חודש בלבד אחרי הידיעה על גילוי גלי כבידה, בסוכנות החלל האירופית מדווחים על התקדמות לקראת השלב הבא – גלאי ענק בחלל

לפני כחודש הכריזה קבוצת חוקרים מגלאי הכבידה LIGO בארה"ב שהצליחה למדוד לראשונה גלי כבידה. עכשיו הדור הבא של הגלאים כבר יוצא לדרך. סוכנות החלל האירופית ESA שיגרה בדצמבר שעבר את החללית LISA pathfinder, שעליה הותקנו מכשירי מדידה שתפקידם לבדוק את האפשרות לבנות גלאי מתקדם לגלי כבידה בחלל. הגלאי המתוכנן מיועד לשיגור רק ב-2034, אך בתחילת מרץ כבר החלו המדידות הראשונות.

החללית נושאת שתי קוביות זהב זהות לחלוטין בגודל של 46 מ"מ, במרחק של 38 ס"מ בדיוק זו מזו. המרחק בין הקוביות נמדד באמצעות אינטרפרומטר – קרני לייזר שמכוונות כך שיפגעו בקוביות ויחזרו מהן. לאחר מכן הקרניים נפגשות ונמדדת ההתאבכות ביניהן. אם גלי האור חוזרים ושניהם נמצאים בשיא הגל, הם יגבירו זה את זה (התאבכות בונה); אם גל אחד בשיאו והשני הפוך לו הם יבטלו זה את זה (התאבכות הורסת); גלאי עוצמה מאפשר להבחין בין שני המקרים ולדעת אם הקרניים עברו מרחק שווה.

הגלאי המתוכנן יקרא LISA (Laser Interferometer Space Antenna) ויורכב משלוש חלליות שיוצבו במרחק של כמה מיליוני קילומטרים זו מזו. בכל חללית תהיה קוביית זהב אחת ולייזרים ימדדו את המרחק ביניהן בדיוק רב. סטייה במרחק תעיד על גלי כבידה שהאריכו מעט את מסלולן של קרני הלייזר. גם גלאי LIGO פועל בשיטה דומה, אך קרני לייזר שעוברות מיליוני ק"מ יוכלו לספק מדידה רגישה ומדוייקת בהרבה ממה שאפשר לעשות על כדור הארץ, ולמדוד גם גלי כבידה חלשים מאוד.  גלאי LISA, שעלותו המתוכננת כמיליארד דולר, יהיה האינטרפרומטר הגדול ביותר שנבנה אי פעם, ויספק מדידות חסרות תקדים של גלי כבידה.

המדידה בחללית הנוכחית לא אמורה להבחין בגלי כבידה עצמם, אלא רק להראות שאכן אפשר למדוד בדיוק רב את המרחק בין שתי הקוביות, לזהות את רעשי הרקע ולהפעיל אינטרפרומטר בחלל לאורך זמן. היעד הוא למדוד את המרחק בין הקוביות בדיוק של פיקו-מטר, כלומר מיליונית המיליונית של המטר. המדידות המדויקות יאפשרו לתכנן את הגלאי הגדול יותר.

החללית נמצאת במרחק של כמיליון וחצי ק"מ מכדור הארץ ובתוכה הקוביות המרחפות והלייזרים. הקוביות מוחזקות בתוך תאים שמאפשרים לשלוט בטמפרטורה ובשדות החשמליים והמגנטיים. מנועים קטנים מאפשרים לחללית לתקן את מיקומה כך שהקוביות ימשיכו לרחף כל הזמן ותנועתן תהיה תלויה רק בכוח הכבידה. באמצעות מדידות וניסויים שיארכו כחצי שנה מקווים החוקרים להראות שאפשר לבנות גלאי גלי כבידה ענק בחלל. בינתיים מדווחים המדענים על תוצאות מצוינות. המערכת הניסיונית עבדה כמתוכנן מיד עם הפעלתה, דבר נדיר מאוד בפרויקטים מורכבים כל כך.

יכולות המדידה של גלאי כזה יהיו טובות הרבה יותר מגלאים על כדור הארץ, ויאפשרו למדוד גם גלים חלשים בתדירויות נמוכות יותר, שמקורם בהתנגשויות בין גלקטיות ובחורים שחורים מסיביים במיוחד. המדידות המוצלחות של LISA pathfinder והתצפית המדהימה שכבר הושגה בגלאי LIGO מבטיחים עתיד ורוד בחיפוש אחר גלי כבידה.
 

