मुख्य नाविन्य भौतिकशास्त्रज्ञ किप थॉर्ने गुरुत्वाकर्षणाच्या तरंगांवर चर्चा केली, ‘इंटरस्टेलर’ च्या मागे विज्ञान

भौतिकशास्त्रज्ञ किप थॉर्ने गुरुत्वाकर्षणाच्या तरंगांवर चर्चा केली, ‘इंटरस्टेलर’ च्या मागे विज्ञान

कोणता चित्रपट पहायचा?
 
इंटेरस्टेलरच्या सेटवर जेसिका चेस्टेनबरोबर काम करत असलेले सैद्धांतिक Astस्ट्रोफिझिसिस्ट किप थॉर्न

इंटेरस्टेलरच्या सेटवर जेसिका चेस्टेनबरोबर काम करत असलेले सैद्धांतिक Astस्ट्रोफिझिसिस्ट किप थॉर्न(क्रेडिट: वायर्ड मासिकाद्वारे किप थॉर्न)



शतकानुशतके अल्बर्ट आइनस्टाईन यांनी आपला सापेक्षतेचा सामान्य सिद्धांत प्रकाशित केल्यापासून जगातील सर्वोच्च विचारांनी त्यांच्या सिद्धांतातून केलेली भविष्यवाणी खरी आहे की नाही हे शोधण्याचा प्रयत्न केला आहे. यापैकी एका मनाने, किप थॉर्न यांनी, गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा अस्तित्त्वात असल्याचा दावा आइनस्टाइनच्या कारकिर्दीत केला आहे आणि या विषयावरील जगातील आघाडीचे तज्ज्ञ म्हणून मानले जाते. थॉर्न आता आधुनिक मानवी इतिहासातील सर्वात आश्चर्यचकित करणार्‍या वैज्ञानिक विजयांपैकी एक आहे: या लाटा शोध .

कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीमध्ये सैद्धांतिक भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक म्हणून थॉर्न यांनी गुरुत्वाकर्षण सिद्धांतावर असंख्य पुस्तके आणि पेपर प्रकाशित केले. १ 1984. 1984 मध्ये, थॉर्ने ने एलआयजीओ (लेझर इंटरफेरोमीटर ग्रॅव्हिएटेशनल वेव्ह वेधशाळा) प्रकल्प सह-स्थापना केली, ज्यामध्ये गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटामुळे होणार्‍या विकृती-अवकाश-काळाच्या फॅब्रिकमध्ये लहान विकृती मोजण्यासाठी लेझर वापरतात.

1994 मध्ये त्यांनी पुरस्कारप्राप्त लेखन केले ब्लॅक होल आणि टाइम वर्प्स: आईन्स्टाईनचा अपमानजनक वारसा, मुख्य प्रवाहातील प्रेक्षकांना त्याच्या जटिल अभ्यासाशी जोडणारे पुस्तक. एक दशक नंतर, थॉर्न यावर वैज्ञानिक सल्लागार बनले तारामंडळ आणि चित्रपटाचे भव्य व्हिज्युअल अचूकपणे प्रदान करण्यासाठी आवश्यक गणित प्रदान केले. त्यांनी प्रकाशितही केले इंटरस्टेलरचे विज्ञान क्रिस्तोफर नोलनकडून पुढे

१ September सप्टेंबर २०१ On रोजी, लिव्हिंग्स्टन, लुझियाना आणि हॅनफोर्ड, वॉशिंग्टनमधील जुळ्या एलआयजीओ डिटेक्टर साइटवर काम करणा scientists्या शास्त्रज्ञांनी प्रारंभाच्या आकडेवारीवरून ब time्याच दिवसांपूर्वी झालेल्या हिंसक वैश्विक घटनेच्या शोधानंतर सूचित केले गेले होते. कित्येक महिन्यांचा डेटा तपासून पाहण्यानंतर आणि बातम्या लोकांपर्यंत पोहचू लागल्यानंतर कॅलटेक आणि एमआयटी-संचालित एलआयजीओ प्रयोगशाळांमधील संशोधकांनी गुरुत्वीय लहरींच्या विलक्षण शोधण्याची घोषणा केली. विश्वाची नवीन विंडो म्हणून, लाटांनी जवळजवळ 1.3 अब्ज वर्षांपूर्वी दोन ब्लॅक होल विलीन झाल्याचे उघड केले आहे.

