy of Sciences, said "I view this more as a thing that recognizes the work of a thousand people."

Gravitational waves are extremely faint ripples in the fabric of space and time, generated by some of the most violent events in the universe.

The waves detected by the laureates came from the collision of two black holes some 1.3 billion light-years away. A light-year is about 5.88 trillion miles.

The waves were predicted by Albert Einstein a century ago as part of his theory of general relativity. General relativity says that gravity is caused by heavy objects bending space-time, which itself is the four-dimensional way that astronomers see the universe.


In this Feb. 11, 2016 file photo, Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) Co-Founder Rainer Weiss, left, and Kip Thorne, right, hug on stage accompanied by Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) Exectutive Director David Reitze, bottom, during a news conference at the National Press Club in Washington, USA. The Nobel Physics Prize 2017 is announced Monday Oct. 3, 2017, is awarded to three scientists Rainer Weiss of the Massachusetts Institute of Technology, and Barry Barish and Kip Thorne of the California Institute of Technology. (AP Photo/Andrew Harnik, File)

The German-born Weiss was awarded half of the 9-million-kronor ($1.1 million) prize amount and Thorne and Barish will split the other half.

Weiss in the 1970s designed a laser-based device that would overcome background noise that would disturb measurements of gravitational waves. He, Thorne and Barish "ensured that four decades of effort led to gravitational waves finally being observed," the Nobel announcement said.

The announcement said Einstein was convinced that gravitational waves could never be measured. The laureates used laser devices "to measure a change thousands of times smaller than an atomic nucleus."

In a moment of poetry aimed at making the distant and infinitesimal phenomenon understandable to non-experts, the academy announcement said gravitational waves "are always created when a mass accelerates, like when an ice-skater pirouettes or a pair of black holes rotate around each other."

Last year's prize went to three British-born researchers who applied the mathematical discipline of topology to help understand the workings of exotic matter such as superconductors and superfluids. In 2014, a Japanese and a Canadian shared the physics prize for studies that proved that the elementary particles called neutrinos have mass.


How to catch a gravitational wave. The world’s first captured gravitational waves were created in a violent collision between two black holes, 1.3 billion lightyears away. When these waves passed the Earth, 1.3 billion years later, they had weakened considerably: the disturbance in spacetime that LIGO measured was thousands of times smaller than an atomic nucleus. Credit: LIGO

The Nobel Prize in Physics 2017

Gravitational waves finally captured

On 14 September 2015, the universe's gravitational waves were observed for the very first time. The waves, which were predicted by Albert Einstein a hundred years ago, came from a collision between two black holes. It took 1.3 billion years for the waves to arrive at the LIGO detector in the USA.


The 2017 Nobel Prize winners in Physics, seen on a projection and are from left, Rainer Weiss, Barry C. Barrish and Kip S. Thorne, at the Royal Swedish Academy of Sciences in Stockholm Tuesday Oct. 3, 2017. (Jessica Gow /TT via AP)

The signal was extremely weak when it reached Earth, but is already promising a revolution in astrophysics. Gravitational waves are an entirely new way of observing the most violent events in space and testing the limits of our knowledge.

LIGO, the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, is a collaborative project with over one thousand researchers from more than twenty countries. Together, they have realised a vision that is almost fifty years old. The 2017 Nobel Laureates have, with their enthusiasm and determination, each been invaluable to the success of LIGO.

Pioneers Rainer Weiss and Kip S. Thorne, together with Barry C. Barish, the scientist and leader who brought the project to completion, ensured that four decades of effort led to gravitational waves finally being observed.
In the mid-1970s, Rainer Weiss had already analysed possible sources of background noise that would disturb measurements, and had also designed a detector, a laser-based interferometer, which would overcome this noise. Early on, both Kip Thorne and Rainer Weiss were firmly convinced that gravitational waves could be detected and bring about a revolution in our knowledge of the universe.

Gravitational waves spread at the speed of light, filling the universe, as Albert Einstein described in his general theory of relativity. They are always created when a mass accelerates, like when an ice-skater pirouettes or a pair of black holes rotate around each other. Einstein was convinced it would never be possible to measure them. The LIGO project's achievement was using a pair of gigantic laser interferometers to measure a change thousands of times smaller than an atomic nucleus, as the gravitational wave passed the Earth.

So far all sorts of electromagnetic radiation and particles, such as cosmic rays or neutrinos, have been used to explore the universe. However, gravitational waves are direct testimony to disruptions in spacetime itself. This is something completely new and different, opening up unseen worlds. A wealth of discoveries awaits those who succeed in capturing the waves and interpreting their message.


Goran K Hansson, centre, Secretary General of the Royal Swedish Academy of Sciences, announces the 2017 Nobel Prize winners in Physics, from top left, Rainer Weiss, Barry C. Barrish and Kip S. Thorne Tuesday Oct. 3, 2017, at the Royal Swedish Academy of Sciences in Stockholm. (Jessica Gow /TT via AP)


In this file photo dated Friday, April 17, 2015, a national library employee shows the gold Nobel Prize medal awarded to the late novelist Gabriel Garcia Marquez, in Bogota, Colombia. The Nobel prize has greater personal impact than merely receiving the monetary award, as it marks the recipient in terms of esteem and global recognition. (AP Photo/Fernando Vergara, FILE)


In this file photo dated Thursday, Feb. 11, 2016, Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) Co-Founder Rainer Weiss speaks during a news conference at the National Press Club in Washington, as it is announced that scientists have finally detected gravitational waves. The Nobel Physics Prize 2017 is announced Monday Oct. 3, 2017, awarded jointly to three scientists Rainer Weiss of the Massachusetts Institute of Technology, and Barry Barish and Kip Thorne of the California Institute of Technology. (AP Photo/Andrew Harnik, FILE)


In this file photo dated Thursday, Feb. 11, 2016, Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) Co-Founder Rainer Weiss speaks during a news conference at the National Press Club in Washington, as it is announced that scientists have finally detected gravitational waves. The Nobel Physics Prize 2017 is announced Monday Oct. 3, 2017, awarded jointly to three scientists Rainer Weiss of the Massachusetts Institute of Technology, and Barry Barish and Kip Thorne of the California Institute of Technology. (AP Photo/Andrew Harnik, FILE)


The Royal Swedish Academy of Sciences, announces the 2017 Nobel Prize winners in Physics, seen on a projection are from left, Rainer Weiss, Barry C. Barrish and Kip S. Thorne at the Royal Swedish Academy of Sciences in Stockholm Tuesday Oct. 3, 2017. (Jessica Gow /TT via AP)


Goran K Hansson, centre, Secretary General of the Royal Swedish Academy of Sciences, announces the 2017 Nobel Prize winners in Physics, from top left, Rainer Weiss, Barry C. Barrish and Kip S. Thorne Tuesday Oct. 3, 2017, at the Royal Swedish Academy of Sciences in Stockholm. (Jessica Gow /TT via AP)


