מספר דברים מעניינים שלמדתי על גלים כבידתיים:
מסתבר שכשזוגות גורמים שמימיים (בעיקר כוכבים וחורים שחורים) מסיביים מסתובבים זה סביב זה, חלק ניכר מהאנרגיה הכוללת במערכת (כלומר, כולל את האנרגיה ששמורה במסה שלהם), עד כמה אחוזים, יכולה להשתחרר כגלים כבידתיים! האנרגיה הזו משתחררת לאורך זמן ארוך, אך בהרבה מקרים זו הדרך המשמעותית ביותר של איבוד אנרגיה לזוגות שכאלה, וזה מה שגורם להם להתקרב אחד לשני עד שבסוף הם מתנגשים.
על פי המודלים הנוכחיים, ובהנחות סבירות על עוצמת גל הכבידה ומרחק המקור מכדור הארץ, ההשפעה של גל כזה על מכשיר מדידה בכדה"א היא מזערית, כ22-^10 (כלומר 0.0000000000000000000001) מגודל המכשיר! על מנת לנסות ולאתר גלים שכאלה בכל זאת, נבנו מכשירי מדידה מהגדולים שנבנו אי פעם. המכשירים מבוססים על אינטרפרומטר מייקלסון, שהוא המכשיר בו השתמשו מייקלסון ומורלי בניסוי המפורסם שלהם, אך על מנת לזהות את התנודות המזעריות הוארכו הזרועות לאורכים גדולים משמעותית; המכשיר הקטן מתוך הקבוצה הזו הוא הGEO600, שאורך הזרועות שלו הוא רק כ600 מטרים. פרט אליו ישנם את הפרוייקטים VIRGO וLIGO, שהזרועות שלהם באורך 3 ו4 ק"מ, בהתאמה. לעתיד מתוכננים פרוייקטים נוספים, כגון CT, שזרועותיו יהיו באורך של 10 ק"מ, וLISA, שהוא ניסוי שמתוכנן לחלל, ולכן יוכל להתפרש על מרחקים עצומים באמת - כמליון קילומטר! המכשירים האלה כל כך רגישים, שבמשך זמן רב הם היו בעיקר סייסמוגרפים מאוד יקרים ומאוד מדוייקים - הם הרגישו כמעט כל רעידת אדמה שקרתה על כדה"א, גם את החלשות ביותר. היום החוקרים מאמינים שלמדו להתגבר על רעשי הרקע האלה.
על מנת לוודא שהמערכת הענקית הזו, שמורכבת ממאות מדענים ואינספור מכשירים, עובדת כמו שצריך, מספר מדענים ראשיים בצוות הרעידו את אחת המראות של LIGO בצורה שבה מצפים שהיא תרעד כאשר יעבור דרך המכשיר גל כבידתי. פרט לקומץ האנשים האלה, איש לא ידע על המתיחה הזו, ובמשך כחצי שנה הפרוייקט היה כמרקחה, כשאנשים מתווכחים על אמינות הגילוי, משקיעים המוני שעות לוודא שהכל כמו שצריך, ואף מנסחים מאמר שיכריז על הגילוי, עד שאותה קבוצה נבחרת גילתה שהכל היה חלק מבדיקת המערכת. זה סיפור נפלא בעיני, על הרצינות בה לוקחים מדענים רציניים את האמינות של המערכות שאותן הם בונים, על המכשירים והאנשים שבהן.
מסתבר שכשזוגות גורמים שמימיים (בעיקר כוכבים וחורים שחורים) מסיביים מסתובבים זה סביב זה, חלק ניכר מהאנרגיה הכוללת במערכת (כלומר, כולל את האנרגיה ששמורה במסה שלהם), עד כמה אחוזים, יכולה להשתחרר כגלים כבידתיים! האנרגיה הזו משתחררת לאורך זמן ארוך, אך בהרבה מקרים זו הדרך המשמעותית ביותר של איבוד אנרגיה לזוגות שכאלה, וזה מה שגורם להם להתקרב אחד לשני עד שבסוף הם מתנגשים.
על פי המודלים הנוכחיים, ובהנחות סבירות על עוצמת גל הכבידה ומרחק המקור מכדור הארץ, ההשפעה של גל כזה על מכשיר מדידה בכדה"א היא מזערית, כ22-^10 (כלומר 0.0000000000000000000001) מגודל המכשיר! על מנת לנסות ולאתר גלים שכאלה בכל זאת, נבנו מכשירי מדידה מהגדולים שנבנו אי פעם. המכשירים מבוססים על אינטרפרומטר מייקלסון, שהוא המכשיר בו השתמשו מייקלסון ומורלי בניסוי המפורסם שלהם, אך על מנת לזהות את התנודות המזעריות הוארכו הזרועות לאורכים גדולים משמעותית; המכשיר הקטן מתוך הקבוצה הזו הוא הGEO600, שאורך הזרועות שלו הוא רק כ600 מטרים. פרט אליו ישנם את הפרוייקטים VIRGO וLIGO, שהזרועות שלהם באורך 3 ו4 ק"מ, בהתאמה. לעתיד מתוכננים פרוייקטים נוספים, כגון CT, שזרועותיו יהיו באורך של 10 ק"מ, וLISA, שהוא ניסוי שמתוכנן לחלל, ולכן יוכל להתפרש על מרחקים עצומים באמת - כמליון קילומטר! המכשירים האלה כל כך רגישים, שבמשך זמן רב הם היו בעיקר סייסמוגרפים מאוד יקרים ומאוד מדוייקים - הם הרגישו כמעט כל רעידת אדמה שקרתה על כדה"א, גם את החלשות ביותר. היום החוקרים מאמינים שלמדו להתגבר על רעשי הרקע האלה.
על מנת לוודא שהמערכת הענקית הזו, שמורכבת ממאות מדענים ואינספור מכשירים, עובדת כמו שצריך, מספר מדענים ראשיים בצוות הרעידו את אחת המראות של LIGO בצורה שבה מצפים שהיא תרעד כאשר יעבור דרך המכשיר גל כבידתי. פרט לקומץ האנשים האלה, איש לא ידע על המתיחה הזו, ובמשך כחצי שנה הפרוייקט היה כמרקחה, כשאנשים מתווכחים על אמינות הגילוי, משקיעים המוני שעות לוודא שהכל כמו שצריך, ואף מנסחים מאמר שיכריז על הגילוי, עד שאותה קבוצה נבחרת גילתה שהכל היה חלק מבדיקת המערכת. זה סיפור נפלא בעיני, על הרצינות בה לוקחים מדענים רציניים את האמינות של המערכות שאותן הם בונים, על המכשירים והאנשים שבהן.
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה