Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα Βαρύτητα. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων
Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα Βαρύτητα. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων

Πέμπτη 24 Αυγούστου 2017

Solar Eclipse 2017 and other events

Την εβδομάδα που μας πέρασε είχαμε 3 ενδιαφέροντα γεγονότα ενώ σήμερα περιμένουμε (σε καμιά ώρα) ακόμα μία εκτόξευση από την SpaceX.
Ας τα πάρουμε με τη σειρά όμως.

eXtreme Matter meets eXtreme Gravity

Στις 17-19 είχαμε λοιπόν στο Bozeman, MT το δεύτερο workshop της σειράς που οργανώνει το πανεπιστήμιο της Montana (MSU), το οποίο είχε ως θέμα την φυσική των συμπαγών αντικειμένων και τα φαινόμενα ισχυρής βαρύτητας, δηλαδή τους αστέρες νετρονίων, τις μαύρες τρύπες, άλλα εξωτικά συμπαγή αντικείμενα, και τέλος τα βαρυτικά κύματα και τις διαδικασίες που τα δημιουργούν, όπως είναι οι συγκρούσεις μελανών οπών μεταξύ τους ή με αστέρες νετρονίων ή οι συγκρούσεις μεταξύ ζευγαριών αστέρων νετρονίων.
Στην κορυφή της ατζέντας ήταν τα αποτελέσματα που μπορούμε να πάρουμε από το NICER που αυτή τη στιγμή είναι σε λειτουργία στον διεθνή διαστημικό σταθμό και ετοιμάζεται να αρχίσει να παίρνει δεδομένα για επιστημονική χρήση (αφού η βαθμονόμιση ολοκληρώθηκε).
Ακόμα συζητήσαμε το τι μπορούμε να μάθουμε από την πιθανή ανίχνευση ενός σήματος από το LIGO που να προέρχεται από την σύγκρουση δύο αστέρων νετρονίων καθώς και τις προοπτικές ανίχνευσης παράλληλα ενός ηλεκτρομαγνητικού συνοδού σήματος.
Τέλος, στην ατζέντα ήταν και πιο εξωτικά θέματα, όπως η ύπαρξη εξωτικών αντικειμένων μέσα στα πλαίσια της Γενικής Σχετικότητας καθώς και η πιθανότητα να δούμε αποκλίσεις από τη Γενική Σχετικότητα.
Ένα ενδιαφέρον στοιχείο είναι ότι το προηγούμενο συνέδριο της σειράς είχε πραγματοποιηθεί στο τέλος του Αυγούστου το 2015, οπότε και λίγες μέρες μετά το LIGO ανίχνευσε το πρώτο βαρυτικό σήμα GW150914.

Ολική έκλειψη2017

Στις 21 του μήνα είχαμε την ολική έκλειψη που ήταν ορατή από τις ΗΠΑ. Πραγματικά δεν έχω λόγια για το φαινόμενο. Το μόνο που μπορώ να πω είναι ότι πρέπει κανείς να δει τουλάχιστον μία στη ζωή του.

Τέλος, για όποιον ενδιαφέρεται να παρακολουθήσει την σημερινή εκτόξευση, μπορεί να την δει εδώ



Αναρτήθηκε από Vagelford στις 9:54 μ.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , , , , ,

Κυριακή 4 Ιουνίου 2017

Το NICER είναι σε τροχιά προς τον ISS

Σήμερα είχαμε μια απόλυτα επιτυχημένη εκτόξευση από την Space-X και το παρατηρητήριο NICER είναι σε τροχιά και στο δρόμο για τον διεθνή διαστημικό σταθμό, μαζί με το υπόλοιπο φορτίο της αποστολής CRS-11.

Η Space-X εκτός από την πετυχημένη εναπόθεση του φορτίου της σε τροχιά είχε και μια απόλυτα πετυχημένη προσγείωση του πρώτου σταδίου του πύραυλού της, Flacon-9.

Συγχαρητήρια λοιπόν στην Space-X για την πολύ καλή δουλειά που έκανε και καλή συνέχεια. Το επόμενο στάδιο είναι η συνάντηση του ISS με την κάψουλα Dragon και η τοποθέτηση του NICER στον ISS.


















Αναρτήθηκε από Vagelford στις 12:44 π.μ. 1 σχόλια
Ετικέτες , , , , , ,

Σάββατο 3 Ιουνίου 2017

Το NICER κάνει σήμερα τη 2η απόπειρα εκτόξευσης

Σήμερα στις 5:07 p.m. EDT ή 21:07 UTC ή 24:07 ώρα Ελλάδος, θα έχουμε τη δεύτερη απόπειρα εκτόξευσης της αποστολής CRS-11 της Space-X που θα ανεφοδιάσει τον διεθνή διαστημικό σταθμό και θα μεταφέρει και το τηλεσκόπιο NICER που έχει ως στόχο την μελέτη των αστέρων νετρονίων.

Η αποστολή αυτή είναι πολύ σημαντική για την μελέτη των ιδιοτήτων των αστέρων νετρονίων και θα μπορέσει να μας δώσει πολλές πληροφορίες για την εσωτερική δομή τους και για τις ιδιότητες της ύλης σε πολύ υψηλές πυκνότητες. Ακόμα, θα μπορέσουμε ενδεχομένως να πραγματοποιήσουμε ακόμα πιο αυστηρούς ελέγχους της Γενικής Σχετικότητας μελετώντας τις ιδιότητες των αστέρων νετρονίων. Οι παρατηρήσεις από το NICER μαζί με τις μελλοντικές παρατηρήσεις βαρυτικών κυμάτων από την σύγκρουση μελανών οπών με αστέρες νετρονίων ή αστέρων νετρονίων με αστέρες νετρονίων θα μας δώσουν πληροφορίες που ήταν αδύνατο να συλλέξουμε μέχρι τώρα για αυτά τα αντικείμενα. Και φυσικά, όπως συμβαίνει συχνά στην αστροφυσική, ελπίζουμε ότι η φύση θα μας εκπλήξει ευχάριστα με νέα ενδιαφέροντα προβλήματα εκτός από τις πιθανές απαντήσεις στα υπάρχοντα ερωτήματα.


Αναρτήθηκε από Vagelford στις 1:20 μ.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , , , ,

Πέμπτη 1 Ιουνίου 2017

GW170104 Ακόμα ένα βαρυτικό σήμα

Σήμερα, 1η Ιουνίου, ανακοίνωσε το LIGO την ανίχνευση ακόμα ενός βαρυτικού κύματος από την σύγκρουση δύο μελανών οπών (και εδώ).

Το σήμα από ότι φαίνεται περιγράφει τη σύγκρουση μιας μαύρης τρύπας μάζας περίπου 32 ηλιακές μάζες με μια άλλη μάζας περίπου 19 ηλιακές μάζες με αποτέλεσμα τον σχηματισμό μιας τελικής μαύρης τρύπας περίπου 49 ηλιακών μαζών.

Η σχετική εργασία δημοσιεύεται στο περιοδικό PRL ως, GW170104: Observation of a 50-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence at Redshift 0.2.

Η πηγή του συγκεκριμένου σήματος βρίσκεται σε απόσταση περίπου 800 Mpc. Ένα από τα ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά του σήματος αυτού είναι ότι τα σπίν των αρχικών μελανών οπών μάλλον δεν ήταν προσανατολισμένα στην ίδια κατεύθυνση.

Το παρακάτω σχήμα δείχνει και το σήμα που ανιχνεύθηκε. Όπως βλέπει κανείς, θυμίζει αρκετά το πρώτο σήμα που ανιχνεύθηκε.





Ένα ακόμα ενδιαφέρον αποτέλεσμα είναι ότι το σήμα αυτό θέτει ισχυρότερους περιορισμούς στη μάζα του βαρυτονίου.











Αναρτήθηκε από Vagelford στις 6:28 μ.μ. 1 σχόλια
Ετικέτες , , , , ,

NICER launches to the International Space Station

Αναβάλλεται για το Σάββατο η εκτόξευση λόγω κεραυνού.
5:07 p.m. EDT or 21:07 UTC



5:55 p.m. EDT (2155 GMT)


Αναρτήθηκε από Vagelford στις 5:23 μ.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , , , ,

Τετάρτη 31 Μαΐου 2017

Ενδιαφέροντα αστροφυσικά νέα.

