重力はすべてをまとめる力だけではありません。 一般相対性理論を理解することで、重力が時空重力波の構造に波紋を生み出す可能性があることがわかります。
では、重力波はどのように機能するのでしょうか？
アインシュタインが一般相対性理論を提案した直後、彼は重力が波を生み出すことができることに気づきました。 しかしすぐに、彼は再び自分の結論を疑った。 彼は一般相対性理論の単純化された形を通して重力波の存在に気づきました、しかしアインシュタインは重力波が実際に存在したのか、それとも単純化プロセスの単なる産物なのかを知りませんでした。
一般相対性理論の方程式を解くのが難しいことはよく知られているので、アインシュタイン自身でさえそれについて漠然としていたのも不思議ではありません。 一般相対性理論が重力波の存在を支持しているという決定的な結論に物理学者が最終的に到達するまでに数十年かかりました。 言い換えれば、重力波は本物です。
宇宙のほとんどすべての動きは重力波を生成します。 他の波と同様に、重力波はわずかな揺れで発生する可能性があります。 水をかき混ぜると水の波が見えます。 喉が振動すると音波が発生します。 電子を振ると電磁波が発生します。 重力波を生成するには、オブジェクトを加速するだけです。
重力波は、重力の作用下での波紋である光速で波源から外側に伝播します。 重力波があなたを通過すると、まるで粘土のようにあなたをこねる巨大な手があるかのように、あなたは引き伸ばされて圧迫されます。
重力波を感じますか？
宇宙のすべてが重力波を生み出していますが、あなたはそれらに実際に気づいたことはありません。 これまでのところ、重力は自然界の4つの基本的な力の中で最も弱いものです。 重力を10 ^ 27倍に拡大しても、重力は他の3つの基本的な力（弱い核力、電磁力、強い核力）よりも数桁弱いままです。 重力波は弱いです。 重力波は、通常の重力を超える小さな擾乱です。
これはまた、あなたの手の波によって生成された重力波がほとんど完全に存在しないことを意味します。 時空に多数の重力波を作り出すには、ブラックホールの衝突、中性子星の衝突、超新星の爆発、星全体を飲み込む超巨大なブラックホール、さらにはで放出されるカオス力など、非常に大きな質量とエネルギーの動きが必要です。ビッグバンの始まり。
2つの合体するブラックホールから0.5マイル以内にいる場合、黒穴の合流によって放出される重力波は、あなたを引き裂くのに十分な強さです。 ただし、数百マイル離れていると、髪の毛も動きません。
そして私たちの惑星は非常に有利な位置にあり、これらの壊滅的な出来事から数百万または数十億光年離れています。 地球に伝播する重力波の振幅は、陽子の幅より大きくなることはありません。
もちろん重力波もとても神秘的です
重力波は非常に弱いため、人間が最終的に重力波を検出するまでには、四半世紀近くの技術開発が必要でした。 2015年、レーザー干渉重力波観測所（LIGO）は、重力波の最初の検出を確認しました。 重力波は、14億光年離れた2つのブラックホールの合併から来ています。
弱い重力波にも利点があります。重力波は非常に弱いため、物質との相互作用がほとんどなく、重力波は散乱したり吸収されたりすることなく、宇宙全体を自由に移動できます。 これはまた、通常は見られないものを見ることができることを意味します。
宇宙の真ん中で2つのブラックホールが衝突した場合、どうすればこのイベントを観測できますか？ 2つのブラックホールが衝突中にいかなる形の電磁放射も放出しなかった場合、私たちの望遠鏡はプロセス全体を観測することができません。 しかし、これらの衝突は重力波の形で大量のエネルギーを放出します。これは通常、宇宙のすべての星によって生成されたエネルギーの合計よりも多くなります。
LIGOが2015年に最初に重力波を検出して以来、LIGOとVirgoは、重力波の検出にも使用されているイタリアの別の大型干渉計であり、48を超えるブラックホール衝突イベントを確認しています。 私たちは、重力波の時折の検出から、天文学の成熟した分野に移行しました。 これらのマイクロ秒の振動は、次世代の天文学者が宇宙の内部の仕組みと新たに発見された謎への洞察を得るのに役立ちます。
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