Qu'y a-t-il derrière l'annonce à venir des ondes gravitationnelles?

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Anonim

Les scientifiques de l'Observatoire des ondes gravitationnelles par interféromètre laser (LIGO) feront une annonce de recherche majeure jeudi à 10h30, heure de l'Est, lors d'une conférence de presse organisée par la National Science Foundation. Il ya de bonnes raisons de croire qu’ils vont annoncer la découverte des ondes gravitationnelles - mettant ainsi fin à 100 ans de recherche de l’un des piliers les plus essentiels, bien que toujours insaisissables, de la théorie moderne de la physique pour l’univers.

Le mois dernier, le physicien théoricien et génie en général Lawrence Krauss a tweeté qu'il avait des raisons de croire que les scientifiques de LIGO - une collaboration entre des scientifiques de Caltech et du MIT - avaient finalement trouvé des preuves d'ondes gravitationnelles - 100 ans après Albert Einstein avait supposé pour la première fois leur existence façon d'expliquer la physique derrière la relativité générale. Krauss a écrit sur Twitter: «Ma rumeur concernant LIGO avait été confirmée par des sources indépendantes. Restez à l'écoute! Des ondes gravitationnelles ont peut-être été découvertes !! Passionnant."

Si vous êtes perdu, voici quelques informations de base. Nous savons (fondamentalement) que les ondes gravitationnelles existent, puisque nous savons que la gravité est une réalité. Mais nous n’avons jamais réellement détecté ces vagues - nous n’avons que des preuves indirectes (vous savez, une pomme qui tombe d’un arbre ou une chute d’escalier).

LIGO a débuté en 2002 avec un objectif spécifique: trouver des ondes gravitationnelles. Ceci est essentiellement accompli en recherchant des «ondulations» dans l'espace-temps. Celles-ci sont ultra-petites - à l'échelle d'un dix millième de la largeur d'un proton. Vous avez donc besoin d'instruments ultra-sensibles pour les trouver.

La recherche de LIGO a donné 13 années vaines. En septembre dernier, toutefois, le projet a bénéficié d’une mise à niveau importante de ses installations et de ses instruments. Les équipements de LIGO sont désormais trois fois plus sensibles à la recherche d’ondes gravitationnelles qu’auparavant.

Apparemment, les investissements n’auraient pris que quelques semaines:

Rumeur de détection d'une onde gravitationnelle au détecteur LIGO. Incroyable si c'est vrai. Publiera les détails s'il survit.

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

À qui exactement Krauss a-t-il parlé? Cela n’a jamais été tout à fait clair - et il n’a donné aucun nom ni indice. Mais une personne ayant des relations étroites n’aurait pas beaucoup de difficulté à contacter une source fiable. Sans compter que les scientifiques sont assez prudents quant à la formulation de conjectures non fondées ou mal étayées - il n’est donc pas impensable que Krauss ait appris exactement ce que les données de LIGO impliquaient.

Mais il est évident que LIGO est sur le point d’annoncer les découvertes en physique les plus importantes de l’année. Le physicien théoricien Clifford Burgess a écrit dans un courriel destiné à sa faculté: "Les espions qui ont vu le journal dire qu'ils ont vu des ondes gravitationnelles provenant d'une fusion de trous noirs binaires."

Oui, c’est vrai: les physiciens de LIGO ont peut-être vu deux trous noirs en spirale se fondre l'un dans l'autre et se fondre l'un dans l'autre. Ce serait une surprise, étant donné que le principal objectif de LIGO en matière de recherche d’ondes gravitationnelles est une paire d’étoiles à neutrons. Cool, bien sûr - mais pas aussi épique que deux trous noirs qui se chargent l'un l'autre comme un bélier énervé.

Le courrier électronique indique ensuite que le signal présentait une détection statistique 5.1 sigma - dépassant ainsi celle utilisée par les physiciens standard à 5 sigma pour mettre en évidence des observations exceptionnellement robustes. Les deux interféromètres de LIGO, utilisés pour rechercher et mesurer les ondes gravitationnelles, ont détecté la fusion de trous noirs avec le décalage temporel correct entre eux.

Absorber tout cela avec précaution - nous ne saurons pas avec certitude ce que LIGO a découvert jusqu’à jeudi matin. Mais si ces physiciens ont réellement découvert les ondes gravitationnelles, ils méritent sans aucun doute un prix Nobel et auront irrévocablement changé le reste du monde de la physique à partir de maintenant.

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