Για αυτή την εβδομάδα έχουμε δύο πολύ ενδιαφέροντα αστροφυσικά νέα. Το πρώτο σχετίζεται και με την ερχόμενη εκτόξευση της Space-X η οποία με την αποστολή CRS-11 που θα ανεφοδιάσει τον διεθνή διαστημικό σταθμό (ISS) θα μεταφέρει και ένα όργανο παρατήρησης στις ακτίνες Χ που έχει ως στόχο την μελέτη των αστέρων νετρονίων.

Συγκεκριμένα η εκτόξευση είναι προγραμματισμένη για την 1η του Ιουνίου


Μέχρι στιγμής όλα δείχνουν καλά και η εκτόξευση έχει 70% πιθανότητα για να γίνει όπως προβλέπει το πρόγραμμα.

Οι εκτοξεύσεις της Space-X φυσικά έχουν πάντα ενδιαφέρον, αλλά η συγκεκριμένη έχει έναν λόγο παραπάνω να μας ενδιαφέρει αφού θα πάρει μαζί της στο διαστημικό σταθμό τον Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER). Όπως λέει και το όνομα ο στόχος του οργάνου είναι η μελέτη της σύστασης και της δομής του εσωτερικού των αστέρων νετρονίων, ένα επιστημονικό πεδίο που με ενδιαφέρει ιδιαίτερα. Περισσότερες πληροφορίες για το τι θα κάνει το NICER μπορεί να δει κανείς στο παρακάτω βίντεο.



Μια αποστολή τύπου NICER την περιμένουμε εδώ και πολύ καιρό και ελπίζουμε ότι θα μας βοηθήσει να ξεκλειδώσουμε πολλά από τα μυστήρια της δομής των αστέρων νετρονίων. Αυτό κάνει φυσικά ακόμα πιο σημαντική την επερχόμενη εκτόξευση της Space-X. Ας ελπίσουμε να πάνε όλα καλά γιατί ένα όργανο σαν το NICER σε συνδυασμό με την αστρονομία βαρυτικών κυμάτων θα ανοίξουν τους ορίζοντές μας προς πολλές κατευθύνσης. Αν όλα πάνε καλά, τα επόμενα χρόνια οι αστέρες νετρονίων έχουν να μας μάθουν πολλά πράγματα, τόσο για τις ιδιότητες της ύλης σε πυκνότητες υψηλότερες των πυρηνικών, όσο και για την ίδια την βαρύτητα.

Το άλλο νέο είναι ότι περιμένουμε την επόμενη ανακοίνωση του LIGO από ότι φαίνεται την Πέμπτη.


Αναρτήθηκε από Vagelford στις 2:17 π.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , , , , , , ,

Τετάρτη 15 Ιουνίου 2016

Boxing Day GW151226


Στο συνέδριο της American Astronomical Society, που πραγματοποιείται αυτές τις μέρες, αναμένεται να παρουσιαστούν νέα και εξελίξεις γύρω από το υπόλοιπο Science run του παρατηρητηρίου LIGO. Σύντομα λοιπόν στην προγραμματισμένη ομιλία του LIGO collaboration, κάποιοι περιμένουν να ακούσουν και για την ανάλυση ενός ακόμα (ή περισσότερων?) σήματος. Όποιος ενδιαφέρεται μπορεί να παρακολουθήσει την ενημέρωση online.



Το event rate πάντως φαίνεται να είναι πολλά υποσχόμενο, ειδικά τώρα που θα ξεκινήσει και ο νέος κύκλος παρατηρήσεων με τις βελτιώσεις και την αυξημένη ευαισθησία. Και το επόμενο διάστημα, που θα μπει και το VIRGO στο παιχνίδι, διευρύνονται οι προοπτικές για πολύ και ενδιαφέρουσα Αστροφυσική.

Για να δούμε.

Update:







Αναρτήθηκε από Vagelford στις 5:26 π.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , , , ,

Τρίτη 8 Μαρτίου 2016

Θ. Αποστολάτος: Συνέντευξη στην Καθημερινή

Αναρτήθηκε από Vagelford στις 2:21 π.μ. 2 σχόλια
Ετικέτες , ,

Σάββατο 27 Φεβρουαρίου 2016

Ομιλίες για τα βαρυτικά κύματα

Τις τελευταίες μέρες είχαμε διάφορες ομιλίες σχετικά με την ανίχνευση του πρώτου βαρυτικού κύματος.

Οπότε είπα να μαζέψω εδώ τα διάφορα λινκς για αυτές τις ομιλίες.

Για αρχή έχουμε τις ομιλίες του Κ. Κόκκοτα στην Θεσσαλονίκη και την Αθήνα






Ενώ έχουμε και την ομιλία του Θ. Αποστολάτου στο Ίδρυμα Ευγενίδου που μπορεί να βρει κανείς στο λινκ

https://diavlos.grnet.gr/room/903?eventid=1767

Τέλος, ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει και η παρουσίαση που οργάνωσαν στο Caltech προχθές με κάποια ανέκδοτα γύρω από το γεγονός της ανίχνευσης και μια πολύ ενδιαφέρουσα συζήτηση πάνω στα χαρακτηριστικά του ανιχνευτή.


Αναρτήθηκε από Vagelford στις 8:44 μ.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , ,

Τετάρτη 17 Φεβρουαρίου 2016

Βαρυτικά κύματα - Εκδηλώσεις

Έχουμε λοιπόν δύο ενημερωτικές εκδηλώσεις την επόμενη εβδομάδα σχετικά με την ανίχνευση των πρώτων βαρυτικών κυμάτων
Update από τα σχόλια:
Από ότι φαίνεται οι σχετικές εκδηλώσεις είναι 3 αφού θα υπάρξει και μια ομιλία αυτή τη βδομάδα στη Θεσσαλονίκη (δες αφίσα στο τέλος).

Την Τετάρτη 24 Φεβρουαρίου και ώρα 1:00 στο αμφιθέατρο "Αρίσταρχος" του τμήματος Φυσικής του ΕΚΠΑ στην Πανεπιστημιούπολη Ζωγράφου, θα δοθεί το ακόλουθο σεμινάριο:

Ομιλητής: Καθηγητής Κωνσταντίνος Κόκκοτας
Πανεπιστήμιο Tübingen, Γερμανία

Τίτλος: Βαρυτικά κύματα – Ανίχνευση και Προοπτικές

Περίληψη: Στην ομιλία θα γίνει εκτενής ανάλυση της πολύ πρόσφατης ανίχνευσης των βαρυτικών κυμάτων από την ομάδα του ανιχνευτή LIGO. Θα συζητηθεί η μεγάλη σημασία της ανίχνευσης αυτής και οι προοπτικές που ανοίγονται όσον αφορά στο μέλλον της αστρονομίας βαρυτικών κυμάτων, τόσο από θεωρητική όσο και από παρατηρησιακή σκοπιά.

Update 23/3: Live αναμετάδοση του σεμιναρίου του Κ. Κόκκοτα εδώ http://live.uoa.gr

Το βασικό ερευνητικό πεδίο του Καθηγητή Κωνσταντίνου Κόκκοτα είναι πάνω στα βαρυτικά κύματα και την δυναμική των αστέρων νετρονίων και των μελανών οπών. Είναι από τους κορυφαίους ερευνητές στο πεδίο των quasi-normal modes (QNMs) των μελανών οπών και των αστέρων νετρονίων και στο πεδίο της αστροσεισμολογίας των αστέρων νετρονίων.