प्रेक्षक त्याच्या आधी किप थॉर्ने बरोबर बसला व्हीएफएक्सचे मास्टर पॉल फ्रँकलिन आणि ऑस्कर-विजेत्या संगीतकार हंस झिमरचे मल्टीमीडिया सहकार्य विश्वाची रेषा असलेली बाजू , आइन्स्टाईन, गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा आणि त्यावरील कार्याबद्दल चर्चा करण्यासाठी तारामंडळ .

आइन्स्टाईन सामान्य सापेक्षतेचा सिद्धांत काय आहे?

क्वांटम कायदे वगळता भौतिकशास्त्रातील सर्व नियमांची ती एक चौकट आहे. लोक सहसा चांगले म्हणतात, हा त्याचा गुरुत्व सिद्धांत आहे परंतु तो त्याही पलीकडे आहे. गुरुत्वाकर्षणाचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी त्याने हा सिद्धांत बांधला परंतु खरं म्हणजे सिद्धांत त्यापेक्षा बरेच काही करतो. हे आपल्याला सांगते की निसर्गाचे इतर सर्व कायदे अंतराळ आणि वेळेत कसे बसतात.

आपण अगदी लहान अणू आणि रेणू सारख्या गोष्टींकडे जाताना वगळता शास्त्रीय डोमेन ज्याला सर्वकाही म्हटले जाते त्यातील निसर्गाचे वर्णन करणे हा सर्वात अचूक मार्ग आहे.

आइन्स्टाईनचा सिद्धांत कसा कनेक्ट होतो? गुरुत्वाकर्षण लहरी ?

१ 190 ०in ते १ 15 १ from पर्यंत चाललेल्या अत्यंत तीव्र प्रयत्नात आईन्स्टाईन यांनी आपला सापेक्षतेचा सामान्य सिद्धांत रचला आणि शंभर वर्षांपूर्वीच्या थोड्या जास्त काळापूर्वी त्यांनी नोव्हेंबर १ 15 १ of मध्ये हे सिद्धांत पूर्ण केले. त्यानंतर त्याने भविष्यवाणी करण्यासाठी सिद्धांत किंवा त्याने विकसित केलेला कायदा वापरण्यास सुरुवात केली. त्याने केलेले सर्वात महत्त्वाचे भविष्यवाणी आणि शेवटचे मोठे भविष्यवाणी म्हणजे गुरुत्वीय लहरी अस्तित्त्वात असाव्यात. त्याने अंदाज वर्तविला होता की १ 19 १ of च्या जूनमध्ये आम्ही आता गुरुत्वाकर्षणाच्या वेव्हच्या भविष्यवाणीच्या शताब्दीपासून दोनच महिन्यांत बोलत आहोत.

त्याने भविष्यवाणींकडे पाहिले, आजच्या तंत्रज्ञानाकडे पाहिले आणि विश्वातील गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा निर्माण करू शकणा things्या गोष्टींकडे पाहिले आणि असा निष्कर्ष काढला की आपण त्या कधीही पाहू शकू. आमच्याकडे अचूक तंत्रज्ञान कधीही नसते.

तो चुकीचा होता. गेल्या सप्टेंबरमध्ये आम्ही त्यांना प्रथमच पाहिले.

आईन्स्टाईनच्या भविष्यवाणीपासून गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटांच्या नुकत्याच झालेल्या शोधाच्या टाइमलाइनमध्ये, कोणता मोलाचा मार्ग ठरला असा कोणता महत्त्वाचा मुद्दा होता?

बरं काही वळण मुद्दे होते. दोन सर्वात महत्त्वपूर्ण वळण दोन विशिष्ट लोकांकडून आले. जोसेफ वेबर यांनी १ 60 around० च्या सुमारास, गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा पाहण्यास सक्षम होऊ शकतात असा भास केला आणि त्याने ते शोधण्याचा प्रयत्न केला. आईन्स्टाईनच्या हुकूमवर प्रश्न विचारणारा तो पहिला माणूस होता की आमच्याकडे हे करण्याचे तंत्रज्ञान नाही. वेबरला गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा दिसल्या नाहीत. त्याने विचार केला की त्याने थोडा वेळ केला परंतु प्रत्यक्षात तो त्यांना दिसला नाही. लाटा त्याच्या अपेक्षेपेक्षा कमकुवत आहेत परंतु आपण करू शकत नाही असा विचार करून त्याने लोकांचा लॉगझम तोडला आणि त्याने इतरांना प्रेरित केले. माझ्यासह

