រលកទំនាញគឺជាអ្វី?

កាលបរិច្ឆេទផ្លូវការនៃការបើក (រកឃើញ) នៃរលកទំនាញត្រូវបានចាត់ទុកថា 11 ខែកុម្ភៈឆ្នាំ 2016 ។ បន្ទាប់មកវាត្រូវបានប្រារព្ធឡើងនៅក្នុងទីក្រុងវ៉ាស៊ីនតោនស្តីពីសន្និសីទកាសែតនោះមេដឹកនាំនៃការសហការ LIGO នេះវាត្រូវបានប្រកាសថាក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបានទទួលជោគជ័យក្នុងការលើកដំបូងក្នុងប្រវត្តិសាស្រ្តរបស់មនុស្សជាតិដើម្បីជួសជុលបាតុភូតនេះ។

ទំនាយរបស់អែងស្តែងធំនេះបាន

ការពិតដែលថារលកទំនាញមាន, សូម្បីតែនៅដើមនៃសតវត្សទីចុងក្រោយនេះ (ឆ្នាំ 1916) បានបង្ហាញថាលោក Albert Einstein បានបង្កើតក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃការទំនាក់ទំនងទូទៅ (តូច GR) នេះ។ មួយអាចឆ្ងល់ពីសមត្ថភាពរបស់រូបវិទូល្បីប៉ិនប្រសប់នេះដែលអាចធ្វើឱ្យការសន្និដ្ឋានវែងឆ្ងាយដូចជាមួយអប្បបរមានៃទិន្នន័យពិតប្រាកដមួយតែប៉ុណ្ណោះ។ ក្នុងចំណោមបាតុភូតរាងកាយផ្សេងទៀតជាច្រើនបានព្យាករថាការអះអាងដែលបានរកឃើញនៅក្នុងសតវត្សរ៍ក្រោយនេះ (ធ្លាក់ចុះការអនុម័តនៃពេលវេលា, ការផ្លាស់ប្តូរក្នុងវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូក្នុងទិសដៅនៃវាលទំនាញជាដើម) ស្ទើរតែរកឃើញវត្តមាននៃប្រភេទនៃរលកអន្តរកម្មនៃសាកសពនេះរហូតដល់ពេលនេះវាមិនមែនជាអាចធ្វើទៅបាន។

ទំនាញ - បំភាន់មួយ?

ជាទូទៅនៅក្នុងពន្លឺនៃ ទ្រឹស្តីនៃការពាក់ព័ន្ធនេះ ធ្ងន់ធ្ងរស្ទើរតែជាកម្លាំងមួយ។ នេះគឺជាលទ្ធផល នៃវិបរិតឬ curvature នៃការបន្តអវកាសនិងពេលវេលា។ ឧទាហរណ៍ល្អមួយដើម្បីបង្ហាញពី postulate នេះអាចនឹងត្រូវបានទាញកន្សែង។ ក្រោមទម្ងន់បានដាក់នៅលើផ្ទៃនៃវត្ថុដែលភាគច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងម្រាក់មួយ។ វត្ថុផ្សេងទៀតនៅក្នុងចលនានៅក្បែរធម្មនេះនឹងផ្លាស់ប្តូគន្លងចលនារបស់ខ្លួន, ដូចដែលវាត្រូវបានគេ "បានទាក់ទាញ" ។ និងកាន់តែធំទំងន់នៃវត្ថុ (អង្កត់ផ្ចិតនិងជម្រៅយូរជាងកោង), នេះកាន់តែច្រើនការ«កម្លាំងនៃការទាក់ទាញ "។ នៅពេលដែលវាផ្លាស់ទីនៅលើសាច់ក្រណាត់, អ្នកអាចមើលការកើតនៃ "ការសាយភាយ" ផ្ទុយគ្នានេះ។

អ្វីមួយដែលស្រដៀងគ្នាដែលកំពុងកើតឡើងនៅក្នុងចន្លោះពិភពលោក។ ការផ្លាស់ប្តូរណាមួយដែលមានបញ្ហារឹងយ៉ាងឆាប់រហ័សគឺជាប្រភពនៃការឡើងចុះនៃដង់ស៊ីតេនៃទំហំនិងពេលវេលា។ រលកទំនាញដោយមានទំហំយ៉ាងសំខាន់, ដែលបានបង្កើតឡើងដោយមានមហាជនធំសាកសពឬនៅពេលដែលបើកបរយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការបង្កើនល្បឿនខ្លាំង។