Πριν μερικά χρόνια και με αφορμή και ένα συνέδριο ΝΕΒ που είχε πραγματοποιηθεί στη Θεσσαλονίκη, η εκπομπή "Ανιχνεύσεις" είχε ως καλεσμένους τους Κ. Κοκκοτα και Νίκο Στεργιούλα (ο οποίος κάνει έρευνα στο πανεπιστήμιο της Θεσσαλονίκης πάνω στην αριθμητική σχετικότητα και την προσομοίωση συμπαγών πηγών βαρυτικών κυμάτων), καθώς και τον Λέανδρο Περιβολαρόπουλο.
Έχει ενδιαφέρον να δει κανείς το βίντεο και να δει για παράδειγμα τι περιμέναμε πριν από 6-7 χρόνια για τα βαρυτικά κύματα.




Μια μέρα πριν, την Τρίτη 23 Φεβρουαρίου 2016,στο Ίδρυμα Ευγενίδου στις 7:00 το απόγευμα, ο Δρ. Θεοχάρης Αποστολάτος, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήματος Φυσικής, Ε.Κ.Π.Α. θα δώσει μια ομιλία για το ευρύτερο κοινό με τίτλο, «Βαρυτικά Κύματα: Πλέον μπορούμε να ακούσουμε τη μελωδία του Κόσμου», όπου θα παρουσιάσει τα αποτελέσματα του LIGO.

Ο Θεοχάρης Αποστολάτος, έχει διατελέσει μαθητής του Κιπ Θορν και το βασικό του ερευνητικό πεδίο είναι η αστρονομία βαρυτικών κυμάτων (πηγές και ανίχνευση) καθώς και οι ιδιότητες του χωροχρόνου γύρω από συμπαγή αντικείμενα. Μάλιστα κάποια στοιχεία της ανάλυσης του πρόσφατου βαρυτικού σήματος βασίζονται και σε δικές του εργασίες.
Περισσότερες λεπτομέρειες για αυτή την εκδήλωση μπορεί να δει κανείς εδώ.

Update: Σχετικά με την εκδήλωση στη Θεσσαλονίκη η παρακάτω αφίσα έχει τις λεπτομέρειες (thanks physicsgg).


Και επειδή είναι πιο οργανωμένοι στη Θεσσαλονίκη, η εκδήλωση θα μεταδοθεί και με live streaming από τις διευθύνσεις
http://www.auth.gr/video/19884
http://www.auth.gr/news/audiovisual
Αναρτήθηκε από Vagelford στις 11:20 μ.μ. 2 σχόλια
Ετικέτες , , , ,

Πέμπτη 11 Φεβρουαρίου 2016

Το πρώτο σήμα Βαρυτικών Kυμάτων

Τα βαρυτικά κύματα είναι η τελευταία μεγάλη πρόβλεψη της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας για την ανίχνευση των οποίων έχει γίνει μια μεγάλη προσπάθεια τις τελευταίες δεκαετίες με διάφορους ανιχνευτές (LIGO, VIRGO, GEO 600, TAMA 300, κ.ο.κ. δες εδώ) που είναι σε λειτουργία, αναβαθμίζονται ή θα αναβαθμιστούν, και σχεδιάζονται να κατασκευαστούν στο μέλλον.

Η πιο πρόσφατη εξέλιξη ήταν μετά το καλοκαίρι που τέθηκε σε λειτουργία το αναβαθμισμένο LIGO το οποίο έχει αυξήσει σημαντικά την ευαισθησία, αυξάνοντας έτσι τις πιθανότητες ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων. Πολύς κόσμος μάλιστα ήταν σίγουρος ότι το LIGO θα έβλεπε κάποιο σήμα μέσα στο 2016.

Και από ότι φαίνεται έτσι και έγινε. Και μάλιστα έγινε και με τον πιο θεαματικό τρόπο. Το LIGO είδε στις 14 Σεπτέμβρη 2015 στις 9:50:45 UTC βαρυτικό σήμα στην περιοχή των συχνοτήτων από 35Hz ως τα 250Hz που υποδεικνύει την συγχώνευση δύο μελανών οπών μεγάλης μάζας, $$\reverse\opaque 29^{+4}_{-4} M_{\odot}$$ και $$\reverse\opaque 36^{+5}_{-4} M_{\odot}$$ η κάθε μία, οι οποίες είχαν ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό μιας νέας μαύρης τρύπας η οποία αρχικά ταλαντωνόταν εξαιτίας της βίαιης διαδικασίας της σύγκρουσης που τελικά μετά από κάποιο χρόνο, και αφού εξέπεμψε όλες τις διαταραχές μέσα από μια διαδικασία που λέγετε ringdown, κατέληξε σε μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα τύπου Kerr με μάζα $$\reverse\opaque 62^{+4}_{-4} M_{\odot}$$ και περιστροφή $$\reverse\opaque j= J/M^2= 0.67$$. Από την διαδικασία ενέργεια ίση με $$\reverse\opaque 3^{+0.5}_{-0.5} M_{\odot}c^2$$ εκπέμφθηκε υπό μορφή βαρυτικών κυμάτων. Η πηγή υπολογίζεται ότι βρίσκεται σε luminosity distance $$\reverse\opaque 410^{+160}_{-150} Mpc$$ ή διαφορετικά σε κοσμολογικό redshift ίσο με $$\reverse\opaque z=0.09^{+0.03}_{-0.04}$$.
Το LIGO λοιπόν μέτρησε τα βαρυτικά κύματα και στους δύο ανιχνευτές του (LIGO Hanford, Washington State και LIGO Livingston, Louisiana State) που έχουν απόσταση 3002 km.

Το σήμα από μια τέτοια διαδικασία, σύμφωνα με τις προβλέψεις, έχει 3 χαρακτηριστικά μέρη, το πρώτο από την αρχική φάση όπου οι δύο αρχικές μαύρες τρύπες περιστρέφονται η μία γύρω από την άλλη εκπέμποντας βαρυτικά κύματα και χάνοντας ενέργεια όπου πλησιάζουν μέχρι να συγκρουστούν (η διαδικασία αυτή λέγεται inspiral και το κομμάτι αυτό του σήματος λέγεται chirp), το δεύτερο όπου έχουμε την βίαιη σύγκρουση, και τέλος το τρίτο όπου το τελικό αντικείμενο ταλαντώνεται και εκπέμπει όλες τις διαταραχές που έχει (ringdown) μέχρι να καταλήξει σε μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα τύπου Kerr που διαθέτει μόνο μάζα και περιστροφή και δεν έχει καμία επιπλέον πολυπλοκότητα στη δομή της, όπως προβλέπει το no-hair theorem.

Και εδώ είναι που αρχίζει να γίνεται πραγματικά ενδιαφέρον το πράγμα, πέρα από την απλή επαλήθευση της ύπαρξης και την άμεση παρατήρηση των βαρυτικών κυμάτων, αφού από το αρχικό σήμα του inspiral μπορούμε να μετρήσουμε τις ιδιότητες των δύο αρχικών μελανών οπών, ενώ από το ringdown μπορούμε να μετρήσουμε τις ιδιότητες τη τελικής μαύρης τρύπας. Και το μεγάλο ερώτημα εδώ είναι, είναι οι μαύρες αυτές τρύπες οι μαύρες τρύπες που προβλέπει η Γενική Σχετικότητα; Έχουν όλες τις σωστές ιδιότητες; Έχουν τα σωστά ανώτερα πολύπολα; Κάποιες από τις εναλλακτικές θεωρίες βαρύτητας που έχουμε προβλέπουν ότι οι περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες θα είναι λίγο διαφορετικές από τις μαύρες τρύπες τύπου Kerr που προβλέπει η σχετικότητα. Κάποιες άλλες θεωρίες προβλέπουν ότι θα είναι ίδιες με της σχετικότητας. Η μέτρηση λοιπόν αυτών των ιδιοτήτων θα μας πει ακόμα περισσότερα για τη θεωρία της βαρύτητας, από την απλή επαλήθευση της ύπαρξης των βαρυτικών κυμάτων.