In this file photo dated Thursday, Feb. 11, 2016, Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) Co-Founder Kip Thorne speaks during a news conference at the National Press Club in Washington, USA, to announce that scientists have finally detected gravitational waves. The Nobel Physics Prize 2017 is announced Monday Oct. 3, 2017, awarded to 3 scientists including Kip Thorne, for discoveries in gravitational waves. (AP Photo/Andrew Harnik, FILE)


Goran K Hansson, centre, Secretary General of the Royal Swedish Academy of Sciences, announces the 2017 Nobel Prize winners in Physics, from top left, Rainer Weiss, Barry C. Barrish and Kip S. Thorne Tuesday Oct. 3, 2017, at the Royal Swedish Academy of Sciences in Stockholm. (Jessica Gow /TT via AP)

https://phys.org/news/2017-10-nobel-physics-prize-awarded-scientists.html

https://www.usatoday.com/story/news/nation/2017/10/03/nobel-physics-prize-gravity-waves/726309001/

Caltech Scientists Awarded 2017 Nobel Prize in Physics
10/03/2017

(...) Barish received the call from the Nobel committee this morning at 2:45 a.m. Pacific Daylight Time.

"I am humbled and honored to receive this award," says Barish. "The detection of gravitational waves is truly a triumph of modern large-scale experimental physics. Over several decades, our teams at Caltech and MIT developed LIGO into the incredibly sensitive device that made the discovery. When the signal reached LIGO from a collision of two stellar black holes that occurred 1.3 billion years ago, the 1,000-scientist-strong LIGO Scientific Collaboration was able to both identify the candidate event within minutes and perform the detailed analysis that convincingly demonstrated that gravitational waves exist." (...)

http://www.caltech.edu/news/barish-and-thorne-awarded-nobel-prize-physics-52463

[kanarkusmaximus]

To świetny początek nowej ery astronomii - grawitacyjnej obserwacyjnej.

[Orionid]

Nobel z fizyki za fale, które wstrząsnęły Wszechświatem
03.10.2017

Tegoroczną Nagrodę Nobla przyznano Rainerowi Weissowi, Barry C. Barishowi i Kipowi S. Thorne, dzięki którym powstał detektor LIGO i po raz pierwszy zaobserwowano fale grawitacyjne – echo zderzenia odległych czarnych dziur.

Połowę nagrody pieniężnej (9 milionów koron szwedzkich, czyli 4 miliony złotych) otrzyma Rainer Weiss, drugą połową podzielą się Barry C. Barish i Kip S. Thorne.
 
Istnienie fal grawitacyjnych przewidział już Albert Einstein w ogólnej teorii względności opublikowanej 20 marca 1916 roku. Jednak po raz pierwszy udało się je zaobserwować dopiero 14 września 2015. Wówczas dotarły do Ziemi fale grawitacyjne wywołane przez zderzenie dwóch czarnych dziur (jedna o masie 29, a druga 36 mas Słońca), oddalonych od nas o 1,3 miliarda lat świetlnych. Tuż przed zderzeniem zbliżały się one do siebie z prędkością równą połowie prędkości światłą (150 000 kilometrów na sekundę). Powstała czarna dziura 62 razy cięższa niż Słońce - brakujące 3 masy Słońca to energia wypromieniowanych fal grawitacyjnych. Jako że fale grawitacyjne rozchodzą się z prędkością światła, to kiedy zdarzył się ten kosmiczny kataklizm, na naszej planecie żyły tylko prymitywne organizmy jednokomórkowe.
 
Choć fale grawitacyjne odebrane z tak wielkiej odległości są bardzo słabe, potwierdzenie ich istnienia może oznaczać przewrót w astrofizyce. Pozwalają bowiem w zupełnie nowy sposób obserwować najbardziej gwałtownie zjawiska kosmiczne i poszerzać granice naszej wiedzy. Badania nad nimi umożliwił interferometr LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) – wspólny projekt 1300 badaczy z ponad 20 krajów (w tym z Polski). Idea zbudowania takiego urządzenia ma niemal 50 lat, a do jej urzeczywistnienia szczególnie przyczynili się tegoroczni laureaci. (Natomiast Weiss, w czasie wtorkowej rozmowy telefonicznej podczas uroczystości ogłoszenia nazwisk laureatów w Sztokholmie podkreślił, że nagrodę postrzega "jako uznanie dla pracy tysiąca ludzi").
 
W połowie lat 70. XX wieku Rainer Weiss przeanalizował potencjalne źródła zakłóceń, mogących zaburzać prowadzenie pomiarów fal grawitacyjnych. Zaprojektował również odpowiedni detektor – laserowy interferometr. Już wówczas Kip Thorne i Rainer Weiss byli przekonani, że fale grawitacyjne uda się wykryć.
 
Fale te powstają zawsze, gdy jakaś masa przyspiesza – zarówno w przypadku wykonującego piruet łyżwiarza, jak i pary okrążających się nawzajem czarnych dziur. Gdy taka fala przenika przez Ziemię, wszystko na niej minimalnie zmienia swoje wymiary. Jednak nawet fale wytwarzane przez czarne dziury są tak słabe, że Einstein uważał ich wykrycie za niemożliwe. W rzeczywistości okazało się to "tylko" bardzo trudne – potrzeba było pary ogromnych interferometrów laserowych, oddalonych od siebie o 3 tysiące km, aby wykryć zmianę długości interferometrów, tysiące razy mniejszą od rozmiarów jądra atomowego. Każdy z detektorów (jeden w stanie Waszyngton, drugi – w Luizjanie) ma dwa tunele w kształcie litery L. Długość takiego tunelu to 4 kilometry. W ich wnętrzu odbijają się wiązki laserowa, a odpowiednia aparatura sprawdza, czy długość jednego ramienia nie zmieniła się w stosunku do drugiego. Zwykle wyniki pomiaru są takie same – chyba, że fala grawitacyjna odkształci czasoprzestrzeń.
 
Wszystkie znane rodzaje promieniowania elektromagnetycznego i cząstek elementarnych – w tym promieniowanie kosmiczne – znalazły już zastosowanie w badaniach Wszechświata. Jednak właściwości fal grawitacyjnych pozwalają na bezpośrednią obserwację zaburzeń czasoprzestrzeni, otwierając zupełnie nowe perspektywy w astrofizyce.
 
Możemy się spodziewać wielu nowych odkryć dokonanych dzięki nieuchwytnym dotychczas falom. Pierwszym było samo odkrycie podwójnego układu czarnych dziur, których trwające 0,12 sekundy zderzenie zarejestrowano 14 września 2015. Czarne dziury nie generują światła ani fal radiowych – za to mogą wytwarzać fale grawitacyjne. Możliwe, że uda się wykrywać także zderzenia gwiazd, rotujące gwiazdy neutronowe czy wybuchy supernowych. (PAP)
 
Autor: Paweł Wernicki
Edytor: Anna Ślązak
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459953,nobel-z-fizyki-za-fale-ktore-wstrzasnely-wszechswiatem.html

[Orionid]

Prof. Jaranowski: nobel z fizyki ma polski posmak
03.10.2017

Tegoroczna Nagroda Nobla z fizyki ma polski posmak, bo nasi naukowcy już od kilkunastu lat zgłębiali tematykę fal grawitacyjnych - powiedział PAP prof. Piotr Jaranowski z Uniwersytetu w Białymstoku.

