අවිනිශ්චිතතාවයේ තරංග
මෙම වසරේ ජනවාරි මාසයේදී, LIGO නිරීක්ෂණාගාරය නියුට්‍රෝන තරු දෙකක් ඒකාබද්ධ වීමේ දෙවන සිදුවීම වාර්තා කළ බව වාර්තා විය. මෙම තොරතුරු මාධ්‍ය තුළ විශිෂ්ට ලෙස පෙනේ, නමුත් බොහෝ විද්‍යාඥයන් නව “ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග තාරකා විද්යාවේ” සොයාගැනීම්වල විශ්වසනීයත්වය පිළිබඳව බරපතල සැකයක් ඇති කිරීමට පටන් ගෙන තිබේ.
2019 අප්‍රේල් මාසයේදී ලුසියානා හි Livingston හි LIGO අනාවරකය පෘථිවියේ සිට ආලෝක වර්ෂ මිලියන 520 ක් පමණ දුරින් පිහිටි වස්තූන්ගේ එකතුවක් සොයා ගන්නා ලදී. හැන්ෆෝර්ඩ් හි එක් අනාවරකයක පමණක් සිදු කරන ලද මෙම නිරීක්ෂණය තාවකාලිකව අක්‍රීය කරන ලද අතර කන්‍යා මෙම සංසිද්ධිය ලියාපදිංචි නොකළ නමුත් සංසිද්ධිය පිළිබඳ ප්‍රමාණවත් සංඥාවක් ලෙස සලකනු ලැබීය.
සංඥා විශ්ලේෂණය GW190425 සූර්යයාගේ ස්කන්ධය මෙන් 3,3 - 3,7 ගුණයක සම්පූර්ණ ස්කන්ධයක් සහිත ද්විමය පද්ධතියක ගැටීම (1) පෙන්වා දුන්නේය. සූර්ය ස්කන්ධ 2,5 සිට 2,9 දක්වා පරාසයක පවතින ක්ෂීරපථයේ ද්විමය නියුට්‍රෝන තරු පද්ධතිවල සාමාන්‍යයෙන් නිරීක්ෂණය කරන ලද ස්කන්ධවලට වඩා මෙය පැහැදිලිවම විශාලය. මෙම සොයාගැනීම මින් පෙර නිරීක්ෂණය නොකළ ද්විමය නියුට්‍රෝන තරු ගහනයක් නියෝජනය කළ හැකි බවට යෝජනා වී ඇත. අවශ්‍යතාවයෙන් ඔබ්බට මෙම ජීවීන්ගේ ගුණ කිරීමට සෑම කෙනෙකුම කැමති නැත.
1. GW190425 නියුට්‍රෝන තාරකාවේ ගැටීම දෘශ්‍යමාන කිරීම.
කාරණය එයයි GW190425 LIGO විසින් නිරීක්ෂණය කරන ලද නියුට්‍රෝන තරු දෙකක පළමු ඒකාබද්ධ කිරීම GW170817 හි සිදු වූවාක් මෙන් විද්‍යාඥයින්ට එම ස්ථානය නිශ්චිතව දැක්වීමට නොහැකි වූ අතර විද්‍යුත් චුම්භක පරාසයේ නිරීක්ෂණ අත්සනක් නොමැත. ඒ පිළිබඳ වැඩි විස්තර පහතින්). මේවා නියුට්‍රෝන තරු දෙකක් නොවෙන්නත් පුළුවන්. සමහර විට වස්තූන්ගෙන් එකක් කළු කුහරය. සමහර විට දෙකම විය. නමුත් පසුව ඒවා දන්නා ඕනෑම කළු කුහරයකට වඩා කුඩා කළු කුහර වනු ඇති අතර ද්විමය කළු කුහර සෑදීමේ ආකෘති නැවත ගොඩනැංවිය යුතුය.