Το πρώτο μεγάλο αποτέλεσμα λοιπόν είναι ότι το LIGO κατάφερε να να παρατηρήσει την πρώτη συγχώνευση δύο μελανών οπών (ένα φαινόμενο που παρατηρούμε για πρώτη φορά) καθώς και να ανιχνεύσει άμεσα βαρυτικά κύματα, επιβεβαιώνοντας έτσι την ύπαρξή τους σύμφωνα με τις προβλέψεις της Γενικής Σχετικότητας και των επεκτάσεων/τροποποιήσεών της. Το δεύτερο μεγάλο αποτέλεσμα έχει να κάνει με την μέτρηση των ιδιοτήτων, με τη βοήθεια των βαρυτικών κυμάτων, αυτών των μελανών οπών, που από την μία επιτρέπει τον έλεγχο της σχετικότητας και των διαφόρων εναλλακτικών θεωριών και από την άλλη συνιστά την πραγματοποίηση της πρώτης παρατήρησης ενός νέου κλάδου αστρονομίας, αυτού της αστρονομίας βαρυτικών κυμάτων. Και το δεύτερο είναι το πιο σημαντικό ίσως, αφού είναι η αρχή ενός νέου παράθυρου στο σύμπαν που θα μας βοηθήσει να ξεκλειδώσουμε ακόμα περισσότερα μυστικά της φύσης μαζεύοντας πληροφορίες από ακόμα περισσότερα αντικείμενα στο μέλλον (όπως είναι οι αστέρες νετρονίων, οι εκρήξεις υπερκαινοφανών κλπ).

Και τι είδε λοιπόν το LIGO; Το LIGO μέτρησε καθαρά το αρχικό σήμα του inspiral με τη διαδικασία του match filtering από το οποίο μπόρεσε να εξάγει τις αρχικές μάζες των δύο μελανών οπών, $$\reverse\opaque 29^{+4}_{-4} M_{\odot}$$ και $$\reverse\opaque 36^{+5}_{-4} M_{\odot}$$. Από τα στοιχεία του inspiral οι ερευνητές προέβλεψαν την μάζα και το σπιν της τελικής μαύρης τρύπας.

Ακόμα μέτρησε καθαρά και το ringdown από το οποίο κατάφερε να εξάγει την μάζα και το σπιν της τελικής μαύρης τρύπας. Τα δύο αποτελέσματα από την όλη διαδικασία συμπίπτουν με τις προβλέψεις της Γενικής Σχετικότητας. Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτό το θέμα θα παρουσιστούν σε εργασίες που θα ακολουθήσουν.

Και μια ακόμα ενδιαφέρουσα μέτρηση είναι αυτή της μέτρησης της ταχύτητας των βαρυτικών κυμάτων. Από τη φάση του βαρυτικού κύματος μπορεί να εξάγει κάνεις περιορισμούς για την ταχύτητα ή διαφορετικά για την μάζα του κβάντου της βαρύτητας, δηλαδή του γκραβιτονίου. Και το βαρυτικό κύμα λοιπόν κινείται με την ταχύτητα του φωτός και είναι όπως το προβλέπει η σχετικότητα χωρίς μάζα. Περισσότερα για αυτό επίσης θα εμφανιστούν σε επόμενες εργασίες. Περισσότερες λεπτομέρειες μπορεί να δει κανείς εδώ.

Αρχίζει λοιπόν η αστρονομία βαρυτικών κυμάτων και το μέλλον φαντάζει λαμπρό.



Αναρτήθηκε από Vagelford στις 6:29 μ.μ. 17 σχόλια
Ετικέτες , , ,

Τετάρτη 10 Φεβρουαρίου 2016

Το live stream της ανακοίνωσης του LIGO

Το National Science Foundation προσφέρει το παρακάτω live stream για το event.



Αναρτήθηκε από Vagelford στις 8:57 μ.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , , ,

Δευτέρα 8 Φεβρουαρίου 2016

Ανακοινώθηκε η συνέντευξη τύπου του LIGO

Πριν λίγο ανακοινώθηκαν κάποιες λεπτομέρειες για την συνέντευξη τύπου που ετοιμάζει το LIGO. Παράλληλα με το event στην Αμερική θα πραγματοποιηθεί και έναν αντίστοιχο event στην Ευρώπη από το VIRGO group.




FEBRUARY 11th: Scientists to provide an update on the search for gravitational waves

100 years after Einstein predicted the existence of gravitational waves, the European Gravitational Observatory (EGO) and the VIRGO Collaboration invite the scientific community at the EGO site in Cascina, Pisa (Italy) for an update on efforts to detect them.

Cascina (Pisa, Italy) – Journalists are invited to join the site of the European Gravitational Observatory as it brings together the scientists from the VIRGO Collaboration this Thursday, February 11 at 16:30 p.m. for a status report on the effort to detect gravitational waves – or ripples in the fabric of spacetime – from the VIRGO-LIGO scientific collaborations.

On the same date a simultaneous event organised by the LIGO Scientific Collaboration will take place in Washington, D.C. in the USA.




THURSDAY: SCIENTISTS TO PROVIDE UPDATE ON THE SEARCH FOR GRAVITATIONAL WAVES

100 years after Einstein predicted the existence of gravitational waves, the National Science Foundation gathers scientists from Caltech, MIT and the LIGO Scientific Collaboration to update the scientific community on efforts to detect them.

(Washington, DC) -- Journalists are invited to join the National Science Foundation as it brings together the scientists from Caltech, MIT and the LIGO Scientific Collaboration (LSC) this Thursday at 10:30 a.m. at the National Press Club for a status report on the effort to detect gravitational waves - or ripples in the fabric of spacetime - using the Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO).

This year marks the 100th anniversary of the first publication of Albert Einstein's prediction of the existence of gravitational waves. With interest in this topic piqued by the centennial, the group will discuss their ongoing efforts to observe gravitational waves.

LIGO, a system of two identical detectors carefully constructed to detect incredibly tiny vibrations from passing gravitational waves, was conceived and built by MIT and Caltech researchers, funded by the National Science Foundation, with significant contributions from other U.S. and international partners. The twin detectors are located in Livingston, Louisiana, and Hanford, Washington. Research and analysis of data from the detectors is carried out by a global group of scientists, including the LSC, which includes the GEO600 Collaboration, and the VIRGO Collaboration.

Αναρτήθηκε από Vagelford στις 9:27 μ.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , ,

Περί βαρυτικών κυμάτων και LIGO

Με την όλη φημολογία γύρω από την επερχόμενη ανακοίνωση ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων από τον ανιχνευτή LIGO, επανέρχεται στο προσκήνιο και η υπόθεση με το BICEP2 και την ανακοίνωσή του σχετικά με την μέτρηση της πόλωσης της ακτινοβολίας υποβάθρου μικροκυμάτων (CMB) που υποδείκνυε ότι κατά την πληθωρισμική φάση του σύμπαντος είχαν δημιουργηθεί βαρυτικά κύματα που άφησαν μια χαρακτηριστική υπογραφή στην πόλωση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας του CMB.

Αυτό που διαβάζουμε λοιπόν είναι ότι το BICEP2 είχε ανακοινώσει ότι είδε/μέτρησε βαρυτικά κύματα από τη μεγάλη έκρηξη αλλά τελικά διαψεύστηκε.
Τον Μάρτιο του 2015, η ερευνητική κοινότητα είχε αναστατωθεί από φήμες για ανακάλυψη ενός ιδιαίτερου είδους βαρυτικών κυμάτων, τα οποία πρέπει να εμφανίστηκαν μια στιγμή μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Η μελέτη όμως τέθηκε υπό αμφισβήτηση, και ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων μένει ανεπιβεβαίωτη.

Αυτό είναι ατυχώς ανακριβές που με περισσότερους από έναν τρόπους παραπληροφορεί αντί να πληροφορεί και επιπλέον προκαλεί σύγχυση γύρω από την αξία της άμεσης μέτρησης βαρυτικών κυμάτων από μια πηγή έναντι της έμμεσης επιβεβαίωσης της ύπαρξής τους.

Για αρχή λοιπόν, περί τίνος πρόκειται η ιστορία με το BICEP2; Τι μέτρησε τελικά; Τι είχε να πει για τα βρυτικά κύματα;

Ερώτηση: Τι μέτρησε το BICEP2;
Απάντηση: Το BICEP2 μέτρησε την πόλωση της διάχυτης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που προέρχεται από τις πρώτες φάσεις της εξέλιξης του σύμπαντος. Το όργανο είναι μια κεραία που μετρά ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.