Laureatami tegorocznej Nagrody Nobla z fizyki zostali Rainer Weiss, Barry C. Barish oraz Kip S. Thorne. Komitet Noblowski docenił ich "decydujący wkład w detektor LIGO i obserwacje fal grawitacyjnych". Ich nazwiska ogłoszono we wtorek w Sztokholmie.
 
Dla prof. Piotra Jaranowskiego z Zakładu Astronomii i Astrofizyki Uniwersytetu w Białymstoku tegoroczna Nagroda Nobla z dziedziny fizyki nie jest zaskoczeniem. Jak zaznaczył w rozmowie z PAP, już od kilku miesięcy typowano, iż tegoroczna Nagroda Nobla będzie związana z odkryciem fal grawitacyjnych.
 
Naukowiec przypomniał, że polski wkład w odkrycie fal grawitacyjnych jest niemały, i że w Polsce od ponad dekady działa Polgraw - grupa kilkunastu naukowców (w tym właśnie - prof. Jaranowski), zajmujących się tematyką fal grawitacyjnych. Badacze ci reprezentują dziewięć polskich instytucji naukowo-badawczych. "Tegoroczna Nagroda Nobla ma posmak polski" - zaznaczył.
 
Jaranowski przypomniał, że Polgraw jest częścią międzynarodowego konsorcjum VIRGO Collaboration - konsorcjum współpracującego z LIGO Collaboration. To właśnie LIGO Collaboration dysponuje dwoma detektorami, które we wrześniu 2015 r. odkryły w sposób bezpośredni fale grawitacyjne.
 
"Zasadnicza praca, która ukazała się w czasopiśmie +Physical Review Letters+ i donosi o bezpośrednim odkryciu fal grawitacyjnych, ma ponad tysiąc autorów z kilkudziesięciu krajów" - zaznaczył naukowiec. Dlatego - jak sugerował - Komitetowi Noblowskiemu zapewne trudno było wybrać trzy najbardziej zasłużone osoby. "Na pewno te osoby, które dostały (Nagrody Nobla) - to nie są jedyne osoby, które są ojcami tego sukcesu" - podkreślił współautor wspomnianego artykułu.
 
"Jest rzeczą niezwykle przyjemną, że człowiek ma do czynienia z badaniami, które honorowane są Nagrodą Nobla" - powiedział prof. Jaranowski. Jego własna praca doktorska napisana w latach 90. XX w. dotyczyła detekcji tego samego sygnału, który został ostatecznie wykryty we wrześniu 2015 r.
 
Wkład prof. Jaranowskiego w badania uhonorowane Nagrodą Nobla polegał m.in. na wymyślaniu algorytmów, za pomocą których poszukuje się fal grawitacyjnych. "Mamy tu do czynienia z sygnałem, który jest głęboko ukryty w szumie i za pomocą specjalnych procedur analizy trzeba ten sygnał wydobyć" - mówi naukowiec. Pracę w tym zakresie - wykonaną przez niego i innych polskich specjalistów - można więc określić jako "odszumianie".
 
Wszyscy trzej nobliści to emerytowani profesorowie. Prof. Jaranowski przypomniał, że Kip S. Thorne jest teoretykiem, zaś Barry C. Barrish i Rainer Weiss to fizycy doświadczalni. Weissa określił jako "znakomitego eksperymentatora", który wymyślił interferometr laserowy - urządzenie, które wykryło fale grawitacyjne. Z kolei Thorne złożył do National Science Foundation projekt badawczy związany z budową LIGO i silnie lobbował za tym przedsięwzięciem.
 
"Sam pamiętam, jak byłem wtedy doktorantem jeszcze, to pisaliśmy do kongresu USA specjalnie listy (...) wspierające ideę budowy LIGO" - wspomina prof. Jaranowski.
 
W kluczowym momencie budowy detektora LIGO w latach 90. ubiegłego wieku Barish został jego dyrektorem. Prof. Jaranowski podkreślił w rozmowie z PAP, że budowa detektora była bardzo trudna i nie obywało się bez problemów. Jednak dzieki organizacyjnym zasługom dyrektora Barisha udało się doprowadzić do zakończenia.
 
"Przyszłość jest niezwykle obiecująca, dlatego że to odkrycie to jest początek nowej historii" - ocenił prof. Jaranowski. Jak przypomniał, do tej pory wykryto już cztery sygnały związane ze zderzeniami dwóch masywnych czarnych dziur. "Ale jest ogromna ilość innych sygnałów, innych źródeł, które produkują fale grawitacyjne. Spodziewamy się, że w miarę tego, jak te detektory będą wciąż ulepszane, nowe rodzaje źródeł będą wykrywane" - podsumował prof. Jaranowski.(PAP)
 
autor: Szymon Zdziebłowski
eytor: Anna Ślązak
Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459950,prof-jaranowski-nobel-z-fizyki-ma-polski-posmak.html

[Orionid]

Prof. Bejger: nobliści reprezentują to, co najlepsze w astrofizyce
03.10.2017

Tegoroczni nobliści reprezentują wszystko, co w astronomii najlepsze: łączą podejście eksperymentalne z teoretycznym zrozumieniem fal grawitacyjnych - mówi PAP dr hab. Michał Bejger z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN.

We wtorek ogłoszono, że laureatami tegorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki zostali Rainer Weiss, Barry C. Barish oraz Kip S. Thorne. Jak poinformował Komitet Noblowski, uhonorowano ich za "decydujący wkład w budowę detektora LIGO i obserwacje fal grawitacyjnych".
 
"Nagroda ta jest jak najbardziej zasłużona - ci trzej dżentelmeni są bowiem ojcami-założycielami projektu LIGO, który dokonał pierwszej bezpośredniej obserwacji fal grawitacyjnych" - mówi PAP dr hab. Michał Bejger z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk w Warszawie (CAMK).
 
Ekspert podkreśla przy tym, że wśród tegorocznych laureatów znalazł się zarówno teoretyk, jak i eksperymentatorzy. "Grupa ta reprezentuje wszystko, co w astronomii najlepsze: łączy podejście eksperymentalne z teoretycznym zrozumieniem zaobserwowanych sygnałów."
 
Częścią międzynarodowego konsorcjum LIGO-Virgo jest zespół Virgo-POLGRAW, w którego skład wchodzą również astrofizycy z CAMK - w tym Bejger.
 
