2016-02-11

科学者は、時空のタイムマシン「重力波」を見たと発表した。

宇宙

イギリスの新聞「インディペンデント(The Independent)」は、科学者は、時空の布地において彼らが重力波(Gravitational waves)を見たことを発表した。この発見は、今世紀で最も大きいといい、ヒッグス粒子(Higgs boson)の発見よりずっと大きいと言っている。

最初100年前アルバート・アインシュタイン(Albert Einstein)により予測された時空の布地の引力のさざ波重力波(Gravitational ripples in the fabric of space-time)は、今や、発見が宇宙の「暗い」側に新しい展望を開くと信じる科学者により検出された。

世界中の物理学者は、[昨日/今日(yesterday/today)]、それらが、15億光年向こうの2つの大規模なブラックホールの衝突から出ている重力波の明白なシグナルを深宇宙に検出したと確認した。

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秒の上にあった暴力的な衝突において2つのブラックホールがお互いにらせん状に上ったように、巨大な量の問題は直ちにエネルギーに変換された。それは、それらが地球の引力波機器により拾われるまで、衝撃波を、15億年間宇宙を通過した。

重力波の検出はアインシュタインの相対性の一般理論で立証するだけで、それは、1対のブラックホールの衝突で、最初の直接的な検出に相当し、 それらは そんなに濃いスペースの神秘的な構造で、光でさえも脱出できない重力を及ぼす。

1人のシニアのイギリス人物理学者が、この世紀で、これまでに、最大のブレークスルー科学発見と評した。
それは、より大きい宇宙の隠された領域を観察するための新しい方法として、宇宙と私達の可能性の基本的な理解のため、その小区分によるヒッグス粒子の発見を作成すると、彼は言ぅた。

2つのアメリカの観測所のスーパー敏感機器(uper-sensitive instruments)の2セット両方が、同じ原子未満のムーブメントを、それらが地球を通過すると重力波により起こされた宇宙と時間を単一のエンティティに織り上げる数学的モデル「時空連続体(space-time continuum)」を検出した。

重力波の直接的な検出によって、現在、彼らは、宇宙の「暗い」側を観察する前例がない機会を与えて、天文学者は、後ろで、時間自身の最初に、ほとんど、違うライトにおいて宇宙を見ることができる。

それによって、科学者は、地球、および宇宙の空所の数十億光年を透かして見ることができる宇宙の引力波観測所のネットワークを構築することができる。ブラックホールと大規模な星オブジェクトのインタラクションの間の衝突に立ち会うことは、天文学者に、ビッグバン13の時間をほとんど振り返るために、70億年前に過熱された宇宙が、最初の原子を形成するために冷却しはじめた時、彼らにタイムマシン(time-machine)を提供することさえ可能にする能力を与える。

「この検出によりアインシュタインの理論の確認がマークされるだけではなく、興奮は、それが引力で、誕生である天文学のマークのことである。これは、私達が宇宙を観察できる方法を大いに拡張し、私達がすることができると、グラスゴー大学の引力研究のための研究所のディレクターで、物理学と天体物理学の教授シーラ・ローアン(Professor Sheila Rowan, director of the University of Glasgow’s Institute for Gravitational Research)は言った。

重力波は、最初、1年早く出版された重力の最も一般的に受け入れられた説明のアインシュタインの相対性一般理論の結果として、1916年に予測された。しかし、数十年の検索にもかかわらず、重力波は、重力検出機器の中で最も敏感なので、それらがとらえづらく、現在まで、理論的であり続けた。

米国のLigo(Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory/レーザー干渉計重力波観測所)からの科学者は、数週のための噂とあいて、何であったかの[今日/昨日(today/yesterday)]ワシントンで確認された。それらは、それらが地球を通り過ぎると時空を伸ばし、契約を結んでいる重力波に起因したかもしれないだけのLigoの2つの観測所でそれらのレーザー寸法の変化に立ち会った。