Ερώτηση: Και η ιστορία με τα βαρυτικά κύματα;
Απάντηση: Η πληροφορία για τα βαρυτικά κύματα είναι έμμεση και βρίσκεται στην πόλωση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Έμμεση παρατήρηση βαρυτικής ακτινοβολίας έχουμε και από άλλα συστήματα, όπως είναι τα διπλά συστήματα αστέρων νετρονίων τα οποία τα βλέπουμε να χάνουν ενέργεια καθώς γυρνάει το ένα άστρο γύρω από το άλλο και η απώλεια ενέργειας που βλέπουμε είναι τόση όση προβλέπει η σχετικότητα για την εκπομπή βαρυτικής ακτινοβολίας. Το πιο διάσημο σύστημα όπου βλέπουμε αυτό το φαινόμενο είναι ο Hulse-Taylor pulsar PSR B1913+16 η ανάλυση του οποίου τους έδωσε και το Νόμπελ (στους Hulse και Taylor).
Αλλά αυτή είναι έμμεση παρατήρηση και προκύπτει από κάτι άλλο που βλέπουμε το οποίο μας προσφέρει πληροφορία για τα βαρυτικά κύματα. Δεν είναι παρατήρηση βαρυτικών κυμάτων.
Και για να είμαστε ακριβείς, μπορεί η αρχική ανακοίνωση του BICEP2 να έδωσε μια υπερεκτιμημένη τιμή για την πόλωση εξαιτίας βαρυτικών κυμάτων από τον πληθωρισμό, αλλά αυτή τη στιγμή μετά από νέα ανάλυση και σε συνεργασία με την ομάδα του PLANCK έχουν δώσει ένα νέο άνω όριο για την πόλωση από βαρυτικά κύματα από τον πληθωρισμό.
Και τι λέει αυτό για τα βαρυτικά κύματα; Τίποτα (σχεδόν). Το μόνο που λέει είναι ότι μοντέλα του πληθωρισμού που προβλέπουν περισσότερη πόλωση από βαρυτικά κύματα δεν ευνοούνται από τα δεδομένα.


Ας επιστρέψουμε λοιπόν στην αναμενόμενη ανακοίνωση του LIGO.
Ερώτηση: Και ποια είναι τελικά η διαφορά; Γιατί είναι πιο σημαντικό το LIGO;
Απάντηση: Η διαφορά είναι ότι εδώ μιλάμε για άμεση παρατήρηση βαρυτικών κυμάτων. Είναι η διαφορά του να είσαι τυφλός και να σου λέει τι βλέπει κάποιος άλλος, και να το βλέπεις εσύ με τα ίδια σου τα μάτια. Ή για να δώσω ένα καλύτερο παράδειγμα, είναι η διαφορά του να αντιλαμβάνεσαι μια μουσική συμφωνία επειδή βλέπεις ή ακουμπάς με το χέρι σου ένα τζάμι που δονείται από τον ήχο και να την ακούς με τα ίδια σου τα αφτιά.
Το LIGO δεν θα βασίζεται σε έμμεσες ενδείξεις της ύπαρξης των βαρυτικών κυμάτων, αλλά μετρά το ίδιο την αλλαγή του μήκους, την συστολή και διαστολή του χώρου ανάμεσα στους καθρέφτες του που προκαλεί το κύμα καθώς περνάει από τον ανιχνευτή. Είναι το ίδιο το “τύμπανο" που πιάνει τον “ήχο”.
Και αυτός ο “ήχος" δεν είναι απλά ακόμα ένα πράγμα που είδαμε ότι υπάρχει και τελείωσε. Αυτός ο “ήχος” κρύβει “μουσική" μέσα του. Κρύβει πληροφορία για την ίδια την φύση της βαρύτητας και κρύβει πληροφορία για την πηγή του σήματος. Με τα πρώτα σήματα του LIGO θα μάθουμε πράγματα για την βαρύτητα και για αστροφυσικά συστήματα σε συνθήκες που μέχρι τώρα δεν είχαμε κανένα τρόπο να μάθουμε και δεν είχαμε ακουμπήσει. Ανοίγουμε τα μάτια μας σε έναν καινούριο αθέατο μέχρι τώρα κόσμο. Ακούμε τους ήχους του σύμπαντος για πρώτη φορά.

Αυτό λοιπόν περιμένουμε τις επόμενες ημέρες από την ομάδα του LIGO και όχι το να υπάρχουν βαρυτικά κύματα ή αν ο Einstein είχε δίκιο ή άδικο ή ποιος θα πάρει το Νόμπελ. Αυτά είναι τρίχες κατσαρές.
Περιμένουμε να δούμε τι ακούσαμε για πρώτη φορά τώρα που ανοίξαμε τα αφτιά μας στο Σύμπαν, γιατί μέχρι τώρα ήμασταν κουφοί.


Woohoo!!!! δεν λες τίποτα...
Αναρτήθηκε από Vagelford στις 9:56 π.μ. 2 σχόλια
Ετικέτες , , ,

Παρασκευή 5 Φεβρουαρίου 2016

More LIGO rumors

Αν είχε h-index το twitter, κάποιοι θα χτύπαγαν κόκκινο στις αυτοαναφορές. Συνεχίζονται λοιπόν οι φήμες σχετικά με την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από το LIGO.



Η αλήθεια είναι ότι το πράγμα γίνεται όλο και πιο συγκεκριμένο. Η ιστορία για την συνέντευξη τύπου στις 11/2 έχει ακουστεί και αλλού, αλλά μέχρι αυτή τη στιγμή, δεν υπάρχει καμία σχετική ανακοίνωση και μιλάμε για μόλις μια βδομάδα από σήμερα.

Τέλος πάντων, το θέμα δεν είναι αν έχουν βάση οι φήμες του Krauss (δεν μπορώ να επιβεβαιώσω ή να διαψεύσω αυτή τη στιγμή), αλλά αν η πρακτική που ακολουθεί σχετικά με ένα τόσο σοβαρό θέμα είναι τελικά για καλό ή για κακό.

Κάποιοι συγκρίνουν την συγκεκριμένη κατάσταση με την περίπτωση των νετρίνων του OPERA και της πόλωσης του CMB από το BICEP, αλλά στην πραγματικότητα είναι εντελώς διαφορετικές περιπτώσεις. Στις πρώτες δύο είχαμε τους ερευνητές να ανακοινώνουν την στιγμή που ένοιωθαν έτοιμοι τα αποτελέσματά τους, σωστά ή λάθος, και μετά η υπόλοιπη επιστημονική κοινότητα και ο κόσμος έκαναν ότι καταλάβαιναν και ένοιωθαν με ότι παρουσιάστηκε από τις δύο ομάδες. Το ότι υπήρχαν προβλήματα με τα δεδομένα και τα συμπεράσματα του OPERA και του BICEP, που προκάλεσαν μια σχετική φασαρία, δεν έχει καμία σημασία.

Από την άλλη εδώ έχουμε κάτι διαφορετικό. Δεν υπάρχει κανένα αποτέλεσμα και κανένα δεδομένο και το μόνο που κάνει η όλη φημολογία είναι να ασκεί πίεση χωρίς λόγο στους ερευνητές που προσπαθούν να κάνουν την δουλειά τους. Δεν νομίζω ότι μπορεί να κερδίσει κανείς κάτι από αυτή την ιστορία και θα δημιουργήσει πρόβλημα μετά αν κάτι έχει πάει στραβά.

Οπότε, το επιχείρημα ότι κάποιοι προσπαθούν με αυτόν τον τρόπο να προκαλέσουν το ενδιαφέρον του κόσμου το θεωρώ εντελώς άστοχο, αφού με αυτόν τον τρόπο μπορεί να κάνουν και ζημιά και σε τελική ανάλυση το κουτσομπολιό δεν μπορεί να θεωρηθεί science outreach.


