Forklarer:Hvorfor gravitationsbølgeforskere vandt en Nobel

Tre amerikansk-baserede astrofysikere vandt tirsdag Nobelprisen i fysik for deres opdagelse af gravitationsbølger, et fænomen Albert Einstein forudsagde for et århundrede siden i sin almene relativitetsteori. Her er, hvad deres opdagelse betyder, og hvorfor de vandt præmien til en værdi af $1,1 millioner (9 millioner kroner).

HVEM VANDT?

Rainer Weiss fra Massachusetts Institute of Technology, en tyskfødt videnskabsmand, der oprindeligt flygtede fra MIT, vandt halvdelen af ​​prisen som astronomen, der oprindeligt stod i spidsen for fremstødet for 1,1 milliarder dollars projekt kaldet LIGO. Teoretiker Kip Thorne og fysiker Barry Barish, begge fra California Institute of Technology, del den anden halvdel.

Indtil videre har LIGO tvillingedetektorer i Louisiana og Washington - og en ny i Italien - set fire gravitationsbølger på omkring to år, siden de gik online i september 2015.

HVAD ER EN GRAVITATIONSBØLGE?

Gravitationsbølger er ekstremt svage krusninger i rummets og tidens struktur, der kommer fra nogle af de mest voldelige begivenheder i universet. De fire observationer kom fra sammensmeltningen af ​​to sorte huller. Den første var 1,3 milliarder lysår væk.

Disse bølger strækker sig i én dimension – som venstre og højre – mens de komprimeres i en anden, såsom op og ned. Så skifter de Weiss forklarede.

"De er krusninger, der strækker sig og klemmer rummet og alt, hvad der lever i rummet, sagde Thorne.

HVAD ER RUM-TID?

Rum-tid er det tankevækkende, firedimensionel måde astronomer ser universet på. Det forener tidens envejsmarch med de mere velkendte tre dimensioner af rummet.

Einsteins generelle relativitetsteori siger, at tyngdekraften er forårsaget af tunge genstande, der bøjer rum-tid. Og når massive, men kompakte objekter som sorte huller eller neutronstjerner kolliderer, deres enorme tyngdekraft får rum-tid til at strække eller komprimere.

Når to sorte huller støder sammen, får du "en storm i rumtidens struktur ... hvirvler af snoede rum, der kæmper med hinanden, sagde Thorne.

Ironisk, Einstein ville have været ret overrasket, for selvom han teoretiserede om gravitationsbølger, han troede ikke, at mennesker nogensinde ville have teknologien til at få øje på dem. Og han troede ikke på, at sorte huller eksisterede, sagde Weiss.

HVORFOR ER DET VIGTIGT?

I modsætning til andre typer bølger, der går gennem universet, såsom elektromagnetiske bølger, gravitationsbølger går gennem stof - stjerner, planeter, os - uberørt. Så det er en helt ny type astronomi, med eksperter, der sammenligner det med Galileos observationer af solsystemet. Der er information i gravitationsbølger, som ikke kan findes andre steder.

Den første gravitationsbølge, der blev opdaget, var i form af en hørbar kvidren, som nogle kalder kosmos musik. University of Floridas Clifford Will sagde, at det tilbyder en ny måde at observere kosmos på hinsides lys og partikler.

HVORDAN ER DENNE "AT HØRE" KOSMOS?

Forskere bruger for det meste ordet "høre", når de beskriver gravitationsbølger, og dataene gør, faktisk, ankommer i lydform. Forskerne kan tage høretelefoner på og lytte til detektorernes output, hvis de vil. Men Weiss sagde, at det ikke er helt som lydbølger.

HVAD ER NÆSTE?

Forskere venter på at opdage nedbrud af neutronstjerner, som mange troede ville være den første kollision, der blev hørt.

Andre typer gravitationsdetektorer bliver bygget, herunder en i Indien.

Den Europæiske Rumorganisation planlægger en sonde på flere milliarder dollar, der skal opsendes om cirka 17 år, og som vil lede efter gravitationsbølger fra rummet. Med bedre teknologi, Weiss håber, at astronomer vil lære mere om kernefysik, materiens tilstande, hvordan tunge elementer er lavet og registrerer information fra "samme øjeblik, hvor universet kom ud af intetheden."

"Vi forventer overraskelser, " sagde Weiss. "Der må være overraskelser."

© 2017 The Associated Press. Alle rettigheder forbeholdes.