5 תגובות

  • סיימון רובסון

    כבידה ככוח דוחף

    חגי. האים נעשה ניסוי המראה שכוח הכבידה מושך ולא דוחף?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןחגי אדרי

    תשובה

    שלום סיימון, ישנן המון תצפיות לכך שכח הכבידה הוא מושך. כל חפץ שנופל בנפילה חופשית מראה את זה (למשל תפוח מעץ, כדור משחק, אבן, וכו'), אם כוח המשיכה לא היה מושך הם לא היו נופלים אל כדור הארץ. גם התנועה של כוכבי הלכת סביב השמש ,והירח ולוונים סביב כדור הארץ מראים שכוח המשיכה הוא מושך.
    אתה גם יכול לראות את הסרטון הזה
    https://www.youtube.com/watch?v=E43-CfukEgs
    בוא הם מראים שתאוצת הכובד אינה תלויה במסה. העובדה שהכדור והנוצות נופלים אל כדור הארץ מוכיחה שכוח המשיכה מושך.

  • סיימון רובסון

    כוח מושך או דוחף

    חגי, אני באמת לא איש מקצוע, אני מעלה סוגיה זו כיוון שהמדיה המושכת טרם נתגלתה ועל כן תאוריות של דחיפה עשויות להסביר היטב את נפילתם של חפצים.
    לצורך העניין אני מציע שנבדוק את תנועת העשן באוויר.
    אם בריק ובאוור ובחומר יש כוחות שמתנגשים בעצמים (סוג של מיתרים), הרי תתכן אפשרות שמיתרים מאבדים את האנרגיה שלהם בקרבת מאסה. אם המיתר משנה את האנרגיה שלו מאנרגיה דוחפת לאנרגית מאסה, הרי שבתאוריה המיתרים יכולים לדחוף גופים שמימיים. ככול שמתרחקים ממרכזי המאסה, המיתרים דוחפים יותר חזק.
    התנועה של עשן באוויר מדגימה את זה באופן חלקי.

  • א.עצבר

    המודל החדש מול המודל הסטנדרטי הפיזיקלי

    המודל החדש מול המודל הסטנדרטי הפיזיקלי המודל החדש משתמש במושגים מדעיים.
    מושג מדעי הוא כמותי, ניתן למדידה, ויש לו מכשיר מדידה.
    המושגים המדעיים של המודל החדש הם אורך, שטח, נפח, זמן ,ואנרגיה. במודל החדש מופיע מושג מדעי חדש, והוא הזמן הסטטי.
    זמן סטטי הוא דבר כמותי, ללא הבחנה של עבר, עכשיו או עתיד.
    זמן סטטי ממלא את נפח היקום, והריק כבר לא קיים.
    זמן סטטי קיים , כיוון שהוא ניתן למדידה.
    בכל כיוון שנבחר, נמדוד 0.0033 מיקרו שנייה למטר.
    זמן סטטי הוא התווך שבו נעים גלי זמן סטטי, במהירות C
    התווך הזה הוא נח מוחלט וקר מוחלט. זמן סטטי יספק הסבר לתופעות , ששמם המקובל תופעות חשמליות.
    מגנט, הוא מפוח נצחי של שטף זמן סטטי.
    זרם חשמלי הוא זרם של זמן סטטי.
    קבל הוא רכיב המסוגל לאגור כמות של זמן סטטי.
    כל התופעות ששמם המקובל "תופעות אלקטרו סטטיות" הן תופעות של זמן סטטי.
    השם המקובל של גלי זמן סטטי, הוא גלים אלקטרו מגנטיים. המודל החדש יספק הסבר על מבנה החומר.
    החומר נוצר מצירוף כמויות, של זמן סטטי ואנרגיה.
    רק לאחר יצירת החומר, ניתן להבחין בזמן הדינמי הצמוד תמיד לפעולה פיזיקלית.
    לכל פעולה פיזיקלית יש רגע התחלה בהווה, ורגע סיום בעתיד.
    כל פעולה פיזיקלית ניכרת בצירוף כמויות של זמן ואנרגיה.
    הזמן הזה הוא הזמן הדינמי. המודל החדש כבר הסביר את מבנה היקום במאמר
    6 צעדים אל יקום חדש, הפועל ללא כוח משיכה. במודל החדש אין כוחות,
    אין כוח משיכה, אין כוח גרעיני חזק, אין כוח גרעיני חלש, ואין כוח אלקטרו מגנטי.
    כוח אינו מושג מדעי, והוא למעשה מושג ספרותי המספר סיפור.
    הכוחות מופיעים במודל הסטנדרטי, באו כהמשך ""להצלחה"" של כוח המשיכה . במודל החדש אין אלקטרונים, אין פרוטונים, אין נויטרונים, אין קוורקים, אין גלואונים, אין , ואין , כל החלקיקים המפורסמים.
    מה שכן יכול להיות......זה חלקיקים של זמן סטטי. במודל החדש אין גלים של כוח משיכה, כיוון שאין דבר כזה...כוח משיכה.
    במודל החדש יש גלים של זמן סטטי.
    המודל החדש אמור לספק הסבר לכל התופעות הפיזיקליות,והוא יוחלף במודל חדש אחר, אם הוא לא יצליח במשימתו. א.עצבר

  • א.עצבר

    6 צעדים אל יקום הפועל ללא כוח משיכה

    http://img2.timg.co.il/forums/2/173f05cc-dd1d-428f-9fbf-20eabdbd7332.pdf