गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज क्यों महत्वपूर्ण है?

१७वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, दुनिया के पहले भौतिक विज्ञानी सर आइजैक न्यूटन ने विस्तार किया गैलीलियो के काम ने माना कि गुरुत्वाकर्षण तरंगें किसी भी चीज़ की तुलना में तेज़ी से यात्रा करती हैं ब्रम्हांड। लेकिन 1915 में, आइंस्टीन ने न्यूटनियन भौतिकी की इस अवधारणा पर विवाद किया जब उन्होंने सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत को प्रकाशित किया और सुझाव दिया कि कोई भी चीज प्रकाश की गति से तेज नहीं चल सकती, गुरुत्वाकर्षण तरंगें भी।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

गुरुत्वाकर्षण तरंगों का महत्व:

• ब्रह्मांड में एक नई विंडो खोलता है
• आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत को सिद्ध करता है
• न्यूटन के सिद्धांत का खंडन करता है कि गुरुत्वाकर्षण घटनाएँ हर जगह एक ही बार में घटित होती हैं
• गुरुत्वाकर्षण तरंग स्पेक्ट्रम की खोज का नेतृत्व किया
• संभावित नए उपकरणों और प्रौद्योगिकियों को जन्म दे सकता है

14 सितंबर, 2015 को, जब पहली बार मापने योग्य गुरुत्वाकर्षण तरंगें ठीक उसी समय पृथ्वी पर पहुंचीं, जब प्रकाश तरंगें पृथ्वी पर पहुंची थीं। 1.3 अरब साल पहले ब्रह्मांड के किनारे के पास दो ब्लैक होल के टकराने से आइंस्टीन का सामान्य सापेक्षता सिद्धांत साबित हुआ सही बात। यू.एस. में लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी, यूरोप में कन्या डिटेक्टर और 70 या तो अंतरिक्ष और जमीन आधारित दूरबीनों और वेधशालाओं द्वारा मापा जाता है, ये लहरों ने गुरुत्वाकर्षण तरंग स्पेक्ट्रम में एक खिड़की खोली - एक नया आवृत्ति बैंड - जिसके माध्यम से वैज्ञानिक और खगोल भौतिक विज्ञानी अब उत्सुकता से ताना अंतरिक्ष समय।

यू.एस. में, एलआईजीओ वेधशालाएं लिविंगस्टन, लुइसियाना और हनफोर्ड, वाशिंगटन में जमीन पर बैठती हैं। इमारतें दो पंखों के साथ ऊपर से एक एल के समान होती हैं जो लंबवत दिशाओं में २ १/२ मील तक फैली होती हैं, जो वेधशाला भवनों द्वारा 90-डिग्री क्रूक्स जिसमें एक लेज़र, बीम-स्प्लिटर, लाइट डिटेक्टर और नियंत्रण होता है कमरा।

प्रत्येक पंख के अंत में सेट किए गए दर्पणों के साथ, एक लेजर बीम - दो में विभाजित - प्रत्येक हाथ को हिट करने के लिए गति करता है अंत में दर्पण और गुरुत्वाकर्षण तरंग का पता नहीं लगाने पर लगभग तुरंत वापस उछल जाता है। लेकिन जब एक गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला से होकर गुजरती है, जिसका भौतिक संरचना पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, तो यह गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को विकृत कर देती है और अंतरिक्ष-समय के ताने-बाने को एक साथ खींच लेती है। वेधशाला की भुजा और इसे दूसरे पर निचोड़ता है, जिससे विभाजित बीम में से एक दूसरे की तुलना में धीमी गति से क्रूक्स पर लौटता है, एक छोटा संकेत उत्पन्न करता है केवल एक प्रकाश डिटेक्टर कर सकता है उपाय

दोनों वेधशालाएं एक ही समय में कार्य करती हैं, हालांकि गुरुत्वाकर्षण तरंगें थोड़ी भिन्न होती हैं समय, और घटना को वापस ट्रैक करने के लिए वैज्ञानिकों को अंतरिक्ष में दो डेटा बिंदु प्रदान करते हैं स्थान।