दुसरा टर्निंग पॉईंट हा शोध होता रे वेस एमआयटी येथे परंतु या कल्पनेची बीजं रशियाच्या मॉस्कोमधील मिखाईल गर्तेन्श्तेन आणि व्लादिस्लाव पुस्तोवोइट यांच्या आधी आली आहेत. रे वीसने आता आपण वापरत असलेल्या या तंत्राचा शोध लावला आणि ते वेबरच्या तंत्रापेक्षा वेगळे होते. आम्ही त्याला इंटरफेरोमीटर गुरुत्वीय वेव्ह शोध म्हणतो आणि हे गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटांवर आधारित आहे आणि आरशांना पुढे ढकलत आहे. आपण लेसर बीमसह बरेच मिरर मोजले.

वीसने याचा शोध लावला आणि नंतर त्याने आपल्याला तोंड द्यावे लागणार्‍या आवाजाच्या सर्व मुख्य स्त्रोतांचे विश्लेषण केले आणि त्यांच्याशी कसे वागावे याचे वर्णन केले. १ 197 .२ मध्ये, त्याने या प्रकारच्या डिझाइनसह पुढे जाण्यासाठी एक ब्ल्यू प्रिंट प्रदान केला. हे ब्ल्यू प्रिंट होते जे वेगवेगळ्या मार्गांनी सुधारित झाले परंतु मोठ्या प्रमाणात बदलले गेले नाही. हे खरोखरच एक डिझाइन होते जे दशकांपर्यंत करण्याच्या मार्गदर्शकासाठी काळाची कसोटी ठरली. तो सर्वात मोठा वळण होता.

हे बरेच मनोरंजक आहे कारण रे एक माफक माणूस आहे आणि त्याला अशी कल्पना होती की गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा सापडल्याशिवाय हे नियमित साहित्यात प्रकाशित करू नये. म्हणून त्याने हा पेपर लिहिला की मला वाटते की आजपर्यंत वाचलेला मी सर्वात शक्तिशाली तांत्रिक कागद आहे. त्याने ते लिहून अंतर्गत एमआयटीच्या अंतर्गत अहवाल मालिकेत प्रकाशित केले. माझ्यासारख्या लोकांना ज्यांना या विषयाची आवड आहे त्यांना ते सहज उपलब्ध होते. आपल्याला त्याचा शोध घ्यावा लागला कारण ते नियमित साहित्यात उपलब्ध नव्हते.

आता या क्षेत्राचे पुढे काय आहे की गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा सापडल्या आहेत?

पण ही खरोखरच एक सुरुवात आहे. जेव्हा गॅलीलियोने प्रथम आपल्या ऑप्टिक दुर्बिणीस आकाश वर प्रशिक्षण दिले आणि आधुनिक ऑप्टिकल खगोलशास्त्र उघडले, तेव्हा विश्वातील विद्युत चुंबकीय विंडोपैकी हा पहिला प्रकाश होता: प्रकाश. आम्ही ‘विंडो’ या वाक्यांशाचा वापर काही विशिष्ट तंत्रज्ञानाचा अर्थ करण्यासाठी एका विशिष्ट तरंगलांबी प्रदेशासह रेडिएशन शोधण्यासाठी करतो. 1940 मध्ये, रेडिओ खगोलशास्त्र जन्माला आला - प्रकाशाऐवजी रेडिओ लाटा पहात. 1960 च्या दशकात एक्स-रे खगोलशास्त्राचा जन्म झाला. १ 1970 ’s० च्या दशकात, गामा-रे खगोलशास्त्राचा जन्म झाला. 1960 च्या दशकात इन्फ्रारेड खगोलशास्त्र देखील जन्माला आले.

लवकरच आमच्याकडे या सर्व वेगवेगळ्या विंडो आहेत ज्या सर्व विद्युत चुंबकीय लहरींनी तर भिन्न तरंग दैवतांनी पाहिल्या आहेत. रेडिओ टेलिस्कोप आणि एक्स-रे दुर्बिणीद्वारे हे विश्व प्रकाशापेक्षा फारच वेगळे दिसते. गुरुत्वाकर्षण वेव्ह खगोलशास्त्रातही असेच घडत आहे.

ब्रह्मांड अन्वेषण करण्यासाठी गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा वापरल्या जातील का?