Update (6/2/16): Δυστυχώς κάποιοι το ξεφτίλισαν εντελώς το πράγμα δείχνοντας απόλυτη έλλειψη σεβασμού στους ανθρώπους που κάνουν όλο αυτόν τον καιρό την σκληρή δουλειά της μεθοδικής συλλογής και ανάλυσης των δεδομένων. Το Science ανέβασε άρθρο που παρουσιάζει e-mail με λεπτομέρειες. Δηλαδή τι να σχολιάσει κανείς; Ο άνθρωπος το έστειλε το e-mail σε όλο το τμήμα. Θα μπορούσε να δώσει και συνέντευξη τύπου ή να διαφημίζει και να πουλάει εισιτήρια για δικό του event με αφορμή την ανακοίνωση, όπως έκανε μια άλλη ψυχή που φιγουράρει στην αρχή του post.

Ντροπή.
Αναρτήθηκε από Vagelford στις 2:37 π.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , ,

Πέμπτη 21 Ιανουαρίου 2016

Planet IX και alien mega-structures

Υπάρχουν μερικά ενδιαφέροντα νέα αυτές τις μέρες τα οποία αξίζει να αναφέρουμε.

Και θα ξεκινήσω με το πιο πρόσφατο από το Caltech και αφορά την πιθανότητα ύπαρξης ενός ακόμα πλανήτη σε απόσταση πάνω από 200 αστρονομικές μονάδες από τον ήλιο με μάζα κάπου ανάμεσα σε 10 μάζες Γης και τη μάζα του Ποσειδώνα. Οι ενδείξεις για την ύπαρξη αυτού του πλανήτη που δεν πλησιάζει πότε μέσα από αυτές τις 200 αστρονομικές μονάδες προέρχονται από τις παρατηρήσεις των τροχών διαφόρων σωμάτων της ζώνης Kuiper τα οποία φαίνεται να έχουν αρκετά ασυνήθιστες τροχιές που θα μπορούσαν να εξιγηθούν από την υπόθεση ενός πλανήτη που τις οδηγεί.





Εδώ μπορεί να βρει κανείς και την σχετική ανακοίνωση από το Caltech. Φυσικά μέχρι να τον δούμε τον πλανήτη και να επιβεβαιωθεί η ανακάλυψή του έχουμε ακόμα αρκετή δουλειά μπροστά μας. Πάντως η προοπτική είναι πολύ ενδιαφέρουσα.

Το δεύτερο νέο αφορά το παράξενο άστρο KIC 8462852 ή αλλιώς το "WTF star" (where's the flux) το οποίο είχε παρατηρηθεί να έχει πολύ ιδιαίτερη συμπεριφορά ως προς τη λαμπρότητά του. Μια από τις λίγες πιθανές εξηγήσεις που είχαν προταθεί και ήταν συμβατή με τις παρατηρήσεις ήταν ότι κάτι συνέβαινε με κάποιο σμήνος κομητών γύρω από το άστρο που προκαλούσε αυτές τις περίεργες αλλαγές στη λαμπρότητα. Η άλλη εξήγηση ήταν ότι αυτό που παρατηρούμε θα μπορούσε να είναι κάποιο κατασκευή τύπου Dyson sphere.

Μια νέα μελέτη προσθέτει ένα ενδιαφέρον νέο κομμάτι στο παζλ.



Από ότι φαίνεται από ιστορικά δεδομένα, το συγκεκριμένο άστρο παρουσιάζει μείωση στην λαμπρότητά του από την πρώτη στιγμή που το παρατηρήσαμε, εδώ και 100 χρόνια περίπου. Αυτή η συμπεριφορά είναι εντελώς ασυνήθιστη για αυτού του τύπου τα άστρα. Οπότε το πράγμα γίνεται πολύ ενδιαφέρον.

LOL

Ο καιρός γαρ εγγύς σχετικά και με ένα άλλο θέμα (και φαίνεται το timing να είναι εξαιρετικό).
Αναρτήθηκε από Vagelford στις 8:42 μ.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , , ,

Δευτέρα 11 Ιανουαρίου 2016

LIGO rumors και βαρυτικά κύματα

Από σήμερα το πρωί ξεκίνησαν πάλι διάφορες φήμες ότι το LIGO έχει ανιχνεύσει σήμα βαρυτικών κυμάτων. Φυσικά όλοι οι συνήθεις ύποπτοι έχουν μπει στο παιχνίδι.





Από όσο ξέρω πάντως δεν υπάρχει τίποτα επίσημο και την τελευταία φορά που είχε συμβεί κάτι παρόμοιο πριν μερικούς μήνες, μόλις είχε αρχίσει το advanced LIGO να λειτουργεί, δεν οδήγησε πουθενά όπως εξηγεί το πρώτο λινκ στο πρώτο tweet (το δεύτερο αναφέρεται στην νέα φήμη, ενώ ο Krauss φαίνεται να προσπαθεί να βγει λάδι για την προηγούμενη ράδιο αρβύλα που είχε ξεκινήσει). Υπομονή λοιπόν. Μακάρι το 2016 να είναι η χρονιά που θα δούμε τα πρώτα βαρυτικά κύματα.
Αναρτήθηκε από Vagelford στις 6:35 μ.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , ,

Σάββατο 5 Δεκεμβρίου 2015

ΗΜΕΡΙΔΑ ΤΗΣ ΕΛ.Ε.Σ.Β.Κ. ΓΙΑ ΤΑ 100 ΤΗΣ ΓΘΣ

Η Ελληνική Εταιρεία Σχετικότητας, Βαρύτητας και Κοσμολογίας (ΕΛ.Ε.Σ.Β.Κ.), διοργάνωσε την Τετάρτη 25 Νοεμβρίου και ώρα 7 μ.μ. ημερίδα στην Ακαδημία Αθηνών για να γιορτάσει τη συμπλήρωση 100 χρόνων ακριβώς από την 25η Νοεμβρίου 1915 που ο Albert Einstein απέστειλε προς δημοσίευση την τελική διατύπωση της Γενικής Θεωρίας Σχετικότητας (ΓΘΣ). Η εκδήλωση εντάχθηκε και στα πλαίσια του εορτασμού του 2015 ως «Διεθνές Έτος Φωτός» από την UNESCO (http://www.light2015.org).



Στο αρχικό λινκ μπορεί να βρεί κανείς την αναλυτική λίστα τον ομιλιών καθώς και τα σχετικά αρχεία pdf.

Κάποια ενδιαφέροντα ιστορικά στοιχεία για την ΕΛ.Ε.Σ.Β.Κ. και το συνέδριο μπορεί να βρει κανείς στην ομιλία της Αν. Καθηγήτριας Παναγιώτας Καντή (Τμήμα Φυσικής, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων), με τίτλο «Ημερίδα για τα 100 χρόνια από τη Γενική Θεωρία Σχετικότητας».

Αναρτήθηκε από Vagelford στις 12:56 π.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , , ,

Πέμπτη 19 Νοεμβρίου 2015

Ο Einstein και η θεωρία της Γενικής Σχετικότητας (100 χρόνια)

Πλησιάζουμε στην επίσημη επέτειο των 100 χρόνων από την παρουσίαση της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας από τον Einstein στην Πρωσική Ακαδημία επιστημών και γι'αυτό το λόγο έχουν κυκλοφορήσει διάφορα αφιερώματα σχετικά.

Για παράδειγμα, το περιοδικό Nature έχει ένα αφιέρωμα στα 100 χρόνια με μια συλλογή από σχετικά άρθρα. Ένα από αυτά τα άρθρα είναι και το άρθρο με τίτλο, "Einstein was no lone genius", που περιγράφει την πορεία της ανάπτυξης της θεωρίας της σχετικότητας από τον Einstein και την συνεργασία του με τους υπόλοιπους που συνεισέφεραν σε αυτή τη διαδικασία (στην πραγματικότητα και όχι στην φαντασία κάποιων), όπως ήταν ο Marcel Grossmann και ο Michele Besso.

Ένα άλλο ενδιαφέρον άρθρο που κυκλοφόρησε στο περιοδικό Physics Today, με τίτλο Arch and scaffold: How Einstein found his field equations, περιγράφει την διαδικασία από την οποία τελικά ο Einstein κατέληξε στις εξισώσεις πεδίου της Γενικής Σχετικότητας, μια διαδικασία που δεν ήταν εντελώς ευθεία.

