Kedu ihe bụ ebili mmiri ike ndọda na nchọpụta ha
Ebili mmiri ike ndọda bụ otu n'ime nchọpụta kachasị ịtụnanya na fiziki nke oge a n'ihi na ha na-enye ụmụ mmadụ "ụzọ ọhụrụ" iji lelee eluigwe na ala. Ọ bụ ezie na mbara igwe adaberela na ìhè mbụ—site na ìhè a na-ahụ anya, redio, infrared, ruo na X-ray—ebili mmiri ike ndọda na-enye anyị ohere ịnụ "mkpọtụ" nke oghere na oge n'onwe ya. Ihe a abụghị naanị ozizi; achọpụtala ebili mmiri ike ndọda ozugbo, na-emepe isiakwụkwọ ọhụrụ na nyocha mbara igwe, karịsịa gbasara ihe ndị dị oke njọ dị ka oghere ojii na kpakpando neutron.
Kedu ihe bụ ebili mmiri ike ndọda?
N'ikwu ya n'ụzọ dị mfe, ebili mmiri ike ndọda bụ ripples ma ọ bụ "ebili mmiri" nke na-agbasa site na oge oghere n'ihi ọsọ nke nnukwu oke ibu. Echiche nke oge oghere sitere na ozizi General Theory of Relativity nke Albert Einstein (1915), nke na-ele ike ndọda anya anya dị ka ike na-adọrọ adọrọ, dịka ọ dị na fiziki Newtonian, kama dị ka mgbagọ nke oghere na oge n'ihi ọnụnọ nke oke na ike. Mgbe nnukwu oke na-agagharị n'ụzọ ụfọdụ - dịka ọmụmaatụ, oghere ojii abụọ na-agbagharị gburugburu ibe ha - mgbagọ nke oge oghere na-agbanwe agbanwe n'ụzọ dị iche iche ma na-ewepụta nsogbu ndị gbasaa n'akụkụ niile. A na-akpọ nsogbu ndị a ebili mmiri ike ndọda.
Ebili mmiri ike ndọda na-aga n'ọsọ ìhè. Agbanyeghị, mmetụta ha na ihe ndị ha na-agafe dị obere nke ukwuu. Chee echiche isi ihe abụọ dị n'otu kilomita site n'ebe dị anya: ebili mmiri ike ndọda na-agafe nwere ike ịgbanwe anya ahụ site na ihe na-erughị dayameta nke proton. Ya mere, ọ bụ ezie na echiche ahụ adịla kemgbe mmalite narị afọ nke 20, ọ chọrọ teknụzụ dị oke elu iji gosi ya.
Isi iyi nke ebili mmiri ike ndọda n'eluigwe na ala
Ọ bụghị mmegharị oke ibu niile na-emepụta ebili mmiri ike ndọda a na-atụ anya ya. Ihe omume kwa ụbọchị dịka ụgbọala na-agagharị ma ọ bụ onye na-agba ọsọ na-ewepụta ebili mmiri ike ndọda, mana oke ha pere mpe nke na a gaghị achọpụta. Ebili mmiri ike ndọda a na-ahụ anya na-esikarị na ihe omume mbara igwe ndị gụnyere oke oke ibu, oke ọsọ, na mmegharị asymmetric.
Ụfọdụ n'ime isi ihe ndị na-akpata ebili mmiri ndọda gụnyere:
1. Njikọta oghere ojii
Oghere ojii abụọ na-agba gburugburu ga-efunahụ ike site na ebili mmiri ike ndọda, okirikiri ha ga-ebelata, ha ga-emesịa dakọọ ma jikọta ọnụ. Ihe omume a ga-emepụta ihe mgbaàmà ebili mmiri ike ndọda dị ike.
2. Njikọta kpakpando Neutron
Kpakpando neutron bụ isi ihe dị n'etiti kpakpando buru ibu. Mgbe kpakpando neutron abụọ jikọrọ ọnụ, na mgbakwunye na imepụta ebili mmiri ike ndọda, ihe omume a nwekwara ike ịpụta ìhè n'ọtụtụ ebili mmiri dị iche iche ma mepụta ihe dị arọ dị ka ọlaedo.
3. Nnukwu ihe mgbawa nke kpakpando na nnukwu ihe ndị na-eme ka mmiri gbaa
Ọdịda nke etiti kpakpando na-adịghị agbanwe agbanwe mgbe ụfọdụ, ọ pụkwara ịpụta ebili mmiri ike ndọda, mana ịchọpụta ha na-esiri ike nke ukwuu.