"W ramach współpracy z projektem LIGO analizujemy pochodzące z niego dane, rozwijamy kody numeryczne, modelujemy źródła astrofizyczne fal i badamy charakterystykę detektorów - uczestniczymy we wszystkich najważniejszych aspektach projektu" - opowiada rozmówca PAP. - "Przez wiele lat staraliśmy się, by ten pierwszy, a później następne sygnały były w sposób przekonywujący wykrywane; jesteśmy bardzo zadowoleni, że ta nagroda została przyznana - to w końcu też trochę nasza nagroda" - stwierdza.
 
Jak tłumaczy prof. Bejger, wykrywanie fal grawitacyjnych jest zupełnie nowym sposobem spojrzenia na nasz świat. "Można powiedzieć, że jest to tak jakby +ucho+ na Wszechświat - w odróżnieniu od teleskopów, które są raczej +okiem+. Dzięki niemu możemy z dużą dokładnością wykrywać rzeczy, których nie widać, jak np. czarne dziury" - mówi.
 
Fale grawitacyjne to zaburzenia odległości w czasoprzestrzeni, przewidziane jeszcze przez ogólną teorię względności Einsteina. "Siła grawitacji jest w rzeczywistości skutkiem geometrii: zakrzywienia czasoprzestrzeni. Jeśli znajdujące się w niej duże masy poruszają się, to czasoprzestrzeń zniekształca się i faluje - trochę jak powierzchnia wody. Powstałe fale rozprzestrzeniają się w czasoprzestrzeni i docierają do nas. Wykrywanie drgań pozwala nam na obserwację obiektów, które nie świecą - takich właśnie jak np. czarne dziury" - tłumaczy rozmówca PAP.
 
Dodaje przy tym, że choć już samo stworzenie interferometrów - czyli urządzeń wykrywających fale grawitacyjne - jest ogromnym osiągnięciem tegorocznych laureatów Nobla z fizyki, to warto również pamiętać o tym, że wielkim sukcesem było również doprowadzenie do realizacji całego projektu.
 
"LIGO wymagało nie tylko mnóstwa sprawności naukowej - ale również politycznego lobbingu: trzeba przekonać agencje fundujące, że w ogóle opłaca się przekazać kwotę rzędu 100 mln dolarów na stworzenie takiego detektora" - podkreśla.
 
Pod koniec września br. poinformowano o czwartej już obserwacji fal grawitacyjnych wytworzonych podczas zlewania się dwóch czarnych dziur. "Zaczyna się teraz epoka, w której detekcje fal grawitacyjnych robią się rutynowe, przynajmniej te dotyczące układów podwójnych czarnych dziur" - stwierdza prof. Bejger. - "Teraz będziemy dalej ulepszać detektory, poprawiać ich czułość. Będą one sięgały coraz dalej w kosmos, w związku z czym będziemy mieć coraz więcej detekcji - i to nie tylko detekcji z układów czarnych dziur. Spodziewamy się także fal grawitacyjnych emitowanych z innych obiektów, np. ze zderzeń gwiazd neutronowych, pulsarów czy wybuchów supernowych. To pozwoli na zbadanie różnych obiektów kosmicznych za pomocą tego nowego okna obserwacyjnego, którym są fale grawitacyjne" - stwierdza.
 
Dlaczego jednak zajmować się falami grawitacyjnymi? "Po to, aby lepiej zrozumieć nasz świat" - mówi Bejger. - "Chcemy wiedzieć więcej o podstawowych prawach rządzących naszym światem, lepiej je rozumieć. Mamy w naturze różne oddziaływania, ale grawitacja jest spośród nich najbardziej tajemnicza, tak naprawdę nie wiadomo jak ona działa np. na poziomie kwantowym" - podkreśla rozmówca PAP, dodając, że obserwacje fal grawitacyjnych pomagają nam lepiej poznać tę siłę.
 
"Owszem, nie da się obiecać, że w ciągu najbliższych pięciu lat dzięki tym badaniom powstanie np. jakiś lepszy telewizor - mówimy tutaj o badaniach fundamentalnych. Na dłuższą metę wiedza pochodząca z tych badań będzie jednak bezcenna" - dodaje ekspert. (PAP)
 
autor: Katarzyna Florencka
edytor: Ewelina Krajczyńska
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459951,prof-bejger-noblisci-reprezentuja-to-co-najlepsze-w-astrofizyce.html

[Orionid]

Prof. Królak: to dopiero początek badań nad falami grawitacyjnymi
03.10.2017



Nagroda Nobla została przyznana za rejestrację fal grawitacyjnych, mimo że wykryto dopiero pierwsze sygnały. A wkrótce ogłoszony ma być kolejny ważny wynik w tym zakresie – może też na miarę Nobla – skomentował prof. Andrzej Królak.

Rainer Weiss, Barry C. Barish oraz Kip S. Thorne zostali we wtorek laureatami tegorocznej Nagrody Nobla z fizyki. Komitet Noblowski docenił ich decydujący wkład w budowę detektora LIGO i obserwacje fal grawitacyjnych.
 
W ramach liczącego ponad tysiąc naukowców z całego świata projektu badawczego LIGO-Virgo współpracuje także kilkunastu polskich naukowców z różnych instytutów (w ramach grupy o nazwie Virgo-POLGRAW). Kierownikiem polskiego projektu jest prof. Andrzej Królak z Instytutu Matematycznego PAN.
 
"Nagrodzone zostały pierwsze obserwacje sygnały fal grawitacyjnych. Ale mamy już kolejne – za dwa tygodnie ogłosimy następny bardzo ważny wynik – być może na miarę następnego Nobla" – powiedział w rozmowie z PAP prof. Królak.
 
Według niego decyzja Komitetu Noblowskiego była zgodna z oczekiwaniami. "To był tak jednoznaczny wynik i tak duże osiągnięcie… Fal grawitacyjnych poszukiwano przez dziesiątki lat" - powiedział.
 
Wyjaśnił, że badania były trudne m.in. ze względu na konieczność budowy niezwykle czułych instrumentów.
 
"Jeszcze kilka lat temu nie było żadnej gwarancji, że uda się zaobserwować fale grawitacyjne. Były tylko przewidywania" – powiedział prof. Królak. Dodał, że na szczęście okazało się, że jest tyle źródeł fal grawitacyjnych, iż detektorom już na początku działania udało się takie "zmarszczki czasoprzestrzeni" zaobserwować.
 
Prof. Królak miał nadzieję, że komitet noblowski bardziej doceni wkład Kipa Thorne’a. Według badacza Thorne był "motorem" i "reżyserem" przedsięwzięcia, jakim był projekt obserwacji fal grawitacyjnych. Wyjaśnił, że sporą zasługą Thorne’a jest to, że potrafił zmobilizować do pracy ogromną grupę ludzi. I przekonać inwestorów do wyłożenia pieniędzy na budowę detektora. A – jak zauważył prof. Królak – kiedy powstał pomysł na projekt LIGO, nie było żadnej gwarancji, że fale grawitacyjne zostaną kiedykolwiek wykryte.
 