न्यूटन का मानना ​​​​था कि जब एक बड़ा द्रव्यमान अंतरिक्ष में चलता है, तो संपूर्ण गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र भी तुरंत चलता है और ब्रह्मांड के सभी गुरुत्वाकर्षण निकायों को प्रभावित करता है। लेकिन आइंस्टीन के जनरल थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी ने सुझाव दिया कि यह गलत था। उन्होंने जोर देकर कहा कि अंतरिक्ष में किसी भी घटना से कोई भी सूचना प्रकाश की गति - ऊर्जा और सूचना से तेज गति से यात्रा नहीं कर सकती है - जिसमें अंतरिक्ष में बड़े पिंडों की गति भी शामिल है। इसके बजाय उनके सिद्धांत ने सुझाव दिया कि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में परिवर्तन प्रकाश की गति से आगे बढ़ेंगे। जैसे किसी चट्टान को तालाब में उछालना, जब दो ब्लैक होल विलीन हो जाते हैं, उदाहरण के लिए, उनकी गति और संयुक्त and द्रव्यमान एक ऐसी घटना को चिंगारी देता है जो अंतरिक्ष-समय सातत्य में तरंगित हो जाती है, जिससे. का कपड़ा लंबा हो जाता है अंतरिक्ष समय।

प्रकाशन के समय, कुल चार घटनाएँ जिनमें दो ब्लैक होल अलग-अलग स्थानों पर एक के रूप में विलीन हो जाते हैं ब्रह्मांड ने वैज्ञानिकों को अपने आसपास की वेधशालाओं में प्रकाश और गुरुत्वाकर्षण तरंगों को मापने के कई अवसर प्रदान किए विश्व। जब कम से कम तीन वेधशालाएँ तरंगों को मापती हैं, तो दो महत्वपूर्ण घटनाएँ घटित होती हैं: पहला, वैज्ञानिक घटना के स्रोत का अधिक सटीक रूप से पता लगा सकते हैं आकाश, और दूसरा, वैज्ञानिक तरंगों के कारण अंतरिक्ष विकृति के पैटर्न का निरीक्षण कर सकते हैं और उनकी तुलना ज्ञात गुरुत्वाकर्षण से कर सकते हैं सिद्धांत जबकि ये तरंगें अंतरिक्ष-समय और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों के ताने-बाने को विकृत करती हैं, वे भौतिक पदार्थों और संरचनाओं से गुजरती हैं जिनका बहुत कम या बिना किसी प्रभाव के देखा जा सकता है।

यह महाकाव्य घटना 25 नवंबर, 1915 को आइंस्टीन द्वारा रॉयल प्रशिया एकेडमी ऑफ साइंसेज में अपने सामान्य सापेक्षता सिद्धांत की प्रस्तुति की 100 वीं वर्षगांठ से कुछ ही समय पहले हुई थी। जब शोधकर्ताओं ने 2015 में गुरुत्वाकर्षण और प्रकाश दोनों तरंगों को मापा, तो इसने अध्ययन का एक नया क्षेत्र खोला कि अपने अज्ञात के साथ खगोल भौतिकीविदों, क्वांटम भौतिकविदों, खगोलविदों और अन्य वैज्ञानिकों को सक्रिय करना जारी रखता है संभावनाएं।

अतीत में, हर बार वैज्ञानिकों ने विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम में एक नए आवृत्ति बैंड का खुलासा किया, उदाहरण के लिए, उन्होंने और अन्य लोगों ने नई तकनीकों की खोज की और उनका निर्माण किया जिसमें ऐसी एक्स-रे मशीन, रेडियो और टेलीविजन सेट के रूप में उपकरण जो वॉकी-टॉकी, हैम रेडियो, अंततः सेलफोन और कई अन्य के साथ रेडियो तरंग स्पेक्ट्रम से प्रसारित होते हैं। उपकरण। विज्ञान के लिए गुरुत्वाकर्षण तरंग स्पेक्ट्रम जो लाता है वह अभी भी खोज की प्रतीक्षा कर रहा है।