Ακόμα, η American Physical Society παρουσιάζει μια συλλογή από αφιερώματα σε διάφορα θέματα σχετικά με την Γενική Σχετικότητα που προέκυψαν από δημοσιεύσεις που έχουν γίνει στο παρελθόν στα επιστημονικά περιοδικά της ένωσης.

Τα άρθρα αξίζει να τα διαβάσει κανείς, αλλά πέρα από αυτό και για να υπάρχει έστω και μια σύντομη αναφορά στα Ελληνικά (όπου κυριαρχούν διάφοροι μύθοι και αρλούμπες), είπα να κάνω εδώ μια σύντομη περίληψη.

Einstein, μια όχι και τόσο μοναχική ιδιοφυΐα

Όπως είπαμε και παραπάνω, δύο είναι τα βασικά πρόσωπα που συμμετέχουν στην όλη ιστορία (αν και όχι τα μοναδικά), ο Grossmann και ο Besso, και οι δύο φίλοι και συμφοιτητές του από το πολυτεχνείο της Ζυρίχης (το σημερινό ETH) όπου φοίτησε την περίοδο 1896-1900. Ο Grossman ήταν ο μαθηματικός της παρέας και ο Besso ήταν μηχανολόγος/μηχανικός. Ο πατέρας του Grossmann ήταν που βοήθησε τον Einstein να βρει δουλειά στο γραφείο ευρεσιτεχνιών το 1902 και ο Besso τον ακολούθησε εκεί 2 χρόνια αργότερα. Η αλληλεπίδραση των δύο ανδρών το διάστημα που πέρασαν στο γραφείο ήταν και ο λόγος που ο Einstein αναγνωρίζει τη συνεισφορά του Besso στην εργασία του πάνω στην ειδική σχετικότητα το 1905. Την ίδια δε περίοδο ολοκληρώνει και την διδακτορική του εργασία πάνω στις διαστάσεις των ατόμων (θέμα που σχετίζεται με μια άλλη από τις διάσημες εργασίες του του 1905, αυτή για την κίνηση Brown).

Ο Einstein άρχισε να σκέφτεται το πρόβλημα της γενίκευσης της θεωρίας του της ειδικής σχετικότητας από το 1907, όταν ήταν ακόμα στο γραφείο ευρασιτεχνιών, αλλά ξεκίνησε να δουλεύει ουσιαστικά στο πρόβλημα από το 1909, οπότε και ανέλαβε θέση στο πανεπιστήμιο της Ζυρίχης. Στο διάστημα 1909-1912, ο Einstein συνειδητοποιεί ότι η περιγραφή της βαρύτητας πρέπει να γίνει με γεωμετρικούς όρους και ότι η κίνηση των σωμάτων στα οποία δρα μόνο η βαρύτητα θα πρέπει να ακολουθεί γεωδαισιακές τροχιές (γενικευμένες ευθείες ή ελεύθερες τροχιές) σε κάποιο χώρο. Για να αναπτύξει αυτή τη γεωμετρική θεωρία ο Einstein συνεργάζεται με τον Grossmann, ο οποίος έχει τις απαραίτητες γνώσεις διαφορικής γεωμετρίας, και δημοσιεύουν μαζί το 1913 μια εργασία που έγινε γνωστή ως Entwurf paper και δίνει μια πρώτη συνολική διατύπωση για την θεωρία της βαρύτητας. Αυτή η θεωρία διαφέρει από την τελική μορφή της γενικής σχετικότητας ως προς τη μορφή των εξισώσεων πεδίου, την μορφή δηλαδή που έχει η σύνδεση της ύλης με την γεωμετρία. Η τελική θεωρία είναι γενικά αναλλοίωτη στους μετασχηματισμούς συντεταγμένων, ενώ η αρχική θεωρία είναι περιορισμένης αναλλοιώτητας.

Την ίδια περίοδο, κυκλοφορούσαν μερικές ακόμα εναλλακτικές προτάσεις για μια θεωρία της βαρύτητας που να είναι συμβατή με την ειδική σχετικότητα. Μια τέτοια θεωρία ήταν αυτή του Φινλανδού Gunnar Nordstrom, όπου η βαρύτητα περιγραφόταν από ένα πεδίο στο χώρο Minkowsky της ειδικής σχετικότητας. Ο Einstein συνάντησε τον Nordstrom μετά την επίσκεψή του στη Βιέννη το 1913, όπου είχε κληθεί να παρουσιάσει την θεωρία του, όπου και τον έπεισε ότι η πηγή του βαρυτικού πεδίου θα πρέπει να σχετίζεται με τον τανυστή ενέργειας ορμής. Η έννοια του τανυστή ενέργειας ορμής είχε αναπτυχθεί στα πλαίσια της ειδικής σχετικότητας και ο φυσικός Friedrich Kottler το 1912 την γενίκευσε για καμπύλους χώρους. Η Ertwurf θεωρία που παρουσίασαν το 1913 οι Einstein και Grossmann βασιζόταν στην εργασία του Kottler και ο ίδιος ο Einstein δεν είχε κανένα πρόβλημα να το αναγνωρίσει και να του αποδώσει τα εύσημα στις διαλέξεις της Βιέννης.

Το καλοκαίρι του 1913 ο Einstein συνεργάζεται με τον Besso πάνω στο πρόβλημα του υπολογισμού της μετάπτωσης του περιηλίου του Ερμή, προσπαθώντας να εξηγήσουν την διαφορά των 43''. Ο αρχικός τους υπολογισμός όμως δίνει αποτέλεσμα μόνο 18'', ενώ ο Besso υπολόγισε και την μετάπτωση που προέβλεπε η θεωρία του Nordstrom και βρήκε ότι προέβλεπε μετάπτωση 7'' κατά την αντίθετη από την μετρούμενη φορά. Παράλληλα με το πρόβλημα του περιηλίου του Ερμή, οι Einstein και Besso σκεφτόντουσαν και το θέμα της γενικής συναλλοιώτητας των εξισώσεων πεδίου καθώς και την εφαρμογή τους σε περιστρεφόμενα συστήματα. Μια ακόμα διαφορά ανάμεσα στη θεωρία του Nordstrom και στην Entrwurf θεωρία ήταν ότι η τελευταία προέβλεπε εκτροπή του φωτός υπό την παρουσία βαρυτικού πεδίου, σε αντίθεση με την πρώτη που δεν προέβλεπε εκτροπή. Η πρώτη πειραματική επαλήθευση αυτού του γεγονότος θα έρθει το 1919 από τον Eddington.

Μια ακόμα συνεργασία που είχε εκείνη την περίοδο ο Einstein ήταν αυτή με τον φυσικό Adriaan Fokker, με τον οποίο προσπάθησαν να δώσουν μια πιο γεωμετρική εκδοχή της θεωρία του Nordstrom. Αυτή η δουλειά τον βοήθησε στην περαιτέρω ανάπτυξη της Entwurf θεωρίας με τον Grossmann, σε μια δουλειά που δημοσίευσαν το 1914.

Η δουλειά πάνω στην Entwurf θεωρία είχε ως αποτέλεσμα να κληθεί ο Einstein να δώσει μια σειρά από διαλέξεις στο Guettingen το 1915, τις οποίες παρακολούθησε ο μαθηματικός David Hilbert και ήταν η αφορμή για να ασχοληθεί με την θεωρία της βαρύτητας και να διατυπώσει τελικά την δικιά του προσέγγιση στις εξισώσεις πεδίου μέσω της αρχής ακρότατης δράσης. Από το καλοκαίρι του 1915 μέχρι το Νοέμβρη του ίδιου χρόνου, ο Einstein προσπαθεί να παράξει τις σωστές εξισώσεις πεδίου, αφού έχει συνειδητοποιήσει ότι η προσέγγιση της Entwurf θεωρίας δεν είναι η σωστή. Οι τελικές εξισώσεις που δημοσιεύει είναι οι σωστές και είναι γενικά συναλλοίωτες. Σε μια από τις εργασίες του Νοέμβρη υπολογίζει και την μετάπτωση του περιηλίου του Ερμή με βάση τις νέες εξισώσεις πεδίου και το βρίσκει 43''.