"Mam z nim styczność od ponad 30 lat" – powiedział prof. Królak. Wyjaśnił, że w grupie noblisty pracował m.in. nad tym, jak wykrywać sygnały grawitacyjne w szumie detektorów. "To jedyna w życiu sytuacja, kiedy można być częścią tak dużego osiągnięcia" - dodał wzruszony. (PAP)
 
Autor: Ludwika Tomala
Edytor: Anna Ślązak
Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459952,prof-krolak-to-dopiero-poczatek-badan-nad-falami-grawitacyjnymi.html

[Orionid]

Prof. Lewandowski: szkoda, że za fale grawitacyjne nie nagrodzono prof. Trautmana
03.10.2017



Nagroda Nobla za badania fal grawitacyjnych należała się także Polakowi, prof. Andrzejowi Trautmanowi, który w latach 50. XX w. wniósł wielki wkład w badania nad promieniowaniem grawitacyjnym – przekonywał w rozmowie z PAP prof. Jerzy Lewandowski z Wydziału Fizyki UW.

Laureatami tegorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki zostali we wtorek: Rainer Weiss, Barry C. Barish oraz Kip S. Thorne. Komitet Noblowski docenił ich decydujący wkład w budowę detektora LIGO i obserwacje fal grawitacyjnych.
 
"Wiadomość o tegorocznych laureatach Nagrody Nobla przyjęliśmy z mieszanymi uczuciami. Bardzo liczyliśmy na uznanie prac prof. Trautmana, któremu nagroda się należała” – powiedział w rozmowie z PAP prof. Jerzy Lewandowski, kierownik Katedry Teorii Względności i Grawitacji Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.
 
Według niego prace prof. Trautmana dotyczące fal grawitacyjnych pojawiły się w decydującym momencie dla rozwoju tej dziedziny. "Z prac Einsteina, opublikowanych w latach 30. wynikało, że Einstein wątpi w istnienie fal grawitacyjnych. A Trautman po raz pierwszy dostarczył prawidłowego opisu zjawiska promieniowania grawitacyjnego przy pomocy ogólnej teorii względności” – zauważył prof. Lewandowski.
 
"Pytaniem, na które wtedy nie znano odpowiedzi, było, czy fale grawitacyjne istnieją jako zjawisko polegające na przemieszczaniu się energii przez czasoprzestrzeń i +wyciekaniu+ z tej czasoprzestrzeni. Trautman to udowodnił, Wytłumaczył, jak rozumieć teorię względności. Wytłumaczył, że fale grawitacyjne istnieją” – przypomniał fizyk z UW.
 
W 1958 r. Andrzej Trautman przedstawił 4 prace. „On nawet nie był wtedy jeszcze doktorem – podkreślił prof. Lewandowski. - To miał być doktorat, którego miał bronić. W jednej z prac Trautman udowodnił, że istnieje zjawisko promieniowania grawitacyjnego, podał wzór, według którego można obliczyć energię tego promieniowania, wykazał, że ta energia jest nieujemna”.
 
Wynik tych prac jego promotor – Leopold Infeld – przedstawił w King’s College w Londynie. Polak dostarczył w ten sposób brakującego elementu całej grupie angielskiej i amerykańskiej specjalistom od teorii względności. Dzięki tym badaniom – jak ocenił prof. Lewandowski - można było dalej rozwijać tę dziedzinę.
 
Trautman został do King’s College zaproszony i przez trzy miesiące prowadził tam kurs o swojej przyszłej pracy doktorskiej. Prof. Lewandowski dodał, że na te kursy chodził również Peter Higgs (odkrywca tzw. cząstki Higgsa, nagrodzony za to odkrycie Noblem z fizyki w 2013 r.), który pomagał Trautamnowi np. w poprawianiu błędów językowych.
 
„Prace Trautmana to nie była tylko ciekawostka oderwana od dalszego rozwoju wydarzeń. O pracach Trautmana dowiedział się Kip Thorne” – powiedział prof. Lewandowski.
 
Rozmówca PAP wyjaśnił, że pierwsza praca Kipa S. Thorna o falach grawitacyjnych zaczyna się od odniesienia do pracy Trautmana. „Thorne pisze, że nie stosuje aż tak zaawansowanych metod matematycznych jak Trautman, więc swój temat będzie rozpatrywał w pewnym przybliżeniu” – przypomniał Lewandowski. Jego zdaniem Trautman wywarł znaczny wpływ na Thorna. (PAP)
 
autor: Ludwika Tomala
edytor: Agnieszka Tkacz
Nauka w Polsce
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459957,prof-lewandowski-szkoda-ze-za-fale-grawitacyjne-nie-nagrodzono-prof-trautmana.html

[Orionid]

Prof. Bulik o badaniach fal grawitacyjnych: to korzyści dla nauki i technologii
03.10.2017



Badania fal grawitacyjnych pozwolą spojrzeć na zjawiska, do których nie mieliśmy wcześniej dostępu; dzięki nim rozwijanych jest też wiele nowych technologii – ocenił prof. Tomasz Bulik z UW, odnosząc się do Nobla z fizyki przyznanego m.in. za obserwacje fal grawitacyjnych.

Laureatami tegorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki zostali: Rainer Weiss, Barry C. Barish oraz Kip S. Thorne. Komitet Noblowski docenił ich decydujący wkład w budowę detektora LIGO i obserwacje fal grawitacyjnych.
 
Prof. Tomasz Bulik z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego nie był zaskoczony taką decyzją Komitetu Noblowskiego. „Kiedy pojawiały się plotki o tym, kto może dostać Nagrodę Nobla, fale grawitacyjne były zawsze wymieniane w czołówce” – powiedział.
 
Prof. Bulik wchodzi w skład polskiego zespołu Virgo-POLGRAW zaangażowanego w projekt badawczy LIGO-Virgo - dotyczący fal grawitacyjnych. „W ramach zespołu LIGO-Virgo pracowaliśmy nad tym sukcesem przez 10 lat. Cieszymy się z faktu, że projekt ten został uhonorowany” – powiedział prof. Bulik.
 
Obserwacje fal grawitacyjnych zdaniem prof. Bulika „to otwarcie nowej dziedziny astronomii - astronomii fal grawitacyjnych. Dzięki niej będzie można obejrzeć Wszechświat na nowy sposób, zajrzeć w te rejony Wszechświata, gdzie do tej pory nie mogliśmy zajrzeć”.
 
Podczas krótkiego wykładu, który prof. Bulik wygłosił na Wydziale Fizyki UW zaraz po ogłoszeniu laureatów Nobla, naukowiec mówił m.in. o tym, co można będzie zbadać w przyszłości dzięki obserwacjom fal grawitacyjnych. Wymienił, że za ich pomocą będzie można dokonać testów ogólnej teorii względności tam, gdzie do tej pory nie były one możliwe. Poza tym – mówił - będziemy mogli m.in. zbadać, jak wygląda bardzo gęsta materia, z której składają się np. gwiazdy neutronowe. Będzie też można powiedzieć więcej o tym, jak powstają pulsary albo czarne dziury, a nawet badać, jak wyglądał Wszechświat na bardzo wczesnym etapie istnienia.
 