បញ្ជាក់រាងកាយ

ការឡើងចុះក្នុងកាលអវកាសនិងពេលវេលាបង្ហាញខ្លួនឯងជាការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងវាលទំនាញ។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅផងដែរសាយភាយអវកាសនិងពេលវេលា។ រលកទំនាញប៉ះពាល់ដល់រាងកាយនិងវត្ថុដែលបានជួបប្រទះ, ការច្របាច់និងការលាតសន្ធឹងពួកគេ។ ចំនួនទឹកប្រាក់ប៉ះពាល់មានទំហំតូចណាស់ - ពីលំដាប់នៃទំហំ 10 ^-21 នៃដើមនេះ។ នេះជាការលំបាកក្នុងការរកឃើញនៃការទាំងមូលនេះគឺថាបាតុភូតអ្នកស្រាវជ្រាវបានរៀនពីរបៀបដើម្បីវាស់ស្ទង់និងការកត់ត្រាការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះដោយប្រើឧបករណ៍សមស្រប។ អំណាចនៃភាយកំលាំងទំនាញគឺមានកម្រិតទាបខ្លាំងណាស់ផងដែរ - សម្រាប់ប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យទាំងមូល, វាគឺជាគីឡូវ៉ាត់មួយចំនួន។

ល្បឿនការឃោសនានៃរលកទំនាញគឺអាស្រ័យលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការបន្តិចមធ្យមធ្វើបាន។ អំព្លីយោលដោយមានចម្ងាយពីប្រភពមានការថយចុះជាបណ្តើរប៉ុន្តែមិនដែលឈានដល់សូន្យ។ ប្រេកង់ស្ថិតនៅក្នុងជួរមួយពីជាច្រើនរាប់សិបរាប់រយនាក់ hertz ។ ល្បឿននៃរលកទំនាញនៅមធ្យមរវាងដួងតារាបានមកដល់ ល្បឿននៃពន្លឺ។

ភស្តុតា

នេះជាលើកដំបូងដែលជាការបញ្ជាក់ទ្រឹស្តីនៃអត្ថិភាពនៃរលកទំនាញគ្រប់គ្រងដើម្បីទទួលតារាវិទូអាមេរិកយ៉ូសែបលោក Taylor និង Russell Hulse ជំនួយការរបស់គាត់នៅឆ្នាំ 1974 ។ ការសិក្សាតាមរយៈការកែវពង្រីកសកល observatories Arecibo (ព័រតូរីកូ) ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបានរកឃើញ pulsar បាន 16 PSR B1913 ប្រព័ន្ធគោលពីរតំណាងឱ្យមានផ្កាយនឺត្រុងដែលមានការបង្វិលជុំវិញមជ្ឈមណ្ឌលទូទៅនៃរង្គាលនៅល្បឿនមុំថេរ (ករណីកម្រណាស់) ។ ជារៀងរាល់ឆ្នាំគឺរយៈពេលព្យាបាលដំបូងម៉ោង 3,75, កាត់បន្ថយដល់ 70 ms ។ តម្លៃនេះគឺស្របជាមួយនឹងសេចក្តីសន្និដ្ឋាននៃសមីការ GTR ដែលទស្សន៍ទាយការកើនឡើងក្នុងល្បឿននៃការបង្វិលនៃប្រព័ន្ធទាំងនេះដោយសារតែការប្រើប្រាស់ថាមពលសម្រាប់ការបង្កើតនៃរលកទំនាញ។ ក្រោយមកទៀត pulsars ពីរដងហើយមនុស្សតឿសជាមួយឥរិយាបថស្រដៀងគ្នាត្រូវបានរកឃើញ។ តារាវិទ្យាវិទ្យុឃ Taylor និងអរ Hulse រង្វាន់ណូបែលផ្នែករូបវិទ្យាសំរាប់ការរកឃើញនៃលទ្ធភាពនៃការសិក្សាវាលថ្មីទំនាញត្រូវបានប្រគល់ក្នុងឆ្នាំ 1993 ។