Ακόμα και με τις σωστές εξισώσεις πεδίου διαθέσιμες, το μεγαλύτερο πρόβλημα ήταν η φυσική ερμηνεία της γενικής συναλλοιώτητας. Ο Einstein από ότι φαίνεται οδηγήθηκε στη σωστή ερμηνεία, ότι δηλαδή τα χωροχρονικά γεγονότα είναι θεμελιώδη και έχουν φυσικό περιεχόμενο και όχι οι συντεταγμένες, με την βοήθεια των Besso και Ehrenfest.

Αυτά είναι λοιπόν τα ονόματα των ανθρώπων που έπαιξαν τον βασικό ρόλο και συνδιαμόρφωσαν την τελική μορφή της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας όπως αυτή παρουσιάστηκε στο τέλος του 1915, τα 100 χρόνια της οποίας γιορτάζουμε φέτος,

Grossmann, Besso, Kottler, Nordstrom, και Fokker.

Αξίζει εδώ να αναφέρουμε και την συμμετοχή ενός ακόμα συνεργάτη του Einstein, τον αστρονόμο Erwin Finlay Freundlich, με τον οποίο ο Einstein είχε αλληλογραφία και δέχτηκε υποστήριξη αν και όχι απαραίτητα πάντα πάνω σε τεχνικά θέματα. Ο Freundlich μάλιστα προσπάθησε να μετρήσει την εκτροπή του φωτός από τον Ήλιο κατά την έκλειψη του 1914. Δυστυχώς η όλη ιστορία δεν είχε καλή κατάληξη για τον ίδιο, αν και ευτυχώς απέφυγε τα χειρότερα, αφού κατά τη διάρκεια του ταξιδιού του ξέσπασε ο πρώτος παγκόσμιος πόλεμος με αποτέλεσμα να συλληφθεί από τους Ρώσους.

Τα παραπάνω βασίζονται και ακολουθούν κάπως στο άρθρο του Nature και αφορούν τις συνεισφορές των συνεργατών του Einstein. Πέρα από αυτά, έχει ενδιαφέρον να διαβάσει κανείς και το άρθρο του Physics Today όπου παρουσιάζεται πιο αναλυτικά η πάλη για την κατανόηση του φυσικού νοήματος της γεωμετρικής θεωρίας της βαρύτητας και της συναλλοιώτητας των εξισώσεων πεδίου.

----Update(19/11/15)-----------------------------------
Αναφορές στις εργασίες:

[1] A. Einstein, "Die Feldgleichungen der Gravitation", Sitzungsberichte der Königlich Preußischen Akademie der Wissenschaften (Berlin), Seite 844-847 (1915)
[2] A. Einstein, "Erklärung der Perihelbewegung des Merkur aus der allgemeinen Relativitätstheorie", Sitzungsberichte der Königlich Preußischen Akademie der Wissenschaften (Berlin), Seite 831-839 (1915)
[3] A. Einstein, "Zur allgemeinen Relativitätstheorie (Nachtrag)", Sitzungsberichte der Königlich Preußischen Akademie der Wissenschaften (Berlin), Seite 799-801 (1915)
[4] A. Einstein, "Zur allgemeinen Relativitätstheorie", Sitzungsberichte der Königlich Preußischen Akademie der Wissenschaften (Berlin), Seite 778-786 (1915)

[5] A. Einstein, A.D. Fokker, "Die Nordströmsche Gravitationstheorie vom Standpunkt des absoluten Differentialkalküls", Annalen der Physik, vol. 349, Issue 10, pp.321-328 (1914)
[6] A. Einstein, M. Grossmann, "Kovarianzeigenschaften der Feldgleichungen der auf die verallgemeinerte Relativitätstheorie gegründeten Gravitationstheorie", Zeitschrift für Mathematik und Physik, 63, 215–225 (1914)
[7] A. Einstein, M. Grossmann, "Entwurf einer verallgemeinerten Relativitätstheorie und eine Theorie der Gravitation. I. Physikalischer Teil von A. Einstein II. Mathematischer Teil von M. Grossmann", Zeitschrift für Mathematik und Physik, 62, 225–244, 245–261 (1913)
[8] F. Kottler, "Über die Raumzeitlinien der Minkowski'schen Welt", Wiener Sitzungsberichte 2a, 121: 1659-1759 (1912)
[9] A. Einstein, "Einfluss der Schwerkraft auf die Ausbreitung des Lichtes", Annalen der Physik(ser. 4), 35, 898–908 (1911)


Και εδώ μπορεί να βρει κανείς μία λίστα με τις εργασίες του Einstein.


----Update(30/11/15)-----------------------------------
Και λίγα ακόμα links:

[10] A Peek into Einstein's Zurich Notebook by John D. Norton
[11] Volume 8: The Berlin Years: Correspondence, 1914-1918 (English translation supplement)
[12] Volume 6: The Berlin Years: Writings, 1914-1917 (English translation supplement)
[13] Volume 4: The Swiss Years: Writings 1912-1914

Αναρτήθηκε από Vagelford στις 4:50 π.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , , ,

Δευτέρα 8 Ιουνίου 2015

THE BIRTH OF AN IDEA II

Σε συνέχεια του προηγούμενου σχετικά με τη γέννηση μιας ιδέας...


NEVER MIND THE EOS
George Pappas

I had just finished with my PhD defense on the subject of the properties of the spacetime around Neutron stars. We had developed an analytic model for the spacetime around Neutron stars that was based on the relativistic multipole moments and had shown that it is a very good approximation of the "actual" spacetime (constructed numerically). To make the comparison we had calculated several models for several realistic equations of state (EoS), enough to show that the analytic spacetime was a good fit, but in truth they were only sequences representing almost distant parts of the parameter space. Scattered lines in the parameter space.

I had just heard that I had gotten a short fellowship to go to Germany for a few months, a nice opportunity to hunt for the next thing. In the meantime we were discussing with my supervisor, considering what to do next. One of us put the idea on the table,

"Let's see how the models look like in the multipole moments parameter space."

"Yes. Let's plot the mass reduced moments. I bet we can tell apart the different EoSs from a plot like that."

"That would be great, to have the different EoSs occupy different parts of the parameter space."

And that is how it started. We were hoping that neutron stars constructed with different EoSs would separate enough to be distinguishable between them. That would have been a very nice result, a way to tell EoSs apart. It was not meant to be though.

A few weeks later, I had enough models to cover the parameter space, but only a couple of EoSs. I plotted the models for the first EoS and they formed a surface in the parameter space of the mass reduced spin, quadrupole and spin octupole.

"That's a nice surface", I thought. "Let's see where the other EoS will lay."

We never thought beforehand that all the models, regardless the EoS, would fall on the same surface. Neutron stars are not black holes and there are too many degrees of freedom to have something like a no-hair theorem. The rest though is history. As soon as I moved to Tuebingen, I broadened the collection of EoSs that we had and still all the models were falling on the same surface.

That was the birth of the neutron star few hair idea for us, in contrast to our initial expectations. The gravitational aspect of neutron stars turned out to be simpler than what we had thought. This is one of the interesting properties of science. You don't always get what you expect and it is fun to be surprised. And often the surprising result is better.

The serendipity of the thing was that around the same period other people had stumbled on the related effect of I-Love-Q. The idea of universal properties of neutron stars was here to stay and people were converging to it from all sides.

And that is another of the interesting properties of science, when the time has come for an idea, it will definitely emerge.

George Pappas is a research fellow at The University of Nottingham - School of Mathematical Sciences.


Περισσότερα σχετικά με αυτό το θέμα υπάρχουν σε παλιότερη ανάρτηση εδώ: Neutron stars in general relativity: simpler than expected
Αναρτήθηκε από Vagelford στις 2:22 μ.μ. 0 σχόλια
Ετικέτες , , , ,
Εγγραφή σε: Αναρτήσεις (Atom)