Αναλύοντας το κοσμικό “τραγούδι” των βαρυτικών κυμάτων

Μία εξαιρετικού ενδιαφέροντος ομιλία, σχετικά με μία από τις πιο πρόσφατες και εξέχουσας σημασίας ανακαλύψεις του ανθρώπου, σχετικά με τη λειτουργία του Σύμπαντος, έδωσε ο καθηγητής Φυσικός, Δρ. Κώστας Κόκκοτας του Πανεπιστημίου Tuebingen.

Η ομιλία πραγατοποιήθηκε στο πλαίσιο του Διεθνούς Συνεδρίου Κοσμολογίας “10th Aegean Summer School”, το οποίο διεξάγεται στην Ερμούπολη από τις 16 έως τις 27 Σεπτεμβρίου 2019 με τη συνδιοργάνωση του Δήμου Σύρου – Ερμούπολης, της Περιφέρειας Νοτίου Αιγαίου, του Εργαστηριακού Κέντρου Φυσικών Επιστημών της Δ.Δ.Ε. Κυκλάδων και του Εθνικού Μετσόβειου Πολυτεχνείου.

Ο Δρ. Κόκκοτας ξεκινώντας την ομιλία του έκανε μία γενικότερη εισαγωγή στους πλανήτες και τα αστρικά σώματα, όπως επίσης την παρατήρησή τους από τους επιστήμονες και τις προβλέψεις τους, βάσει των νόμων του Νεύτωνα, που επαληθεύθηκαν με την ανακάλυψη νέων πλανητών, όπως ο Ποσειδώνας.

Στη συνέχεια, ο καθηγητής πέρασε στην αναλυτική επεξήγηση της Ειδικής και Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία προέβλεπε την καμπύλωση του πλέγματος του χωρόχρονου, σε σχέση με τη μάζα, την ενέργεια και την ορμή μέσα σε αυτόν, προβλέψεις, οι οποίες έχουν επανειλημμένως αποδειχθεί στην πράξη, μέσα από επιστημονικά πειράματα και παρατηρήσεις.

Μία εκ των προβλέψεων της Θεωρίας της Σχετικότητας ήταν και η παραγωγή βαρυτικών κυμάτων, τα οποία παράγονται, όταν σώματα με πολύ μεγάλη μάζα και ορμή, όπως αστέρες νετρονίων και υπερμεγέθεις μελανές οπές (μαύρες τρύπες), κινούνται πολύ γρήγορα και έτσι προκαλούν κυματισμούς στο πλέγμα του χωρόχρονου.

Όπως εξήγησε ο Δρ. Κόκκοτας, η ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων φάνταζε τόσο εξωπραγματική, ακόμη και στον ίδιο των Αϊνστάιν, ο οποίος εκπόνησε εργασία, προκειμένου να διαψεύσει τις προβλέψεις της δικής του θεωρίας, η οποία όμως δεν έγινε δεκτή. Ωστόσο, η επιστημονική κοινότητα, έπειτα από αρκετές δεκαετίες ολοένα και περισσότερο – εφόσον οι περισσότερες προβλέψεις της Θεωρίας της Σχετικότητας επαληθεύονταν – έψαχναν τρόπους, προκειμένου να επιβεβαιώσουν την ύπαρξη και των βαρυτικών κυμάτων.

Παρά το γεγονός, ότι οι πρώτες προσπάθειες δεν στέφθηκαν με επιτυχία, καθώς, τόσο η εξέλιξη της τεχνολογίας, όσο και οι αρχικοί υπολογισμοί των ερευνητών δεν βοήθησαν στην εξαγωγή ασφαλών συμπερασμάτων, η πρώτη επιτυχής προσπάθεια έγινε μόλις πριν τέσσερα χρόνια, όταν επιστημονικές ομάδες, αφενός κατάφεραν με τη χρήση τεχνολογίας λέιζερ σε σωλήνες αρκετών χιλιομέτρων να μετρήσουν την απειροελάχιστη καμπύλωση του χωροχρόνου με συχνότητα κύματος και αφετέρου, να εντοπίσουν και την πηγή των κυμάτων, με τη μέθοδο της τριγωνοποίησης, χρησιμοποιώντας στοιχεία από εγκαταστάσεις ανιχνευτών σε όλο τον κόσμο.

Παράλληλα, ο καθηγητής μοιράστηκε με το κοινό του και εικόνες, από την ολοένα και γρηγορότερη περιστροφή δύο αστέρων νετρονίων, ο ένας γύρω από τον άλλο, έως και τη σύγκρουσή τους, αλλά και τον ήχο που παράγεται όταν μία μαύρη τρύπα με 300 φορές τη μάζα του ήλιου μας, μπαίνει στο βαρυτικό πεδίο μίας μαύρης τρύπας, εφάμιλλης με αυτήν που υπάρχει στο κέντρο του γαλαξία μας, με 3.000.000 φορές τη μάζα του ήλιου, έως ότου η δεύτερη την απορροφήσει.

Η εμπειρία ήταν μοναδική, με το κοινό να παρακολουθεί σχεδόν “μαγεμένο” τους “ψιθύρους του κενού χώρου” και να παρακολουθεί με αμέριστη προσοχή, όσο ο Δρ. Κόκκοτας εξηγούσε τη σημασία της παρατήρησης και μελέτης των βαρυτικών κυμάτων, των αποτελεσμάτων δηλαδή της σύγκρουσης αντικειμένων με τεράστια μάζα, που πολύ πιθανόν να έχουν συμβεί εκατομμύρια, ακόμη και δισεκατομμύρια χρόνια στο παρελθόν.