हेच आम्ही करत आहोत. आम्ही हे आता एलआयजीओमध्ये करत आहोत. आम्ही दोन धडक बसणार्‍या ब्लॅक होलच्या शोधाची घोषणा केली आहे. तेथे आणखी बरेच काही असेल आणि आपल्याला इतर अनेक प्रकारची घटना दिसतील परंतु आम्ही केवळ गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटांनी त्यांना पहात आहोत ज्याच्याकडे विशिष्ट कालावधीचे दोलन आहे. काही मिलिसेकंदांचा कालावधी. आम्ही येत्या 20 वर्षात काही तासांपर्यंत असलेल्या गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा पाहू. लिव्हिंग्स्टन, लुईझियाना (डावीकडे) येथील एलआयजीओ प्रयोगशाळेचा उपयोग दोन ब्लॅक होलच्या टक्कर (उत्सर्जित उजवीकडे) पासून होणार्‍या गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा शोधण्यासाठी केला गेला.

लिव्हिंग्स्टन, लुईझियाना (डावीकडे) येथील एलआयजीओ प्रयोगशाळेचा उपयोग दोन ब्लॅक होलच्या टक्कर (उत्सर्जित उजवीकडे) पासून होणार्‍या गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा शोधण्यासाठी केला गेला.क्रेडिट्स: लिगो








अंतराळात उडणा L्या एलआयजीओ प्रमाणेच डिटेक्टर असणा ,्या, आम्ही कदाचित पुढच्या years वर्षांत गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा पाहुयात ज्याला आपण पल्सर म्हणतो त्या ट्रॅकिंगचा समावेश असलेल्या रेडिओ खगोलशास्त्राचे तंत्र वापरून वर्षानुवर्षे विखुरलेल्या लाटा दिसतील.

आम्ही कदाचित पुढील 5 वर्षात नक्कीच पुढील 10 वर्षे पाहू, गुरुत्वाकर्षणाच्या लाटा, ज्यायोगे संपूर्ण काळाचे विश्वाचे युग आहे. ते आकाशात बनवलेल्या नमुन्यांद्वारे आम्ही कॉस्मिक मायक्रोवेव्ह पार्श्वभूमी म्हणतो.

पुढील 20 वर्षात आमच्याकडे चार वेगवेगळ्या गुरुत्वाकर्षणाच्या वेव्ह विंडो उघडल्या जातील आणि त्या प्रत्येकाला काहीतरी वेगळे दिसेल. आम्ही यासह विश्वाच्या जन्माची चौकशी करीत आहोत. विश्वाचा तथाकथित ‘चलनवाढ युग’. मूलभूत शक्तींचा जन्म आणि ते अस्तित्त्वात कसे आले याचा आम्ही शोध घेत आहोत. आम्ही गुरुत्वाकर्षण लहरींचा वापर करून जगाच्या अगदी पहिल्या क्षणी त्यांचा जन्म पाहत आहोत. आता आपण करत असलेल्या ब्लॅक होलची टक्कर आपण पहात आहोत पण प्रचंड ब्लॅक होल एकमेकांना भिडतात. आम्ही ब्लॅक होल द्वारे तारे फाटलेले पाहू.

आम्ही यापूर्वी कधीही न पाहिलेल्या गोष्टींची एक विलक्षण श्रेणी पाहू आणि शतकानुशतके ऑप्टिकल खगोलशास्त्र चालू असल्यामुळे हे शतकानुशतके चालू राहील. हे फक्त सुरूवात आहे.

आपण ख्रिस्तोफर नोलन आणि यांच्याबरोबर काम केले पॉल फ्रँकलिन विज्ञान आणि व्हिज्युअल तयार करण्यासाठी मागे तारामंडळ. गारगंटुआ फिल्ममधील ब्लॅक होल किती अचूक होते?

हॉलिवूड चित्रपटात दिसणारी ही सर्वात अचूक प्रतिनिधित्व आहे. ऑलिव्हर जेम्स, जे मुख्य वैज्ञानिक आहेत पॉल फ्रँकलिन ची कंपनी दुहेरी नकारात्मक माझ्याकडून काही आग्रहाने इमेजिंग करण्याचा संपूर्ण नवीन मार्ग शोधला. त्या दृष्टीने अधिक गुळगुळीत आणि अधिक अचूक अशा प्रतिमा तयार करतात. आयमॅक्स चित्रपटासाठी आपल्याला तेच हवे आहे.

