Παρά την επιτυχία της σχεδόν σε όλα τα φυσικά φαινόμενα που περιγράφει η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, μέχρι σήμερα η ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων παραμένει η μόνο πρόβλεψη που δεν έχει επαληθευτεί πειραματικά.
Του Κώστα Δεληγιάννη
Παρά την επιτυχία της σχεδόν σε όλα τα φυσικά φαινόμενα που περιγράφει η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, μέχρι σήμερα η ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων παραμένει η μόνο πρόβλεψη που δεν έχει επαληθευτεί πειραματικά.
Κάτι που, όπως έχει κυκλοφορεί έντονα τις τελευταίες ημέρες, αναμένεται να γίνει αύριο Πέμπτη, με συνέπεια να ολοκληρωθεί και το τελευταίο «παζλ» της περιγραφής της βαρύτητας που διατύπωσε ο Άλμπερτ Αϊνστάιν πριν από 100 χρόνια.
Σύμφωνα με τις έντονες φήμες που κυκλοφορούν, στην αυριανή συνέντευξη Τύπου που οργανώνουν οι επικεφαλής του πειράματος Advanced LIGO, το οποίο διεξάγεται στις ΗΠΑ, θα ανακοινώσουν την ανακάλυψη βαρυτικών κυμάτων, δηλαδή τη διάδοση διαταραχών στο χωροχρονικό συνεχές, τα οποία προέρχονται από τη σύγκρουση δύο τεράστιων μαύρων τρυπών.
Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν τέτοιες «ρυτιδώσεις» στον χωρόχρονο δημιουργεί σχεδόν οποιαδήποτε κίνηση ενός ουράνιου σώματος. Η έντασή τους, ωστόσο, είναι εξαιρετικά μικρή στην περίπτωση που η πηγή τους δεν είναι ένα εξαιρετικά βίαιο συμπαντικό φαινόμενο, όπως η σύγκρουση δύο μελανών οπών. Αν η ύπαρξη τέτοιων διαταραχών τελικά επιβεβαιωθεί, τότε σίγουρα θα κερδίσει το επόμενο Νόμπελ φυσικής.
Αρκετές επιστημονικές ομάδες προσπαθούν εδώ και δεκαετίες να εντοπίσουν ίχνη βαρυτικών κυμάτων, χωρίς ωστόσο κανένα αποτέλεσμα. Ο βασικός λόγος είναι πως οι διαταραχές αυτές είναι αρκετά ασθενείς, με συνέπεια να χρειάζονται εξαιρετικά ευαίσθητα επιστημονικά όργανα που θα τις καταγράψουν.
Αναπαράγοντας τις φήμες, όλα τα διεθνή μέσα ενημέρωσης υποστηρίζουν πως αυτό θα αλλάξει αύριο, από τις ανακοινώσεις των φυσικών του πειράματος Advanced LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Το πείραμα βασίζεται σε ανιχνευτές στην Ουάσιγκτον και τη Λουϊζιάνα, οι οποίοι μπορούν να καταγράψουν διερχόμενα βαρυτικά κύματα από τις απειροελάχιστες μεταβολές του μήκους που θα προκαλέσουν αυτά σε δύο σήραγγες μήκους 4 χιλιομέτρων.
Στη συνέντευξη Τύπου, οι επιστήμονες αναμένεται να αποκαλύψουν πως εντόπισαν ένα «καθαρό» σήμα βαρυτικών κυμάτων. Το σήμα αυτό, αναφέρουν οι διαρροές, προέρχεται από δύο τεράστιες μαύρες τρύπες, με μάζα 29 και 36 φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου, οι οποίες συγκρούσθηκαν μεταξύ τους, για να δημιουργήσουν μία νέα μελανή οπή, με 62πλάσια μάζα από τον Ήλιο.
Η μάζα που «χάθηκε», η οποία ισοδυναμεί με τρεις Ήλιους, μετατράπηκε σε ενέργεια και εκλύθηκε με τη μορφή βαρυτικών κυμάτων, τα οποία υποτίθεται πως ανιχνεύθηκαν από το Advanced LIGO.
«Επικρατεί ενθουσιασμός. Οι φήμες αναφέρονται σε ένα ισχυρό και ξεκάθαρο σήμα, το οποίο θα είναι φανταστικό», σχολιάζει στην εφημερίδα Guardian ο Πέντρο Φερέιρα, καθηγητής αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.
Εκτός από την επαλήθευση της Γενικής Σχετικότητας, η ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων θα άνοιγε ένα νέο «παράθυρο» στην αστροφυσική. Ο λόγος είναι πως θα μπορούσαν να κατασκευασθούν νέα όργανα για να μελετήσουν από τη «βαρυτική ηχώ» τους τα κατακλυσμιαία φαινόμενα στο σύμπαν.
«Σε αυτή την περίπτωση, θα είχαμε πλέον στη διάθεσή μας τηλεσκόπια που, αντί να μελετούν τα ουράνια σώματα από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπουν, τα τα μελετούν μέσω των βαρυτικών κυμάτων. Επομένως, θα είναι σαν να αποκτήσαμε μία ακόμη οπτική γωνία θέασης», λέει ο Φερέιρα.
Παρόλο που φήμες για την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από το LIGO κυκλοφορούν εδώ και μήνες, αυτή τη φορά αρκετές εκτιμήσεις συγκλίνουν στο ότι η αυριανή ανακοίνωση θα μείνει στην ιστορία.
Μιλώντας χαρακτηριστικά στον Guardian, o θεωρητικός φυσικός από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ Ούρλιχ Σπερχάκε, ο οποίος μελετά την εκπομπή βαρυτικών κυμάτων από μαύρες τρύπες, σημειώνει πως η επιστημονική κοινότητα είναι ενθουσιασμένη. «Δεν νομίζω πως κανείς στον κλάδο περιμένει τίποτε άλλο από την ανακοίνωση της ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων για πρώτη φορά».