លួចរលកទំនាញ

សេចក្តីថ្លែងការណ៍ដំបូងនៃការរកឃើញរលកទំនាញទទួលបានពីសាកលវិទ្យាល័យ Maryland វិទ្យាសាស្រ្ត Dzhozefa Vebera (អាមេរិក) ក្នុងឆ្នាំ 1969 ។ ចំពោះគោលបំណងនេះលោកបានប្រើអង់តែនទំនាញពីរនៃការរចនាផ្ទាល់របស់ពួកគេដែលបានបំបែកដោយចម្ងាយពីរគីឡូម៉ែត្រ។ នេះគឺជាឧបករណ៍ចាប់ resonant ជើងដុំស៊ីឡាំងរំញ័រ-បានបែកបាក់គ្នាល្អពីអាលុយមីញ៉ូម, បំពាក់ដោយ transducer piezoelectric ប្រកាន់អក្សរតូចធំ។ ទំហំនៃការចោទប្រកាន់ថាបាន Weber រយៈពេលប្រែប្រួលថេរបានបង្ហាញថាជាជាងមួយលានដងខ្ពស់ជាងការរំពឹងទុក។ ការប៉ុនប៉ងដោយក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវផ្សេងទៀតដោយប្រើឧបករណ៍ស្រដៀងគ្នាដើម្បីធ្វើឡើងវិញជា "ភាពជោគជ័យ" នៃលទ្ធផលវិជ្ជមានរូបវិទូអាមេរិកមិនបានជំរុញអោយ។ បន្ទាប់ពីពីរបីឆ្នាំនៃការងារ Weber រយៈពេលក្នុងតំបន់នេះត្រូវបានទទួលស្គាល់ថាជាក្ស័យធនប៉ុន្តែមិនបានផ្តល់កម្លាំងរុញច្រានដល់ការអភិវឌ្ឍនៃ "ការរីកចំរើនទំនាញ" សម្រាប់ការហៅទូរស័ព្ទក្នុងតំបន់នៃការសិក្សារបស់អ្នកជំនាញជាច្រើន។ ដោយវិធីនេះ, Dzhozef Veber រហូតដល់ស្លាប់របស់គាត់គឺសូមប្រាកដថាការទទួលយករលកទំនាញ។

ការកែលម្អឧបករណ៍ការទទួលស្វាគមន៍

អ្នកវិទ្យាសាស្រ្តអាយុ 70 ឆ្នាំនៅក្នុងលោក Bill Feyrbank (អាមេរិក) បានបង្កើតការរចនានៃរលកអង់តែនទំនាញមួយត្រជាក់ដោយ helium រាវនឹងការប្រើប្រាស់សត្វមឹកនេះ - រង្វាស់ដែនម៉ាញេទិក supersensitive ។ ដែលមានស្រាប់នៅពេលនេះបច្ចេកវិទ្យានេះមិនត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យមើលឃើញបង្កើតនៃផលិតផលរបស់អ្នក, បានដឹងថានៅក្នុង "ដែក" ។

បើយោងទៅតាមគោលការណ៍នេះត្រូវបានធ្វើឡើង Auriga ដែលឧបករណ៍ចាប់ទំនាញជាតិមន្ទីរពិសោធន៍ lenyarskoy ក្នុង (Padova ប្រទេសអ៊ីតាលី) ។ រចនាសម្ព័ន្ធមូលដ្ឋាននៃស៊ីឡាំងអាលុយមីញ៉ូមម៉ាញ៉េស្យូមនិងប្រវែង 3 ម៉ែត្រនិងអង្កត់ផ្ចិត 0,6 ម៉ែត្រ។ ទម្ងន់អង្គភាពទទួល 2,3 តោនត្រូវបានផ្អាកនៅក្នុងភាពឯកោមួយ, ត្រជាក់ទៅបន្ទប់សូន្យខ្វះចន្លោះដាច់ខាតជិត។ ចំពោះការចំលងញ័ររកឃើញអនុភាពគីឡូក្រាមនិងប្រព័ន្ធវាស់អង្គការជំនួយមួយដែលមានមូលដ្ឋាននៅលើកុំព្យូទ័រ។ ការប្រែលប្រួលថ្លែងនៃបរិក្ខា 10 ^{-20 នេះ។}

interferometers

មូលដ្ឋាននៃការប្រព្រឹត្តទៅនៃឧបករណ៍រលកទំនាញ interferometric នេះបានដាក់បញ្ចូលគោលការណ៍ដូចគ្នាដែលត្រូវបានប្រើនៅ interferometer Michelson ។ បញ្ចេញដោយប្រភពនៃធ្នឹមឡាស៊ែរនេះត្រូវបានគេបែងចែកទៅជាការស្ទ្រីមចំនួនពីរ។ បន្ទាប់ពីការធ្វើដំណើរការឆ្លុះបញ្ចាំងច្រើននិងលំហូរឧបករណ៍នៅលើស្មាត្រូវបាននាំយកជាមួយគ្នាជាថ្មីម្តងទៀតនិងរូបភាពជ្រៀតជ្រែកចៅក្រមចុងក្រោយត្រូវបានរងផលប៉ះពាល់ប្រសិនបើការពិតណាស់នៃកាំរស្មីដែលរំខានណាមួយ (ឧរលកទំនាញ) ។ ឧបករណ៍បែបនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងប្រទេសជាច្រើន:

