LIGO Kütle Çekim Dalgaları Yaratabiliyor

Yaklaşık 1 yıl önce LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) 2016’nın en büyük bilimsel keşiflerinden birini açıklamıştı. 2015 Eylül’ünde keşfedilen dalgaların kütle çekim dalgaları olduğu ancak Haziran 2016’da doğrulanabilmişti ve bu keşif Einstein’ın görelilikle ilgili en önemli tahminini doğruluyordu. 

LIGO ve kütle çekim dalgalarının önemine basitçe bir giriş yapmak isteyenler şu linki ziyaret edebilir: Bilim İnsanları Kütle Çekim Dalgaları İle Neden İlgilenir?

Uzay-zamandaki dalgalanmaları ölçebilen en hassas detektörün, aynı zamanda en iyi kütle çekim dalgası üreteci olduğu da anlaşıldı. Caltech’ten Belinda Pang LIGO’da dalgaları algılamak için yapılan iyileştirmenin dalga yaymaya yaradığını da belirtti.

LIGO’nun aynalarına vuran kuantum itmeleri dünyanın en verimli kütle çekim yayılımını yaratacak. (Matt Heintze/Caltech/MIT/LIGO Lab)

Kütle çekim dalgaları devasa nesnelerin uzay-zamanı bükmesi sonucu oluşan dalgalanmalardır. Einstein’a göre bu dalgalar, birbirleri etrafında dönen, özellikle karadelik gibi büyük kütleli kompakt cisimler tarafından yayılır ve uzayı gerip esnetirler. Washington ve Louisiana’da bulunan çok duyarlı detektörler tarafından bu dalgalar artık saptanabiliyor.

BEİJİNG ÜNİVERSİTESİ’NDEN FAN ZHANG DETEKTÖRLERİN ASLINDA YAPTIĞI ŞEYİN KÜTLE ÇEKİM DALGALARI İLE EŞLENMEK OLDUĞUNU SÖYLÜYOR. BU EŞLEME OLDUKTAN SONRA DALGALARI SAPTAYABİLİRSİNİZ VEYA YARATABİLİRSİNİZ.

Ölçümlerini olabildiğince duyarlı hale getirmek için LIGO fizikçileri, her ışık dalgasında tepelerin ve çukurların konumlarının (fazlarının) sabit ve istikrarlı kalmasını sağlamalıdır. Ancak kuantum belirsizliği, genlik olarak bilinen dalganın boyutunun daha az kesin olmasını gerektirir. Pang, kaçınılmaz genlik dalgalanmalarının aynalara rasgele itmeler veya “tekmeler” verdiğini ve ayna hareketinin uzay-zamanda küçük dalgalanmalara neden olduğunu söylüyor. Tabii ki, LIGO büyük kütle çekim dalgaları üretemez; muhtemelen daha büyük olanları bowling toplarını döndürerek kendiniz de üretebilirdiniz, ancak LIGO optimum verimlilikle dalga üretimi yapabilir.

Pang’a göre dalgaları doğrudan algılamak çok zor olsa da, dalgalar makroskopik nesneler arasındaki kuantum etkilerini incelemek için hala kullanılabilir. Kuantum mekaniği, elektron gibi son derece küçük bir cismin kelimenin tam anlamıyla aynı anda iki yerde bulunabileceğini söylüyor.

BİRÇOK FİZİKÇİ, LIGO’NUN AYNALARINDAN BİRİ GİBİ MAKROSKOPİK BİR NESNEYİ, KUANTUM HAREKETİ BENZERİ BİR DURUMA GETİRMENİN MÜMKÜN OLABİLECEĞİNİ DÜŞÜNÜYOR.

Dış dünya ile olan etkileşimler aynayı “belirli bir konuma” getireceği için bu hassas durum uzun sürmeyecektir. Yine de kütle çekimi dalgalarının yayılımından beklenen oranın, belirlenmiş konumda ölçülen oranla eşleşip eşleşmediğini görmek önemli olabilir. Bazı fizikçiler, kütle çekimin makroskopik cisimlerde kuantum durumlarını bastırmada özel bir rol oynadığını öne sürüyor.