आम्ही तंत्रांचा एक नवीन संचा वापरला, परंतु तंत्रज्ञानाचा जुना सेट वापरुन, अ‍ॅस्ट्रोफिजिकिस्ट 1980 साली परत गारगंटुआच्या प्रतिमेसारखी प्रतिमा तयार करीत आहेत. हे फ्रान्समधील जीन-पियरे ल्युमिनेट यांनी प्रथम केले होते. गारगंटुआसारखे दिसणारे ब्लॅक होलच्या प्रतिमा तेथे आहेत परंतु आपण त्यांना एस्ट्रोफिजिक्स साहित्यात क्वचितच पाहिले असेल. हे खरंच खगोलशास्त्रज्ञ त्यांच्या दुर्बिणीद्वारे प्रत्यक्ष पाहतात. गार्गंटुआ, इंटरस्टेलर चित्रपटात चित्रित केलेले काल्पनिक ब्लॅक होल.

गार्गंटुआ, इंटरस्टेलर चित्रपटात चित्रित केलेले काल्पनिक ब्लॅक होल.(पत: वॉर्नर ब्रदर्स)



हे सर्वात उच्च रिझोल्यूशन आवृत्ती, सर्वात आकर्षक आवृत्ती आणि सर्वात मोहक आवृत्ती आहे. परंतु अचूक चित्रण यापूर्वी खगोलशास्त्रज्ञांनी केले आहे.

चित्रपटात, प्रोफेसर ब्रॅन्ड स्पष्ट करतात की कूपर त्याच्या आंतरमहा प्रवासातून परत येईपर्यंत त्याने गुरुत्वाकर्षणाचा प्रश्न सोडविला असता. काय समस्या होती?

चित्रपटात, पृथ्वी जीवशास्त्रीयदृष्ट्या मरत आहे आणि तेथे काही दशलक्ष लोक शिल्लक आहेत. प्रोफेसर ब्रँड आणि त्याच्याबरोबर काम करणार्‍या लोकांचा शोध पृथ्वीवरील उरलेल्या वसाहतीत उर्वरित लोकांना उठवणे शक्य आहे की नाही हे शोधणे आहे. ते करण्याची रॉकेट उर्जा त्यांच्यात नव्हती. त्यांच्याकडे पृथ्वीवर अंतराळ वसाहती बनवण्याची शक्ती होती परंतु त्यांना उचलण्याची रॉकेट उर्जा नव्हती.

चित्रपटात गुरुत्वाकर्षण विसंगती अचानक घडल्या आहेत आणि गुरुत्वाकर्षणाबद्दलची ही विचित्रता प्राध्यापक ब्रँडला सुचली की गुरुत्व नियंत्रित करणे किंवा त्याचे वर्तन बदलणे शक्य आहे.

आपल्याला काय करायचे आहे ते म्हणजे पृथ्वीवरील गुरुत्वाकर्षण खेचणे आम्हाला कमी करण्यासाठी लांब रॉकेट उर्जा वापरण्यासाठी पुरेसे लांब आहे. त्यानंतर या प्रकरणात या विसंगती कशा वापरायच्या हे शिकत होतो. आपण मर्फच्या शयनकक्षातील विसंगतीचे उदाहरण पहा - धूळ पडून त्याचा नमुना. आपण या विसंगतींचा उपयोग करुन खरोखरच पृथ्वीचे गुरुत्व नाकारू शकता?

अंतर्भागाच्या प्रवासापासून मानवता किती दूर आहे?

मला वाटते की आम्ही बहुधा तीन शतकानुशतके कमी होऊ. हे खूप कठीण आहे.

आपण हे कसे करू शकता याबद्दल कल्पना आहेत, सहसा पिढ्यान्पिढ्या टिकणार्‍या अंतराळ वसाहतीत लोकांना समाविष्ट करणे. लोकांमध्ये असे काही प्रपल्पेशन कल्पना आहेत ज्यामुळे मला असे वाटते की ती चार शतकांपैकी तीन शतकांत मानवाकडून प्राप्त होईल.

मागे ऑस्कर-विजेत्या व्हिज्युअल इफेक्ट कलाकारासह आमची मुलाखत वाचा तारामंडळ , पॉल फ्रँकलिन.

रॉबिन सीमंगल यांनी नासा आणि अंतराळ अन्वेषणाच्या वकिलांवर भर दिला आहे. त्याचा जन्म ब्रुकलिन येथे झाला आणि तो सध्या राहतो. त्याला शोधा इंस्टाग्राम जागेशी संबंधित अधिक माहितीसाठी: @not_gatsby.

आपल्याला आवडेल असे लेख :