• GEO 600 (Hannover ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់) ។ ប្រវែងនៃផ្លូវរូងក្រោមដី 600 ម៉ែត្រដែលជាការខ្វះចន្លោះនេះ។
• Tamas (ប្រទេសជប៉ុន) ជាមួយស្មានៅ 300 ម៉ែត្រ។
• Virgo (មាន Pisa, អ៊ីតាលី) - ជាគម្រោងរួមគ្នារវាងបារាំងនិងអ៊ីតាលីបានចាប់ផ្តើមនៅក្នុងឆ្នាំ 2007 ដោយមានផ្លូវរូងក្នុងដីជាយូរមកបីគីឡូម៉ែត្រ។
• LIGO (សហរដ្ឋអាមេរិច, ប៉ាស៊ីហ្វិកវ័រ), ឈានមុខគេប្រមាញ់រករលកទំនាញក្នុងឆ្នាំ 2002 ។

ចុងក្រោយនេះមានតម្លៃពិចារណានៅក្នុងលម្អិតបន្ថែមទៀត។

LIGO កម្រិតខ្ពស់

គម្រោងនេះត្រូវបានផ្តួចផ្តើមឡើងដោយអ្នកវិទ្យាសាស្រ្តនៅរដ្ឋ Massachusetts និងវិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាកាលីហ្វញ៉ា។ រួមបញ្ចូលទាំងការសង្កេតទាំងពីរនាក់បានបំបែកដោយ 3 ពាន់នាក់។ គ រដ្ឋ Louisiana និងទីក្រុងវ៉ាស៊ីនតោន (ទីក្រុងនៃ Livingston និង Hanford) ជាមួយ interferometers ដូចគ្នាបី។ ប្រវែងនៃការខ្វះចន្លោះដែលកាត់កែងផ្លូវរូងក្រោមដី 4 ពាន់នាក់នេះ។ ម៉ែត្រ។ នេះគឺជាការធំបំផុតមួយដើម្បីកាលបរិច្ឆេទរចនាសម្ព័ន្ធស្រដៀងគ្នាដែលមានស្រាប់។ រហូតមកដល់ឆ្នាំ 2011 ការព្យាយាមជាច្រើនដើម្បីរកឱ្យឃើញរលកទំនាញមិនបានផ្តល់លទ្ធផលអ្វីឡើយ។ ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងច្រើន (កម្រិតខ្ពស់ LIGO) បានបង្កើនការប្រែលប្រួលនៃឧបករណ៍ក្នុងការហឺតជួរ 300-500 ជាងប្រាំដងនិងក្នុងតំបន់ទាបប្រេកង់ (60 គិតជា Hz) គឺជិតគោលបំណងមួយនៃការរ៉ិចទ័រដែលបានឈានដល់តម្លៃដូចជាចង់រៀន 10 ^{-21 មួយ។} គម្រោងធ្វើឱ្យទាន់សម័យបានចាប់ផ្តើមនៅខែកញ្ញាឆ្នាំ 2015 ហើយកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងរបស់បុគ្គលិកនៃការសហការគ្នាដែលមានជាងមួយពាន់នាក់ត្រូវបានទទួលរង្វាន់ជាមួយនឹងលទ្ធផលនេះ។

