Mistä Painovoima On Tehty?
8. toukokuuta 2014
yhden tämän vuosisadan uskomattomimmista ja yllättävimmistä fysiikan löydöistä teki juuri etelänavalla toimiva tutkijaryhmä, joka operoi teleskooppia nimeltä BICEP2.
he löysivät taivaallisen sormenjäljen, joka ei ainoastaan selitä ajan räjähdysmäistä alkua, vaan myös paljastaa painovoiman mikroskooppiset salaisuudet. Jos haluat ymmärtää, mikä tämä sormenjälki on, kuvittele kääntäväsi kosmisen kellon takaisin juuri alkuräjähdyksen jälkeen, jolloin maailmankaikkeus oli ahtautunut kuumaksi, tiheäksi palloksi, joka oli yli miljardi kertaa pienempi kuin atomin ydin.
fyysikot ovat vuosikymmenten ajan pohtineet, mitkä luonnonlait hallitsisivat täällä; maailmankaikkeuden pieni koko tarkoitti sitä, että kvanttihiukkasten kuohuvan, eteerisen maailman pitäisi olla pelissä, mutta valtava massa tarkoitti sitä, että avaruutta taivuttavan painovoiman maailman pitäisi myös olla toiminnassa.
niinpä fyysikko yhdisti nämä maailmat ja keksi oudon idean. He esittivät, että gravitaatio on todellisuudessa tehty kvanttihiukkasista, joita he kutsuivat ”gravitoneiksi.”Missä tahansa painovoimaa on, siellä olisi gravitoneja: maassa, aurinkokunnissa ja mikä tärkeintä pienessä lapsiversumissa, jonne syntyi gravitonien kvanttivaihteluita, tämän pikkuruisen aika-avaruuden taivutustaskuja. Jos gravitoneja on kaikkialla, miksemme näe niitä?
valitettavasti yksittäinen gravitoni on liian mitätön havaittavaksi, joten meillä ei ollut todisteita niistä. Tutkijat esittivät kuitenkin toisen olettamuksen alkuräjähdyksen jälkeisestä hetkestä. He ehdottivat, että tässä pienessä ahtaassa pallossa olisi aineen välisen vetovoiman sijasta ollut raju gravitaatiovoima, joka olisi saanut kaiken räjähtämään ulospäin hetkellisessä tapahtumassa nimeltä ”inflaatio.”Inflaation aikana aikoinaan pienet gravitonivaihtelut paisuivat myös suuriksi gravitaatioaalloiksi.
seuraavina maailmankaikkeuden lapsivuosina valon fotonihiukkaset ja varatut hiukkaset olivat avaruudessa niin ahtaita, että ne törmäsivät jatkuvasti toisiinsa, samalla kun gravitaatioaallot venyivät ja supistuivat avaruuden osiin aiheuttaen kylmien pisteiden ja kuumien pisteiden muodostumisen.
kun nämä täplät kohtasivat, varaushiukkasista kimpoavat fotonit asettuivat yhteen ja yhdessä kaikki nämä fotonit tuottivat erillisiä kuvioita kosmisessa hehkussa. Noin 380 000 vuotta alkuräjähdyksen jälkeen maailmankaikkeus oli niin suuri ja kaikki hiukkaset olivat niin levittäytyneet, että törmäykset loppuivat, ja lopulliset valokuviot virtasivat avaruuteen, missä voimme nähdä ne tänään.
näissä valon kiertymäkuvioissa olevia pyörteitä kutsutaan ”b-moodeiksi”, ja ne ovat tutkijoiden löytämä sormenjälki. Ne ovat ensimmäiset suorat todisteet inflaatiosta tai räjähdyksestä, joka synnytti universumimme, ja vahvimmat todisteet siitä, että painovoima on itse asiassa tehty pienistä hiukkasista, joita kutsutaan gravitoneiksi.