Apa Di Balik Pengumuman Gelombang Gravitasi Mendatang?

Para ilmuwan dari Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) akan membuat pengumuman penelitian besar pada hari Kamis, pukul 10:30 pagi waktu timur, pada konferensi pers yang diselenggarakan oleh National Science Foundation. Ada alasan yang cukup bagus untuk percaya bahwa mereka akan mengumumkan penemuan gelombang gravitasi - akhirnya mengakhiri pencarian 100 tahun untuk salah satu pilar paling penting, namun sulit dipahami, dari teori fisika modern untuk alam semesta.

Bulan lalu, fisikawan teoritis dan jenius keseluruhan Lawrence Krauss tweeted bahwa ia punya alasan untuk percaya para ilmuwan di LIGO - sebuah kolaborasi antara para ilmuwan di Caltech dan MIT - akhirnya menemukan bukti gelombang gravitasi - 100 tahun setelah Albert Einstein pertama kali berhipotesis keberadaan mereka sebagai cara untuk menjelaskan fisika di balik relativitas umum. Krauss menulis di Twitter, “Rumor saya sebelumnya tentang LIGO telah dikonfirmasi oleh sumber independen. Tetap disini! Gelombang gravitasi mungkin telah ditemukan !! Menyenangkan."

Jika Anda tersesat, inilah beberapa informasi latar belakang. Kita (pada dasarnya) mengetahui gelombang gravitasi ada, karena kita tahu gravitasi adalah hal yang nyata. Tapi kami belum pernah benar-benar mendeteksi gelombang itu - semua yang kami miliki adalah bukti tidak langsung (Anda tahu, sebuah apel jatuh dari pohon, atau Anda jatuh dari tangga).

LIGO dimulai pada tahun 2002 dengan satu tujuan khusus: menemukan gelombang gravitasi. Ini pada dasarnya dilakukan dengan memindai "riak" di ruangwaktu. Ini sangat kecil - pada skala satu per sepuluh ribu lebar proton. Jadi Anda memerlukan instrumen ultra-sensitif untuk menemukannya.

Pencarian LIGO telah menghasilkan 13 tahun yang sia-sia. Namun September lalu, proyek ini menerima peningkatan yang signifikan untuk fasilitas dan instrumennya. Peralatan LIGO sekarang tiga kali lebih sensitif dalam menemukan gelombang gravitasi daripada sebelumnya.

Tampaknya, hanya perlu beberapa minggu bagi investasi untuk melunasi:

Rumor tentang deteksi gelombang gravitasi pada detektor LIGO. Luar biasa kalau benar. Akan memposting detail jika bertahan.

- Lawrence M. Krauss (@ LKrauss1) 25 September 2015

Dengan siapa sebenarnya Krauss berbicara? Itu tidak pernah cukup jelas - dan dia tidak menawarkan nama atau petunjuk apa pun. Tetapi seseorang dengan koneksi dekatnya tidak akan mengalami banyak masalah untuk menghubungi sumber yang dapat diandalkan. Belum lagi bahwa para ilmuwan sangat berhati-hati dalam membuat dugaan yang tidak berdasar atau tidak didukung dengan baik - sehingga tidak terpikirkan bahwa Krauss mungkin telah mempelajari dengan tepat apa yang menjadi sumber data LIGO.

Tetapi ada bukti yang menunjukkan mengapa LIGO akan mengumumkan penemuan fisika paling penting tahun ini. Dalam email yang bocor yang ditulis ke fakultasnya, fisikawan teoretis Clifford Burgess menulis, "Mata-mata yang telah melihat makalah itu mengatakan mereka telah melihat gelombang gravitasi dari penggabungan lubang hitam biner."

Ya, itu benar: Fisikawan LIGO mungkin telah mengamati dua lubang hitam yang berputar pada dasarnya saling membentur dan bergabung menjadi satu. Ini akan mengejutkan, mengingat target terbesar LIGO untuk menemukan gelombang gravitasi adalah sepasang bintang neutron. Keren, tentu - tetapi tidak hampir sama epiknya seperti dua lubang hitam saling mengisi seperti mengencingi domba jantan.

Email selanjutnya mengatakan bahwa sinyal memiliki deteksi statistik 5,1 sigma - melebihi standar fisik 5-sigma yang digunakan untuk menyoroti pengamatan yang sangat kuat. Kedua interferometer LIGO, yang digunakan untuk mencari dan mengukur gelombang gravitasi, menemukan penggabungan lubang hitam dengan penundaan waktu yang tepat di antara mereka.

Serap semua ini dengan hati-hati - kami tidak akan tahu pasti apa yang sebenarnya ditemukan LIGO sampai Kamis pagi. Tetapi jika fisikawan ini benar-benar telah menemukan gelombang gravitasi, mereka tanpa ragu adalah penyuara untuk Hadiah Nobel, dan akan mengubah dunia fisika dari waktu ke waktu tanpa dapat ditarik kembali.