4. Ntụgharị zuru oke nke kpakpando neutron
Ọ bụrụ na kpakpando neutron na-agbagharị n'enweghị "mgbawa" ma ọ bụ mgbanwe na-adịghị mma, ọ nwere ike ịpụta ebili mmiri ike ndọda mgbe niile.
5. Ebili mmiri ike ndọda nke mbụ
E nwere echiche na eluigwe na ala Oge mbụ e ji mee ka ebili mmiri ike ndọda "kpọnwụọ" banye n'azụ eluigwe na ala. Ọ bụrụ na achọpụta ya, nke a nwere ike inye ihe ngosi gbasara sekọnd mbụ mgbe e mesịrị. Ọdịda nnukwu.
Site na ozizi Einstein ruo na ihe akaebe mbụ
Einstein buru amụma banyere ebili mmiri ike ndọda na 1916 (ma mee ka ha dị mma na 1918) dabere na nha nha nke General Relativity. Mana ruo ọtụtụ iri afọ, ndị ọkà mmụta sayensị arụrịtaala ụka ma ebili mmiri ike ndọda bụ ezigbo ihe ochie ma ọ bụ naanị ihe ochie mgbakọ na mwepụ. Ihe isi ike a sitere na eziokwu ahụ bụ na oge mbara igwe na-agbanwe agbanwe; ịghọta ihe a na-atụ "n'ezie" anaghị adị mfe mgbe niile.
Mgbanwe dị mkpa mere n'etiti narị afọ nke 20 mgbe ozizi nke ikwurịta okwu pụtara ìhè , ndị ọkà mmụta sayensị malitere ịghọta na ebili mmiri ike ndọda na-ebu ezigbo ike. Ọ bụrụ na sistemụ efunahụ ike site na iwepụta ebili mmiri ike ndọda, mgbe ahụ gburugburu ma ọ bụ mmegharị ya kwesịrị ịgbanwe n'ụzọ a na-atụ anya ya.
Ihe akaebe na-apụtaghị ìhè: Hulse-Taylor binary pulsars
Na 1974, ndị ọkà mmụta mbara igwe abụọ—Russell Hulse na Joseph Taylor—chọpụtara sistemụ pulsar abụọ a na-akpọ PSR B1913+16. Pulsars bụ kpakpando neutron nke na-ewepụta mgbaàmà redio oge niile dị ka "ụlọ ọkụ." N'ime sistemụ binary, pulsar na-agbagharị kpakpando neutron ọzọ. Ihe ijuanya bụ na oge orbital nke sistemụ a na-ebelata nwayọ: ihe abụọ ahụ na-aga nso ọnụ.
Mbelata a kwekọrọ kpọmkwem na amụma nke General Relativity gbasara mfu ike site na ebili mmiri ike ndọda. Nke a na-enye ihe akaebe siri ike na-apụtaghị ìhè na ebili mmiri ike ndọda dị. Maka nchọpụta a, Hulse na Taylor natara ihe nrite Nobel nke 1993 na Fizik.
Nchọpụta ozugbo: Ngụkọta oghere ojii nke LIGO na "anụ"
N'agbanyeghị ihe akaebe siri ike na-apụtaghị ìhè, ndị ọkà mmụta sayensị ka na-achọ nchọpụta ozugbo: ijide ebili mmiri ike ndọda ka ha na-agafe n'ụwa. Mgbalị a na-eche nnukwu ihe ịma aka ihu n'ihi na oke ebili mmiri dị obere. Ngwọta ya bụ iji laser interferometer, ngwaọrụ nke nwere ike ịtụ obere mgbanwe dị anya.
Kedu ka LIGO si arụ ọrụ?
LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) bụ nnukwu ọrụ na United States nke nwere isi ihe abụọ: otu na Hanford, Washington, na otu na Livingston, Louisiana. Nke ọ bụla nwere ogwe aka interferometer nke dị kilomita anọ. A na-ekewa ogwe laser ahụ n'ime ogwe abụọ nke na-agagharị azụ na azụ n'akụkụ ogwe aka, wee jikọta ọzọ. Mgbe ebili mmiri ike ndọda gafere, ọ na-agbanwe ogologo ogwe aka ndị dị irè ntakịrị, na-emepụta usoro nnyonye anya a na-atụ anya ya, nke gbanwere agbanwe.