අනුවර්තනය වීමට මෙම ආකෘති සහ න්‍යායන් බොහොමයක් තිබේ. එසේත් නැතිනම් සමහරවිට "ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග තාරකා විද්‍යාව" පැරණි අභ්‍යවකාශ නිරීක්ෂණ ක්ෂේත්‍රවල විද්යාත්මක දෘඪතාවන්ට අනුවර්තනය වීමට පටන් ගනීවිද?
බොහෝ ව්‍යාජ ධනාත්මක කරුණු
Alexander Unsicker (2), ජර්මානු සෛද්ධාන්තික භෞතික විද්‍යාඥයෙකු සහ ජනප්‍රිය විද්‍යා ග්‍රන්ථ වල ගෞරවනීය කතුවරයා පෙබරවාරි මාසයේදී Medium වෙබ් අඩවියේ ලිවීය, දැවැන්ත අපේක්ෂාවන් තිබියදීත්, ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග අනාවරක LIGO සහ VIRGO (3) වසරක් තුළ රසවත් කිසිවක් පෙන්වා නැත. අහඹු අසත්ය ධනාත්මක හැර. විද්යාඥයා පවසන පරිදි, මෙය භාවිතා කරන ක්රමය පිළිබඳ බරපතල සැකයන් මතු කරයි.
2017 වසරේ භෞතික විද්‍යාව සඳහා වූ නොබෙල් ත්‍යාගය Rainer Weiss, Barry K. Barish සහ Kip S. Thorne වෙත පිරිනැමීමත් සමඟ ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග හඳුනා ගත හැකිද යන ප්‍රශ්නය එකවරම නිරාකරණය වූ බවක් පෙනෙන්නට තිබුණි. නොබෙල් කමිටුවේ තීරණය සැලකිල්ලට ගනී අතිශය ශක්තිමත් සංඥා හඳුනාගැනීම GW150914 2016 පෙබරවාරි මාසයේ පැවති මාධ්‍ය හමුවකදී ඉදිරිපත් කරන ලද අතර, දැනටමත් සඳහන් කර ඇති GW170817 සංඥාව, නියුට්‍රෝන තරු දෙකක් ඒකාබද්ධ කිරීම හේතුවෙන්, වෙනත් දුරේක්ෂ දෙකක් අභිසාරී සංඥාවක් වාර්තා කළ බැවින්.
එතැන් සිට ඔවුන් භෞතික විද්යාවේ නිල විද්යාත්මක යෝජනා ක්රමයට ඇතුල් වී ඇත. මෙම සොයාගැනීම් උද්යෝගිමත් ප්රතිචාර ඇති කළ අතර තාරකා විද්යාවේ නව යුගයක් අපේක්ෂා කරන ලදී. ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග විශ්වයට "නව කවුළුවක්" බවට පත් විය යුතු අතර, කලින් දැන සිටි දුරේක්ෂවල අවි ගබඩාවට එකතු වන අතර සම්පූර්ණයෙන්ම නව ආකාරයේ නිරීක්ෂණ වලට මග පාදයි. බොහෝ දෙනෙක් මෙම සොයාගැනීම ගැලීලියෝගේ 1609 දුරේක්ෂයට සංසන්දනය කළහ. ඊටත් වඩා උද්වේගකර වූයේ ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග අනාවරකවල සංවේදීතාව වැඩි වීමයි. 3 අප්‍රේල් මාසයේ ආරම්භ වූ O2019 නිරීක්ෂණ චක්‍රය තුළ ආකර්ෂණීය සොයාගැනීම් සහ සොයාගැනීම් දුසිම් ගනනක් සඳහා බලාපොරොත්තු ඉහළ මට්ටමක පැවතුනි. කෙසේ වෙතත්, දැනට, Unzicker සටහන් කරන්නේ, අපට කිසිවක් නැත.
නිශ්චිතවම කිවහොත්, පසුගිය මාස කිහිපය තුළ අනාවරණය කරගත් ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග සංඥා කිසිවක් ස්වාධීනව තහවුරු කර නොමැත. ඒ වෙනුවට, පැහැදිලි කළ නොහැකි තරම් ඉහළ ව්‍යාජ ධනාත්මක සංඛ්‍යාවක් සහ පසුව පහත් කරන ලද සංඥා තිබුණි. වෙනත් දුරේක්ෂ සමඟ වලංගු කිරීමේ පරීක්ෂණයෙන් සිදුවීම් 19ක් අසමත් විය. මීට අමතරව, පරීක්ෂාවෙන් සංඥා XNUMX ක් ඉවත් කරන ලදී.
ඒවායින් සමහරක් මුලදී ඉතා වැදගත් ලෙස සලකනු ලැබීය - නිදසුනක් ලෙස, GW191117j වසර බිලියන 28 කින් එකක් ලෙස ඇස්තමේන්තු කර ඇත, GW190822c වසර බිලියන 5 කින් එකක්, සහ GW200108v වසර බිලියන 1 කින් 100 සම්භාවිතාවක් ඇත. අවුරුදු. ප්‍රශ්නගත නිරීක්ෂණ කාලය වසරක්වත් නොතිබූ බව සලකන විට, එවැනි ව්‍යාජ ධනාත්මක කරුණු රාශියක් ඇත. සංඥා වාර්තා කරන ආකාරයෙහි යම් දෝෂයක් තිබිය හැක, Unzicker අදහස් දක්වයි.
ඔහුගේ මතය අනුව "දෝෂ" ලෙස සංඥා වර්ගීකරණය කිරීමේ නිර්ණායක විනිවිද පෙනෙන නොවේ. මෙය ඔහුගේ මතයක් පමණක් නොවේ. LIGO අනාවරක දත්ත විශ්ලේෂණ ශිල්පීය ක්‍රමවල දෝෂ මීට පෙර පෙන්වා දුන් සුප්‍රසිද්ධ න්‍යායික භෞතික විද්‍යාඥ Sabine Hossenfelder ඇගේ බ්ලොග් අඩවියේ මෙසේ අදහස් දැක්වීය: “මේක මට හිසරදයක් වෙනවා යාලුවනේ. ඔබේ අනාවරකය ඔබ අපේක්ෂා කරන දේ නොවන බව පෙනෙන දෙයක් දකින්නේ මන්දැයි ඔබ නොදන්නේ නම්, ඔබ අපේක්ෂා කරන දේ දැකීමට එය විශ්වාස කරන්නේ කෙසේද?"
වෙනත් නිරීක්ෂණ සමඟ ප්‍රබල ප්‍රතිවිරෝධතා වළක්වා ගැනීම හැර, සත්‍ය සංඥා අනෙක් අයගෙන් වෙන් කිරීම සඳහා ක්‍රමානුකූල ක්රියා පටිපාටියක් නොමැති බව දෝෂ අර්ථකථනය උපකල්පනය කරයි. අවාසනාවකට මෙන්, "අපේක්ෂක සොයාගැනීම්" 53 ක් තරම් පොදු දෙයක් ඇත - වාර්තා කරන තැනැත්තා හැර වෙන කිසිවෙකු එය දුටුවේ නැත.
මාධ්‍ය LIGO/VIRGO සොයාගැනීම් අකාලයේ සැමරීමට නැඹුරු වේ. පසුකාලීන විශ්ලේෂණයන් සහ තහවුරු කිරීම සඳහා සෙවීම් අසාර්ථක වූ විට, මාස ගණනාවක් තිස්සේ සිදු වූ පරිදි, මාධ්‍ය තුළ වැඩි උද්යෝගයක් හෝ නිවැරදි කිරීමක් නොමැත. මෙම අඩු ඵලදායි අවධිය කෙරෙහි මාධ්‍ය කිසිසේත්ම උනන්දුවක් නොදක්වයි.
සැකයෙන් ඔබ්බට ඇත්තේ එක් හඳුනාගැනීමක් පමණි
Unzicker ට අනුව, අපි 2016 දී විවෘත කිරීම පිළිබඳ විශාල නිවේදනයේ සිට තත්වය අනුගමනය කරන්නේ නම්, වර්තමාන සැකයන් පුදුමයට පත් නොවිය යුතුය. ඇන්ඩෲ ඩී ජැක්සන්ගේ නායකත්වයෙන් යුත් කෝපන්හේගන්හි නීල්ස් බෝර් ආයතනයේ කණ්ඩායමක් විසින් දත්තවල පළමු ස්වාධීන තක්සේරුව සිදු කරන ලදී. ඔවුන්ගේ දත්ත විශ්ලේෂණයෙන් ඉතිරි සංඥාවල අමුතු සහසම්බන්ධතා අනාවරණය වූ අතර, කණ්ඩායමේ ප්‍රකාශයන් නොතකා එහි මූලාරම්භය තවමත් අපැහැදිලි ය. සියලුම විෂමතා ඇතුළත් වේ. අමු දත්ත (පුළුල් පෙර සැකසීමෙන් සහ පෙරීමෙන් පසු) ඊනියා සැකිලි සමඟ සංසන්දනය කරන විට සංඥා ජනනය වේ, එනම් ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංගවල සංඛ්‍යාත්මක සමාකරණ වලින් න්‍යායාත්මකව අපේක්ෂිත සංඥා.
කෙසේ වෙතත්, දත්ත විශ්ලේෂණය කිරීමේදී, එවැනි ක්රියා පටිපාටියක් සුදුසු වන්නේ සංඥාවේ පැවැත්ම තහවුරු කර එහි හැඩය හරියටම දැනගත් විට පමණි. එසේ නොමැති නම්, රටා විශ්ලේෂණය නොමඟ යවන මෙවලමකි. ජැක්සන් තම ඉදිරිපත් කිරීම අතරතුර මෙය ඉතා ඵලදායි කළේ, බලපත්‍ර තහඩුවල ස්වයංක්‍රීය රූප හඳුනාගැනීමේ ක්රියා පටිපාටිය හා සසඳමින්. ඔව්, නොපැහැදිලි රූපයකින් නිවැරදිව කියවීමේ ගැටළු නොමැත, නමුත් ඒ අසලින් ගමන් කරන සියලුම මෝටර් රථවල හරියටම එකම ප්‍රමාණයේ සහ මාදිලියේ බලපත්‍ර තහඩු තිබේ නම් පමණි. කෙසේ වෙතත්, ඇල්ගොරිතම "වනයේ" රූප සඳහා යෙදුවේ නම්, එය කළු ලප සහිත ඕනෑම දීප්තිමත් වස්තුවකින් බලපත්‍ර තහඩුව හඳුනා ගනී. ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග සමඟ සිදු විය හැකි යැයි Unzicker සිතන්නේ මෙයයි.
3. ලෝකයේ ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග අනාවරක ජාලය
සංඥා හඳුනාගැනීමේ ක්‍රමවේදය පිළිබඳ වෙනත් ගැටළු ඇති විය. විවේචනවලට ප්රතිචාර වශයෙන්, කෝපන්හේගන් කණ්ඩායම රටා භාවිතා නොකර සංඥා හඳුනාගැනීම සඳහා තනිකරම සංඛ්‍යානමය ලක්ෂණ භාවිතා කරන ක්‍රමයක් සකස් කරන ලදී. අයදුම් කළ විට, ප්‍රතිඵල තවමත් පැහැදිලිව පෙන්නුම් කරන්නේ 2015 සැප්තැම්බර් මාසයේ පළමු සිදුවීමයි, නමුත්... දැනට මෙය පමණි. එවැනි ප්‍රබල ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංගයක් පළමු අනාවරකය දියත් කිරීමෙන් ඉක්බිතිව "වාසනාවක්" ලෙස සැලකිය හැකි නමුත් වසර පහකට පසුව තවදුරටත් තහවුරු වූ සොයාගැනීම් නොමැතිකම කනස්සල්ලට කරුණක් බවට පත්වෙමින් තිබේ. ඉදිරි වසර දහය තුළ සංඛ්‍යානමය වශයෙන් සැලකිය යුතු සංඥාවක් නොමැති නම්, පවතිනු ඇත GW150915 හි පළමු හඳුනාගැනීම තවමත් සැබෑ ලෙස සලකනවාද?