រលកទំនាញត្រូវបានរកឃើញ

ខែកញ្ញា 14, 2015 បានកើនឧបករណ៍ LIGO 7 ‧; ចន្លោះពេលដែលបានកត់ត្រាទុកមកចុះដើម្បីឱ្យរលកទំនាញរបស់ភពផែនដីរបស់យើងពីព្រឹត្តិការណ៍ធំជាងគេបំផុតដែលបានកើតឡើងនៅលើជាយនៃសកលលោកដែលអាចធ្វើការអង្កេតនេះ - ការច្របាច់បញ្ចូលគ្នានៃរន្ធខ្មៅធំពីរជាមួយនឹងមហាជន 29 និង 36 ដងធំជាងម៉ាសព្រះអាទិត្យ។ ក្នុងអំឡុងពេលការកាត់ទោសនេះដែលបានកើតឡើងជាង 1,3 ហ្គាកន្លងទៅនេះនៅក្នុងបញ្ហានៃការវិនាទីដើម្បីវិទ្យុសកម្មរលកទំនាញមួយវាបានចំណាយពេលប្រហែលបីមហាជនថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យនៃបញ្ហា។ រលកប្រេកង់ថេរទំនាញដំបូង 35 គិតជា Hz និងតម្លៃអតិបរមានៃកម្រិតកំពូលបានឈានដល់ក្នុង 250 ហឺត។

លទ្ធផលដែលទទួលបានត្រូវបានទទួលរងការធ្វើតេស្តម្តងហើយម្តងទៀតនិងការព្យាបាលទូលំទូលាយកាត់ដោយប្រុងប្រយ័ត្នបិទការបកស្រាយជម្រើសនៃទិន្នន័យ។ ជាចុងក្រោយ នៅថ្ងៃទី 11 ខែកុម្ភៈ កាលពីឆ្នាំមុននៅលើការរកឃើញដោយផ្ទាល់នៃបាតុភូតនេះបានព្យាករដោយអែងស្តែង, វាត្រូវបានប្រកាសទៅសហគមន៍ពិភពលោក។

ជាការពិតបានបង្ហាញនូវកិច្ចការទីតានិចរបស់ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវ: ទំហំនៃដៃនៃការយោលទំហំគឺ 10 ^-19 ម៉ែត្រ - តម្លៃជាច្រើនដងតូចជាងអង្កត់ផ្ចិតនៃអាតូមមួយប៉ុន្មានដែលគាត់មានទឹកក្រូចតិចជាងនេះ។

ការរំពឹងទុកនាពេលអនាគត

ការរកឃើញនេះជាថ្មីម្តងទៀតបញ្ជាក់ថា ទ្រឹស្តីទូទៅនៃការពាក់ព័ន្ធ - គឺមិនមែនគ្រាន់តែជាសំណុំនៃរូបមន្តអរូបីនិងរូបរាងថ្មីទាំងស្រុងនៅក្នុងសារៈសំខាន់នៃរលកទំនាញនិងភាពធ្ងន់ធ្ងរទាំងមូល។

នៅក្នុងការសិក្សាបន្ថែមទៀត, អ្នកវិទ្យាសាស្ដ្រមានក្តីសង្ឃឹមខ្ពស់លើគម្រោង Elsa: ការបង្កើត interferometer គន្លងយក្សស្មាប្រមាណ 5 លានគីឡូម៉ែត្រដែលមានសមត្ថភាពរកឃើញសូម្បីតែ perturbations អនីតិជននៃវាលទំនាញ។ revitalization នៃការងារនៅក្នុងទិសដៅនេះគឺអាចប្រាប់បានយ៉ាងច្រើនអំពីដំណាក់កាលមូលដ្ឋាននៃការអភិវឌ្ឍសកលលោកដំណើរការ, សង្កេតថានៅក្នុងក្រុមតន្រ្តីបែបប្រពៃណីគឺពិបាកឬមិនអាចនោះទេ។ មិនមានការសង្ស័យរន្ធខ្មៅដែលរលកទំនាញដែលនឹងត្រូវបានជួសជុលនៅក្នុងពេលអនាគត, ការនិយាយច្រើនអំពីធម្មជាតិ។

សម្រាប់ការសិក្សានៃភាយកំលាំងទំនាញវត្ថុបុរាណ, អាចនិយាយអំពីពេលដំបូងនៃពិភពលោករបស់យើងបន្ទាប់ពីក្រុម Big Bang, នឹងតម្រូវឱ្យមានឧបករណ៍មានទំហំប្រកាន់អក្សរតូចធំជាច្រើនទៀត។ ), но его реализация, по заверениям специалистов, возможна не ранее, чем через 30-40 лет. គម្រោងនេះមាន (ក្រុម Big Bang សង្កេតការណ៍), ប៉ុន្តែការអនុវត្តរបស់ខ្លួន, ការធានារបស់អ្នកជំនាញនេះវាគឺអាចធ្វើបានមិនទាបជាង 30-40 ឆ្នាំ។