Inwe ihe nchọpụta abụọ n'ebe dị iche iche dị oke mkpa iji hụ na ihe mgbaàmà a na-ahụ abụghị n'ihi nnyonye anya mpaghara (dịka obere ala ọma jijiji, mkpọtụ ụgbọala, ma ọ bụ ihe ndị ọzọ metụtara gburugburu ebe obibi). Ọ bụrụ na ihe nchọpụta abụọ ahụ ahụ usoro kwekọrọ na ya nke nwere oge nkwụsị ezi uche dị na ya, ihe mgbaàmà ahụ ga-abụ ebili mmiri ike ndọda sitere na mbara igwe.
Nchọpụta mbụ: GW150914
Na Septemba 14, 2015, LIGO chọpụtara akara e mechara kpọọ GW150914. Mgbaàmà a sitere na njikọta nke oghere ojii abụọ nwere oke ihe dị ka okpukpu iri nke oke anyanwụ, na-eme ihe karịrị otu ijeri afọ ìhè site na Ụwa. Ihe omume a mere ka "mkpọtụ" pụta: mmụba ngwa ngwa na ugboro na oke nke ruru oke ka oghere ojii abụọ ahụ jikọtara ọnụ, wee daa.
E mere ọkwa ahụ n'ọnwa Febụwarị afọ 2016, e wee kpọọ ya ozugbo dị ka ihe dị mkpa. Nchọpụta a egosighi naanị na ebili mmiri ike ndọda pụtara ìhè, kamakwa ọ bụ mmalite nchọpụta ozugbo nke sistemụ oghere ojii abụọ.
Maka nnukwu onyinye ha nyere na LIGO, e nyere Rainer Weiss, Barry C. Barish, na Kip S. Thorne onyinye Nobel nke afọ 2017 na Fizik.
Gịnị mere nchọpụta nke ebili mmiri ike ndọda ji dị mkpa?
A na-akpọkarị nchọpụta nke ebili mmiri ike ndọda mmalite nke oge mbara igwe ike ndọda. E nwere ọtụtụ ihe kpatara nke a ji bụrụ mgbanwe:
1. Imepe "uche" ọhụrụ iji lelee eluigwe na ala
Ọtụtụ ihe ndị dị n'eluigwe, dịka oghere ojii, anaghị ewepụta ìhè dị mfe ịchọpụta. Ebili mmiri ike ndọda na-enye anyị ohere ịmụ ihe ndị a kpọmkwem site na mmetụta ha na oge mbara igwe.
2. Nnwale njikọta izugbe n'okpuru ọnọdụ dị oke njọ
Njikọta oghere ojii na-agụnye ike ndọda siri ike na ọsọ dị elu nke ukwuu. Ha bụ ụlọ nyocha ebumpụta ụwa maka ịnwale echiche Einstein n'ọnọdụ dị oke njọ nke siri ike ịmegharị n'ụwa.
3. Ghọta ebe ihe ndị dị arọ si malite
A gosila na njikọta kpakpando neutron na-ejikọta ya na mmepụta nke ihe dị arọ site na usoro r (njikwa neutron ngwa ngwa). Nke a na-enyere aka ịza ajụjụ a: ebee ka neutron si abịa? mmalite ọlaedo na platinum n'eluigwe na ala?
4. Ịdepụta ọnụọgụgụ nke oghere ojii na kpakpando neutron
Site na nchọpụta dị iche iche, ndị ọkà mmụta sayensị nwere ike ịtụle nkesa oke, ọnụego njikọta, na akụkọ ntolite nke ihe ndị a dị obere.
Penutup
Ebili mmiri ndọda bụ ihe na-agbawa agbawa n'oge mbara igwe nke Einstein buru amụma ihe karịrị otu narị afọ gara aga, nke mechara gosi site na ihe akaebe na-apụtaghị ìhè na pulsars binary na nchọpụta ozugbo site na LIGO na 2015. Nchọpụta a abụghị naanị ihe emere na teknụzụ, kama ọ bụ mgbanwe n'ụzọ ụmụ mmadụ si ele mbara igwe anya: anyị nwere ike "ige ntị" ugbu a na mbara igwe, ọ bụghị naanị ịhụ ya. Ka ihe nchọpụta ọhụrụ na mmekorita zuru ụwa ọnụ (dịka Virgo na Europe, KAGRA na Japan, na LISA a na-eme atụmatụ na mbara igwe) na-etolite, a na-atụ anya na ọdịnihu nke mbara igwe ebili mmiri ndọda ga-aba ụba karịa, na-eme ka anyị bịaruo nso na azịza nye ihe omimi kachasị ukwuu nke eluigwe na ala.