科学者は,2つの後ろの穴の衝突により引き起こされた重力波の観察は、GW150914として公式に知られていると、言った。それは、宇宙の科学の探検、およびそれをコントロールする物理学の法則として、新しい時代を示す。

「GW150914の観察により物理学のため、自然のブラックホールがである重力波の直接的な検出、バイナリのブラックホールの最初の観察、最も納得できる証拠日付に アインシュタインの理論により予測されたオブジェクトの3つのマイルストーンがマークされる。」と、バーミンガムの物理学と天文学の学校の大学教授アルベルトベッキョ(Professor Alberto Vecchio of the University of Birmingham’s School of Physics and Astronomy)は言った。

シェフィールド大学の物理学者エド・ダウ(Ed Daw, a physicist at University of Sheffield,)は、「その意義の手段は、波のソース、近い軌道、それぞれの2つのブラックホールは、その時激しく衝突し、太陽より数十倍重いが、前に一度も観察されたことがなく、どのような他の方法によっても観察されたはずがない。これはまさに最初である。」と言った。

もし時空連続体が、教えられたように、トランポリンに似ているなら、そして大規模なオブジェクトは、トランポリンの布地をゆがめている重いボウリングボウルに似ている。大規模なオブジェクトが、衝突ブラックホールなどと対話する時には、それらは、重力波として知られているさざ波を、光のスピードで時空を通じて進むようにする。

これらのさざ波は弱すぎて、Ligoにより使われたレーザー機器の前の世代によって検出しづらかったけれども、昨年完成されたアップグレードは、それが1kmの距離上、原子未満の陽子の直径のうちのちょうど1/1000の歪みまたはムーブメントを検出することを可能にして、Ligoを数倍敏感にした。

そうすると、機器の性能の問題であり、検出できない現象は頻繁に起こっていたかもしれない。

イギリスとドイツは、キー要素をアップグレードし、ロシアの科学者が備えた危険なインプットに寄与していた。イギリスの科学技術設備協議会(Britain’s Science and Technology Facilities Council)は、ドイツが最先端のレーザー機器を提供した間、機器の繊細な鏡を吊す敏感なテクノロジーを築いた。

Ligoの長さ4kmのレーザー光線は、今や、一時的な重力波により起こされる緻密な伸びと収縮を検出した。長い間科学者がそれを待っていたことが、最終的な証拠であった。それらが、正確に 100年アインシュタインの一般理論がそれらを予測した重力波に初めて直接立ち会った。

Ligoの2つの観測所ワシントン州ハンフォード(Hanford, Washington)、およびルイジアナ州リビングストン(Livingston, Louisiana)の両方で、同じ重力波を同時に検出し、そのため、最終的な証拠の発見を確認する科学者に必要な「シグマ5(sigma 5)」の静的に重要なレベルを提供したかという事実上、チャンス効果を除外できた。

この発見は、1915年にそれが出版されて以来のはじめての間、再度の直接的な観察によって、一般理論も確認する。1974年に、重力波の存在を間接的に推定したけれども、天文学者は、彼らが、2つの星のムーブメントがバイナリのパルサーでお互いに軌道に乗せることに気づき、[今日の/昨日の(today’s/yesterday’s)]の発表が直接的な証拠によってそれらの存在および相対性一般理論の正直さを封印する。

「私は1971年に重力波の証拠を捜しはじめて、私は、それらの存在の実験的な証拠を発見することをめざすのに、それ以来プロジェクトに巻き込まれた私のキャリアを費やした」と、重力波のためのグラスゴーの研究所の仲間ディレクターであり教授ジム・ハフ(Professor Jim Hough, associate director of Glasgow’s Institute for Gravitational Waves)は、言った。

「私達が最初の検出を耳にした時、私の即時の反応は、一定の量の喜ばされた驚きであり、証拠が確実であることがクリアになった時には、これまでで、この世紀における最も大きい科学発見に大きい興奮が続いている。ヒッグズよりいっそう大きい」と、教授ハフは言った。

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