Na última parte do século XVII, o primeiro físico do mundo, Sir Issac Newton, expandindo o trabalho de Galileu, postulou que as ondas gravitacionais viajavam mais rápido do que qualquer outra coisa no universo . Mas em 1915, Einstein contestou esse conceito da física newtoniana quando publicou a Teoria Geral da Relatividade e sugeriu que nada pode viajar mais rápido que a velocidade da luz, até mesmo ondas gravitacionais.
TL; DR (Too Long; Didn 'leia')
A importância das ondas gravitacionais:
Em 14 de setembro de 2015, quando as primeiras ondas gravitacionais mensuráveis chegaram à Terra exatamente no mesmo momento em que as ondas de luz atingiram a colisão de dois buracos negros perto da borda do universo 1,3 bilhão de anos atrás, o de Einstein a teoria da relatividade geral mostrou-se correta. Medido pelo Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser nos EUA, o detector Virgo na Europa e cerca de 70 telescópios e observatórios espaciais e terrestres, essas ondulações abriram uma janela para o espectro de ondas gravitacionais - uma nova faixa de freqüência - através que cientistas e astrofísicos agora olham ansiosamente através do tecido do espaço-tempo.
Como os cientistas medem as ondas gravitacionais
Nos EUA, os observatórios do LIGO se sentam no chão em Livingston, Louisiana e Hanford, Washington. Os edifícios se assemelham a um L de cima com duas asas que medem 2 1/2 milhas em direções perpendiculares, ancoradas no ponto crucial de 90 graus pelos edifícios do observatório que abrigam um laser, o divisor de feixes, o detector de luz e a sala de controle. >
Com os espelhos posicionados no final de cada asa, um raio laser - dividido em dois - acelera cada braço para atingir os espelhos no final e retrocede quase instantaneamente quando não detecta uma onda gravitacional. Mas quando uma onda gravitacional atravessa o observatório sem afetar a estrutura física, distorce o campo gravitacional e estica o tecido do espaço-tempo ao longo de um braço do observatório e o aperta no outro, fazendo com que um dos raios divididos retornam ao ponto crucial mais lentamente que o outro, gerando um pequeno sinal que apenas um detector de luz pode medir.
Ambos os observatórios funcionam ao mesmo tempo, embora as ondas gravitacionais atinjam momentos diferentes e forneçam aos cientistas dois dados apontam no espaço para triangular e rastrear de volta ao local do evento.
Ondas gravitacionais ondulam o contínuo espaço-tempo
Newton acreditava que quando uma grande massa se move no espaço, todo o campo gravitacional também se move instantaneamente e afeta todos os corpos gravitacionais em todo o universo. Mas a Teoria Geral da Relatividade de Einstein sugeriu que isso era falso. Ele afirmou que nenhuma informação de qualquer evento no espaço poderia viajar mais rápido que a velocidade da luz - energia e informação - incluindo o movimento de grandes corpos no espaço. Sua teoria sugeria que as mudanças no campo gravitacional se moveriam na velocidade da luz. Como atirar uma pedra em um lago, quando dois buracos negros se fundem, por exemplo, seu movimento e massa combinada desencadeiam um evento que se espalha pelo contínuo espaço-tempo, prolongando o tecido do espaço-tempo. Efeitos na Terra
No momento da publicação, um total de quatro eventos nos quais dois buracos negros se fundem como um em diferentes locais do universo proporcionou aos cientistas várias oportunidades para medir ondas de luz e gravitacionais em observatórios ao redor do mundo . Quando pelo menos três observatórios medem as ondas, dois eventos significativos ocorrem: primeiro, os cientistas podem localizar com mais precisão a fonte do evento nos céus; e segundo, os cientistas podem observar os padrões de distorção espacial causados pelas ondas e compará-los com os conhecidos. teorias gravitacionais. Enquanto essas ondas distorcem o tecido do espaço-tempo e dos campos gravitacionais, elas passam pela matéria e estruturas físicas com pouco ou nenhum efeito observável.
O que o futuro nos reserva
Esse evento épico ocorreu pouco antes do 100º aniversário da apresentação de Einstein de sua teoria da relatividade geral à Academia Real de Ciências da Prússia em 25 de novembro de 1915. Quando os pesquisadores mediram as ondas gravitacionais e de luz em 2015, abriu um novo campo de estudo que continua a energizar astrofísicos, físicos quânticos, astrônomos e outros cientistas com seus potenciais desconhecidos.
No passado, cada vez que os cientistas descobriam uma nova faixa de frequências no espectro eletromagnético, por exemplo, eles e outros descobriam e criavam novas tecnologias que incluem dispositivos como raios-X máquinas, aparelhos de rádio e televisão que transmitem a partir do espectro das ondas de rádio, além de walkie-talkies, rádios amadoras, eventualmente telefones celulares e vários outros dispositivos. O que o espectro de ondas gravitacionais traz para a ciência ainda aguarda descoberta.