To jednak nie wszystko. „Przy okazji tworzenia takich detektorów rozwijanych jest mnóstwo technologii, które znajdują potem zastosowanie w przeróżnych dziedzinach. Wychowywanych jest mnóstwo świetnych naukowców, którzy wpływają na rozwój społeczeństwa, techniki. Korzyści jest znacznie więcej niż tylko znalezienie fal grawitacyjnych” – zwrócił uwagę prof. Bulik w rozmowie z PAP.
 
Prof. Bulik pytany był podczas spotkania na UW o koszt badań nad falami grawitacyjnymi. „Koszt LIGO jest rzędu 250 mln dol. Moim zdaniem jak na urządzenie badawcze takiej skali, to niewiele” - powiedział. Porównał, że średniej klasy satelita rentgenowski czy gamma to koszt rzędu kilkuset milionów, a duży teleskop może kosztować nawet 2 mld dolarów. „Moim zdaniem, jeśli chodzi o wynik naukowy w stosunku do ceny, to jest to projekt bardzo tani” – ocenił.
 
Pytany przez PAP czy fale grawitacyjne - wykrywane przez detektory - przechodzą również przez nas odpowiedział: „Gdyby przechodziła przez nas bardzo silna fala grawitacyjna, ona by nas rozciągnęła wzwyż, a skurczyła w poprzek; a potem rozciągnęła w poprzek, a skurczyła wzwyż. Najpierw stalibyśmy się wysocy i chudzi, a potem niscy i grubi. I tak na przemian” – śmiał się prof. Bulik. Zaznaczył jednak, że te zmiany są tak maleńkie, że tego zupełnie nie widać. (PAP)
 
autor: Ludwika Tomala
edytor: Ewelina Krajczyńska
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459963,prof-bulik-o-badaniach-fal-grawitacyjnych-to-korzysci-dla-nauki-i-technologii.html

[Orionid]

Andrzej Trautman – polski badacz fal grawitacyjnych
03.10.2017

Tegorocznego Nobla z fizyki otrzymali naukowcy z USA i Niemiec, dzięki którym pierwszy raz zaobserwowano fale grawitacyjne. Ich dokonania pewnie by nie było bez prac polskiego fizyka prof. Trautmana - który przekonał wszystkich, że fale te faktycznie istnieją, a ich detekcja jest możliwa.

Andrzej Trautman (ur. 1933) zajmował się fizyką teoretyczną, w tym grawitacją oraz ogólną teorią względności. Jego prace z lat 50. i początku lat 60. XX wieku wniosły istotny wkład do teorii fal grawitacyjnych, których istnienie udało się potwierdzić doświadczalnie dopiero w roku 2015.
 
Po raz pierwszy o falach grawitacyjnych wspomniał Albert Einstein w ogólnej teorii względności, opublikowanej w roku 1916. Przewidział, że fale, emitowane przez przyspieszające masy, rozchodzą się w czasoprzestrzeni, powodując jej odkształcenia (trochę jak fale na powierzchni wody). Nie miał jednak pewności, czy fale te rzeczywiście istnieją – mogły być równie dobrze efektem matematycznych przekształceń skomplikowanych równań. Inni fizycy także mieli wątpliwości – pojawiały się opinie, że fale grawitacyjne nie niosą ze sobą energii, są więc matematycznym złudzeniem, niewykrywalnym fenomenem o wyłącznie teoretycznym znaczeniu.
 
Taki pogląd reprezentował również kierujący Instytutem Fizyki Teoretycznej UW prof. Leopold Infeld. Trautmanowi udało się jednak udowodnić, że fal grawitacyjnych nie da się wyeliminować ze wzorów za pomocą przekształceń równań - są zatem realne i powinny dać się wykryć. Na zaproszenie brytyjskiego fizyka Felixa Piraniego, profesora King's College w Londynie, w 1958 roku Trautman wygłosił trzymiesięczny cykl wykładów w Londynie.
 
W roku 1960 wspólnie z Amerykaninem Ivorem Robinsonem opublikował on opis fal grawitacyjnych, będący rozwiązaniem równań Einsteina. Pracę "Spherical Gravitational Waves" zamieszczono na łamach "Physical Review Letters".
 
Późniejsze prace prof. Trautmana dotyczą między innymi teorii Einsteina–Cartana, zajmującej się grawitacją.
 
Gdy 11 lutego 2016 oficjalnie potwierdzono wykrycie fal grawitacyjnych, kilkudziesięciu polskich fizyków w oficjalnym piśmie podziękowało prof. Andrzejowi Trautmanowi za to, że przed laty udowodnił teoretycznie ich istnienie. W ten sposób przyczynił się do podjęcia działań, które doprowadziły do ich wykrycia. Nie wydano by setek milionów dolarów na interferometr laserowy LIGO, gdyby nie było przesłanek teoretycznych dających nadzieję na powodzenie eksperymentu. Dzięki pracom prof. Trautmana powstały też metody pozwalające na obliczanie emisji fal podczas zderzeń czarnych dziur i innych zdarzeń na skalę kosmiczną.
 
"Chociaż detekcja fal grawitacyjnych jest osiągnięciem przede wszystkim doświadczalnym, nie byłaby ona możliwa bez zdefiniowania, czym są fale grawitacyjne w pełnej teorii Einsteina" – pisali polscy fizycy w otwartym liście do profesora Trautmana. List ten w 2016 r. opublikowała Wyborcza. "Pańskie prace, z przełomu lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych, leżą u samych podstaw teorii promieniowania grawitacyjnego i między innymi podają jego definicję".
 
"Prace te pokazały: po pierwsze, jak fale grawitacyjne wyglądają daleko od źródeł; po drugie, że układ emitujący fale grawitacyjne ma w każdej chwili dobrze określoną energię, która maleje w czasie (wzory Trautmana i Bondiego); i po trzecie, zawierały pierwsze ścisłe rozwiązania próżniowych równań Einsteina opisujące fale grawitacyjne od ograniczonych źródeł (metryki Robinsona-Trautmana)" - napisali.
 
Fizycy przypomnieli też w liście "o niezmiernie inspirującej roli", jaką dla całej dziedziny odegrał cykl wykładów prof. Trautmana, wygłoszonych w King's College w Londynie w 1958 roku: "Pański wkład w podstawy teorii fal grawitacyjnych jest nie do przecenienia: był to de facto początek rozważań, które dopiero w ostatnim czasie doprowadziły do numerycznych i perturbacyjnych wyników, koniecznych do porównania mierzonych sygnałów z teoretycznym modelem procesu zlewania się czarnych dziur. Podkreślamy też, że to Pańska szkoła fizyki relatywistycznej w Warszawie wykształciła znaczną część polskiej grupy badaczy będących w zespole LIGO/VIRGO".
 
Andrzej Trautman urodził się w Warszawie. Gdy miał 12 lat, jego rodzina przeniosła się do Paryża, ale po maturze wrócił do Polski. Jest członkiem PAN i emerytowanym profesorem Uniwersytetu Warszawskiego.
 
W 2016 r. za wybitne zasługi w pracy naukowo-badawczej i za osiągnięcia w międzynarodowej współpracy naukowej został odznaczony Krzyżem Komandorskim Orderu Odrodzenia Polski. Wcześniej otrzymał Nagrodę Państwową I stopnia, zaś Polskie Towarzystwo Fizyczne wyróżniło go medalem im Mariana Smoluchowskiego. (PAP)
 
Autor: Paweł Wernicki
Edytor: Anna Ślązak
http://naukawpolsce.pap.pl/kosmos/

[Orionid]

Reiner Weiss – od lat przekonany o istnieniu fal grawitacyjnych
04.10.2017


Na zdjęciu Reiner Weiss. Fot. PAP/EPA/ SHAWN THEW 11.02.2016

Reiner Weiss, jeden z tegorocznych noblistów w dziedzinie fizyki, od lat był przekonany, że fale grawitacyjne istnieją i że będzie jednym z pierwszych naukowców, którym uda się je wykryć.

Laureatami tegorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki zostali we wtorek: Rainer Weiss, Barry C. Barish oraz Kip S. Thorne. Komitet Noblowski docenił ich decydujący wkład w budowę detektora LIGO i obserwacje fal grawitacyjnych. Prof. Weiss, emerytowany profesor Massachusetts Institute of Technology (MIT), otrzymał połowę nagrody pieniężnej.
 
Reiner Weiss urodził się 29 września 1932 r. w Berlinie. Jeszcze tego samego roku w obawie przed nazistami jego rodzina wyemigrowała do Pragi, a w 1938 r. do Stanów Zjednoczonych. Dzieciństwo spędził w Nowym Jorku, gdzie uczęszczał do Columbia Grammar School.
 
Studia rozpoczął w MIT, gdzie również się doktoryzował. Potem pracował w Tufts University oraz Princeton University, a w 1964 r. wrócił do MIT. Od początku interesował się tzw. kosmicznym promieniowaniem tła oraz badaniem fal grawitacyjnych.
 
Był współtwórcą COBE (Cosmic Background Explorer), pierwszego sztucznego satelity do badań kosmologicznych, przystosowanego do wyszukiwania nieregularności mikrofalowego promieniowania tła. Został on wystrzelony przez NASA w 1989 r.
 
Weiss był jednym z pierwszych naukowców, którzy nie tylko byli przekonani o istnieniu fal grawitacyjnych, ale uświadomili sobie, że mogą zostać jednymi z pierwszych, którzy je wykryją. Prace koncepcyjne nad ich detektorem trwały kilkadziesiąt lat.
 
W 1975 r. Weiss przekonał Kipa S. Thorne’a z California Institute of Technology (Caltech), że spośród różnych rozważanych wtedy metod detekcji fal grawitacyjnych najbardziej będzie się nadawał do tego tzw. interferometr Michelsona. Wykorzystano go w detektorze LIGO, który doprowadziło do wykrycia tych fal w 2015 r.
 
Weiss wspominał w 2016 r., że z Thornem spotkali się w tej sprawie latem 1975 r. w Waszyngtonie, a ponieważ o tej porze roku w stolicy USA nie było wolnych miejsc w hotelach, zamieszkali w jednym pokoju, w którym dyskutowali o możliwości wykrycia fal grawitacyjnych.
 
„To był przełomowy moment” – wspominał Weiss w 2016 r. podczas uroczystości odebrania przyznawanej w astrofizyce Nagrody Kavliego, o wartości 1 mln dol. Weiss otrzymał ją wraz z Ronaldem Dreverem i właśnie Kipem S. Thornem również za odkrycie fal grawitacyjnych.
 
Thorne powiedział wówczas, że wspólne rozmowy z Rai’em, jak w środowisku astrofizyków nazywany jest Reiner Weiss, przekonały go do tego projektu. „Wróciłem do Caltech i zacząłem tworzyć zespół, który miał się tym zająć” – wspominał. Uczony do tego przedsięwzięcia przekonał także swoją uczelnię, która przeznaczyła 2 mln dolarów z zbudowanie prototypu detektora fal grawitacyjnych.
 
„Najbardziej pragnąłbym zobaczyć twarz Alberta Einsteina, kiedy powiedzielibyśmy, że wykryliśmy fale grawitacyjne” - dodał Thorne podczas uroczystości wręczenia Nagrody Kavliego.
 
Weiss jest laureatem wielu innych prestiżowych nagród, w tym Fundacji Pamięci Johna Simona Guggenheima przyznającej stypendia m.in. naukowcom z wyjątkowym dorobkiem, spośród których wielu zostało laureatami Nagrody Nobla. Otrzymał też Nagrodę Grubera, jedną z najwyższych nagród w dziedzinie kosmologii, oraz Nagrodę im. Alberta Einsteina Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego. (PAP)
 
autor: Zbigniew Wojtasiński
edytor: Agnieszka Tkacz
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459959,reiner-weiss--od-lat-przekonany-o-istnieniu-fal-grawitacyjnych.html

Barry C. Barish – ambitny badacz fal grawitacyjnych
04.10.2017


Na zdjęciu Barry C. Barish. Fot. PAP/EPA/ MIKE NELSON 3.10.2017

Barry Clark Barish, jeden z trzech tegorocznych laureatów Nagrody Nobla z dziedziny fizyki, nie wymyślił wprawdzie detektora LIGO, ale to dzięki jego ambitnym planom i działaniom dokonano odkrycia fal grawitacyjnych. Tymczasem niewiele brakowało, by Nobel go ominął.

Rainer Weiss, Barry C. Barish oraz Kip S. Thorne zostali we wtorek laureatami tegorocznej Nagrody Nobla z fizyki. Komitet Noblowski docenił ich decydujący wkład w budowę detektora LIGO i obserwacje fal grawitacyjnych.
 
Tuż po otrzymaniu informacji o zdobyciu Nobla, w rozmowie agencją Associated Press Barish przyznał, że on i jego koledzy wiedzieli, iż są duże szanse na tę nagrodę. Oczekując na telefon od Komitetu Noblowskiego badacz nastawił sobie nawet budzik, ale telefon zadzwonił cztery minuty wcześniej – o godzinie 2.41 w nocy (w USA).
 
"Były pewne przewidywania. Ale Szwedzka Akademia jest taka tajemnicza” – powiedział noblista AP. Dodał, że ta decyzja to “wygrana Einsteina; i to bardzo duża”. Albert Einstein już w 1916 r. przewidział jako pierwszy istnienie fal grawitacyjnych, jednak był pewien, że nigdy nie uda się ich zmierzyć. Dzięki pracom Barisha zaobserwowano je po raz pierwszy 14 września 2015 r. Fizyk zaprezentował to odkrycie 11 lutego 2016 r.
 