එය පසුව බව සමහරු කියනු ඇත හඳුනාගැනීම GW170817, එනම්, ද්විමය නියුට්‍රෝන තාරකාවකින් ලැබෙන තාප න්‍යෂ්ටික සංඥාවක්, ගැමා කිරණ කලාපයේ සහ දෘශ්‍ය දුරේක්ෂවල උපකරණ නිරීක්ෂණවලට අනුකූල වේ. අවාසනාවකට මෙන්, බොහෝ නොගැලපීම් තිබේ: LIGO හඳුනාගැනීම සොයාගනු ලැබුවේ අනෙකුත් දුරේක්ෂ මගින් සංඥා සටහන් කර පැය කිහිපයකට පසුවය.
දින තුනකට පෙර දියත් කරන ලද VIRGO රසායනාගාරය හඳුනාගත හැකි සංඥාවක් නිකුත් කළේ නැත. මීට අමතරව, LIGO/VIRGO සහ ESA එකම දිනයේ ජාල අසාර්ථකත්වයන් අත්විඳ ඇත. නියුට්‍රෝන තරුව ඒකාබද්ධ කිරීම, ඉතා දුර්වල දෘශ්‍ය සංඥාවක් ආදිය සමඟ සංඥාවේ ගැළපුම ගැන සැක මතු විය. අනෙක් අතට ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග අධ්‍යයනය කරන බොහෝ විද්‍යාඥයන් කියා සිටින්නේ LIGO මඟින් ලබාගත් දිශානත තොරතුරු අනෙක් ඒවාට වඩා බොහෝ නිවැරදි බවයි. දුරේක්ෂ දෙකක්, සහ ඔවුන් පවසන්නේ සොයා ගැනීම අහම්බයක් විය නොහැකි බවයි.
Unzicker සඳහා, GW150914 සහ GW170817 යන දෙකෙහිම දත්ත, ප්‍රධාන මාධ්‍ය සාකච්ඡාවලදී උද්දීපනය කරන ලද ඔවුන්ගේ ආකාරයේ පළමු සිදුවීම්, "අසාමාන්‍ය" තත්වයන් යටතේ ලබා ගත් අතර වඩා හොඳ තාක්ෂණික තත්වයන් යටතේ ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කළ නොහැකි වීම තරමක් භයානක අහඹු සිදුවීමකි. දිගු ශ්‍රේණියේ මිනුම්.
මෙය උපකල්පිත සුපර්නෝවා පිපිරුම වැනි පුවත් වලට මග පාදයි (එය මිත්‍යාවක් බවට පත් විය), අද්විතීය නියුට්‍රෝන තරු ඝට්ටනයඑය විද්‍යාඥයින්ට "වසර ගණනාවක පිළිගත් දැනුම" හෝ 70-සූර්ය ස්කන්ධ කළු කුහරය ගැන නැවත සිතා බැලීමට බල කරයි, එය LIGO කණ්ඩායම ඔවුන්ගේ න්‍යායන් ඉක්මන් තහවුරු කිරීමක් ලෙස හැඳින්වීය.
ගුරුත්වාකර්ෂණ තරංග තාරකා විද්‍යාව "වෙනත් ආකාරයකින් නොපෙනෙන" තාරකා විද්යාත්මක වස්තූන් සැපයීමේ අපකීර්තියට පත්වන තත්වයක් ගැන Unzicker අනතුරු අඟවයි. මෙය සිදුවීම වලක්වා ගැනීම සඳහා, ක්‍රමවල වැඩි විනිවිදභාවය, භාවිතා කරන ලද සැකිලි ප්‍රකාශනය, විශ්ලේෂණ ප්‍රමිතීන් සහ ස්වාධීනව සත්‍යාපනය නොකළ සිදුවීම් සඳහා කල් ඉකුත්වන දිනයක් නියම කිරීම ඔහු යෝජනා කරයි.