Tymczasem niewiele brakowało, by Barish nie został za to doceniony Noblem. Gdy w 2016 r. wśród naukowców typowanych do tej nagrody znalazła się trójka badaczy fal grawitacyjnych nie było wśród nich Barry’ego Clarka Barisha.
 
Oprócz dwóch tegorocznych laureatów - Rainera Weissa z Massachusetts Institute of Technology (MIT) w Cambridge oraz Kipa Thorne’a z California Institute of Technology (Caltech) w Pasadenie podawano jeszcze Ronalda Drevera (również z Caltech). Wszyscy trzej uważani są za pomysłodawców detektora fal grawitacyjnych LIGO.
 
Jednak niektóre autorytety w dziedzinie fizyki, w tym wcześniejsi laureaci Nagrody Nobla, uznali za ogromne niedopatrzenie pominięcie Barisha.
 
"Bez niego nie byłoby odkrycia (fal grawitacyjnych – PAP). To byłaby wyjątkowa niesprawiedliwość" – ocenił wówczas Sheldon Glashow, nagrodzony Noblem w 1979 r. teoretyk fizyki z Boston University. Uczony napisał nawet w tej sprawie do niektórych członków Komitetu Noblowskiego.
 
Zdaniem Richarda Isaacsona, kierującego programem ds. grawitacji w amerykańskiej Narodowej Fundacji Nauki (National Science Foundation) w latach 1973-2002, Barish, który został głównym badaczem projektu LIGO w 1994 r. (a trzy lata później jego dyrektorem) odziedziczył projekt „nie mający szans”.
 
Sprawił jednak, że udało się osiągnąć niemożliwe. Wprowadził wiele udoskonaleń projektu: m.in. zdobył fundusze z Narodowej Fundacji Nauki na konstrukcję dwóch interferometrów – jednego w Livingston (Luizjana) i drugiego w Hanford (stan Waszyngton) oraz stworzył sieć współpracy międzynarodowej w ramach projektu LIGO, w której obecnie uczestniczy ponad 1000 naukowców. W 2008 r. poprawiono czułość instalacji aż 10-krotnie.
 
Barish urodził się 27 stycznia 1936 r. w Omaha (stan Nebraska). Dorastał w południowej Kalifornii i uczęszczał do szkoły średniej w Los Angeles. Studia z fizyki ukończył w 1957 r., a tytuł doktora w dziedzinie fizyki cząstek elementarnych uzyskał pięć lat później na University of California w Berkeley. W 1963 r. dołączył do kadry Caltech, jako członek nowego zespołu zajmującego się eksperymentami z dziedziny fizyki cząstek.
 
W latach 80. XX w. fizyk zainicjował ambitne międzynarodowe prace nad budową podziemnego detektora mającego poszukiwać m.in. dowodów na istnienie hipotetycznej cząstki określanej jako monopol magnetyczny. Inne ważne eksperymenty - nad określeniem substruktury - nukleonu Barish prowadził w Fermilab (Batavia koło Chicago), amerykańskim ośrodku badań nad fizyką cząstek elementarnych i fizyką wysokich energii. Kierował również projektem mającym doprowadzić do powstania Międzynarodowego Zderzacza Liniowego (ILC).
 
Jest laureatem licznych prestiżowych nagród, m.in. nagrody Enrico Fermi Prize, która otrzymał w 2016 r. za fundamentalny wkład w stworzenie detektora LIGO oraz nagrody Europejskiego Towarzystwa Fizyki (2017 Giuseppe and Vanna Cocconi Prize) za “wiodący udział w pracach obserwatorium LIGO, które przyczyniły się do detekcji fal grawitacyjnych, co otworzyło nowe okno na Wszechświat”. (PAP)
 
autor: Joanna Morga
edytor: Agnieszka Tkacz
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459967,barry-c-barish--ambitny-badacz-fal-grawitacyjnych.html

Kip Stephen Thorne - fizyk i filmowiec
04.10.2017


Na zdjęciu Kip Stephen Thorne. Fot. PAP/EPA/ JEON HEON-KYUN 20.05.2015

W swojej pracy naukowej tegoroczny laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki - Kip Stephen Thorne - zajmował się m.in. czarnymi dziurami i tunelami czasoprzestrzennymi. Swojej wiedzy użyczył także filmowcom przy produkcji hitu „Interstellar”.

Jeden z trzech laureatów tegorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki - Kip S. Thorne jest współzałożycielem projektu wykrywania fal grawitacyjnych LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory). W jego ramach zajmował się m.in. przewidywaniem sygnałów pochodzących z różnych kosmicznych źródeł.
 
Fizyk urodzony 1 czerwca 1940 roku w Logan w Utah pochodzi z rodziny o akademickich tradycjach. Oboje rodzice przyszłego noblisty byli profesorami. Ojciec zajmował się rolnictwem, a matka ekonomią.
 
Mimo że wychowany został w wierze Kościoła Jezusa Chrystusa Świętych w Dniach Ostatnich (Mormoni) obecnie uważa się za ateistę. Twierdzi przy tym, że nie widzi konfliktu między religią a nauką.
 
Thorne, który od dzieciństwa wykazywał wyraźne zainteresowania naukowe i zdolności w tym kierunku w 1962 r. ukończył California Institute of Technology (Caltech), a w 1965 r. zdobył doktorat w Princeton University pod opieką słynnego Johna Wheelera. Z tym tytułem powrócił do Caltech, gdzie w 1970 r. uzyskał tytuł profesora fizyki teoretycznej, po 11 latach tytuł William R. Kenan Jr. Professor, a w 1991 r. tytuł Feynman Professor of Theoretical Physics.
 
W swojej pracy zajmował się przestrzenią, czasem i grawitacją. Interesowały go tak egzotyczne zagadnienia jak czarne dziury, relatywistyczne gwiazdy, tunele czasoprzestrzenne i podróże w czasie. W projekt LIGO zaangażował się w 1984 roku.
 
W 2009 roku Thorne zrezygnował ze swojego stanowiska w Caltech (na rzecz tytułu Feynman Professor of Theoretical Physics, Emeritus), aby zająć się m.in. pisaniem i współpracą przy tworzeniu filmów. Decyzja ta doprowadziła go do pracy w charakterze producenta wykonawczego przy superprodukcji „Interstellar”. Związane z filmem zagadnienia naukowe przyszły noblista opisał w książce „Interstellar i nauka”.
 
Thorne jest zdobywcą wielu innych, prestiżowych nagród, członkiem uznanych stowarzyszeń i posiadaczem licznych doktoratów honoris causa. W czasie swojej kariery akademickiej opieką objął kilkudziesięciu młodszych fizyków, z których wielu jest dzisiaj liderami w swoich dziedzinach. (PAP)
 
autor: Marek Matacz
edytor: Ewelina Krajczyńska
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,459960,kip-stephen-thorne---fizyk-i-filmowiec.html