Gravitationsvåg

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Allmänna relativitetsteorin

Tvådimensionell visualisering av rumtidsstörningen från en massiv kropp. Materiens närvaro förändrar rumtidens geometri.


Introduktion · Historia · Matematik · Tester
Fenomen
Keplerproblemet · Gravitationslins · Gravitationsvåg · Ramdragning · Geodetisk effekt · Händelsehorisont · Singularitet · Svart hål

Grafisk representation av gravitationsvågor formade vid en stjärnas gravitationskollaps till ett kompakt objekt
Tvådimensionell framställning av gravitationsvågor som alstras av två neutronstjärnor som kretsar runt varandra.

Gravitationsvåg avser inom fundamentalfysik: Gravitationsstrålning som uppträder som krusningar i krökningen av rumtiden som från källan utbreder sig som vågor. Den engelska beteckningen är gravitational wave.

Förutom denna betydelsen används begreppet även inom flödesdynamik och menar då: Vågor i gränsytan mellan två medier i ett tyngdkraftfält. Ett exempel är vanliga vågor på en sjö. Den engelska beteckningen är gravity wave. I analogi med norska tyngdebølge skulle man kunna säga 'tyngdvåg' på svenska, men den etablerade beteckningen på svenska är istället gravitationsvåg vilket lätt leder till förväxling med betydelsen ovan.[1]

Fenomenet förutspåddes 1916[2] av Albert Einstein baserad på hans allmänna relativitetsteori,[3][4] som säger att gravitationsvågor transporterar energi som gravitationsstrålning. Förekomsten av gravitationsvågor är en möjlig konsekvens av den kovarianta relativitetsteorin av den allmänna relativitetsteorin eftersom det för med sig konceptet om en begränsad utbredningshastighet av fysiska interaktioner. Däremot kan gravitationsvågor inte existera i den newtonska teorin om gravitation, som postulerar att fysiska interaktioner utbreder sig med oändlig hastighet.

Potentiella källor till detekterbara gravitationsvågor inkluderar dubbelstjärnesystem som består av vita dvärgar, neutronstjärnor och svarta hål. Olika gravitationsvågsdetektor är under uppbyggnad (2016) eller i drift, såsom Advanced LIGO som började göra observationer i september 2015.[5] I februari 2016 meddelade Advanced LIGO-teamet att de upptäckt gravitationsvågor från en kollision mellan två svarta hål som ska ha varit 29 respektive 36 gånger så massiva som solen, och som smält samman 1,3 miljarder ljusår bort.[6][7][8][9][10] För mätningarna användes en laser-interferometer.[11][12]

Innan man direkt detekterade gravitationsvågor fanns det indirekta bevis för deras existens. Till exempel mätningar av Hulse–Taylors binära pulsar-system, som upptäcktes av Joseph Taylor och Russell Hulse 1974, tyder på att gravitationsvågor är mer än ett hypotetiskt koncept. En pulsar är en snabbt roterande neutronstjärna som sänder ut korta regelbundna pulser av radiovågor. Från oregelbundenheter i pulserna från pulsaren PSR 1913+16 drog de slutsatsen att denna pulsar hade en följeslagare i form av en annan neutronstjärna som gick i en tät omloppsbana. De två stjärnornas sammanlagda starka gravitationsfält påverkar frekvensen på radiopulser som sänds ut, och Taylor och Hulse kunde visa att stjärnorna roterade mycket snabbare nära varandra. De föreslog att detta berodde på att stjärnorna förlorar energi när de sänder ut gravitationsvågor. De två delade Nobelpriset i fysik 1993.

Se även[redigera | redigera wikitext]

Referenser[redigera | redigera wikitext]

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Gravitational wave, 11 februari 2016.

Noter[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ Nationalencyklopedin, åttonde bandet, 1992, uppslagsordet gravitationsvåg.
  2. ^ ”Einstein - Annalen der Physik”. einstein-annalen.mpiwg-berlin.mpg.de. http://einstein-annalen.mpiwg-berlin.mpg.de/related_texts/sitzungsberichte. Läst 11 februari 2016. 
  3. ^ ”Einstein's gravity theory passes toughest test yet: Bizarre binary star system pushes study of relativity to new limits”. phys.org. http://phys.org/news/2013-04-einstein-gravity-theory-toughest-bizarre.html. Läst 11 februari 2016. 
  4. ^ ”The Detection of Gravitational Waves with LIGO”. http://www.dpf99.library.ucla.edu/session14/barish1412.pdf. Läst 11 februari 2016. 
  5. ^ ”The Newest Search for Gravitational Waves has Begun”. LIGO Lab | Caltech. https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20150918. Läst 11 februari 2016. 
  6. ^ ”Einstein's gravitational waves found at last”. Nature News & Comment. http://www.nature.com/news/einstein-s-gravitational-waves-found-at-last-1.19361. Läst 11 februari 2016. 
  7. ^ LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration; Abbott, B. P.; Abbott, R.. ”Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger”. Physical Review Letters 116 (6): sid. 061102. doi:10.1103/PhysRevLett.116.061102. http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.116.061102. Läst 11 februari 2016. 
  8. ^ ”Gravitational waves detected 100 years after Einstein's prediction | NSF - National Science Foundation”. www.nsf.gov. http://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=137628. Läst 11 februari 2016. 
  9. ^ Overbye, Dennis (11 februari 2016). ”The New York Times”. ISSN 0362-4331. http://www.nytimes.com/2016/02/12/science/ligo-gravitational-waves-black-holes-einstein.html. Läst 11 februari 2016. 
  10. ^ ”Gravitationsvågor upptäckta”. svt.se. http://www.svt.se/nyheter/vetenskap/gravitationsvagor-upptackta. Läst 12 februari 2016. 
  11. ^ Första beviset på att svarta hål verkligen finns”. Dagens Nyheter. 11 februari 2016. http://www.dn.se/nyheter/vetenskap/forsta-beviset-pa-att-svarta-hal-verkligen-finns/. Läst 12 februari 2016. 
  12. ^ Nina Weber (11 februari 2016). ”Gravitationswellen: Was nie ein Mensch zuvor gemessen hat” (på tyska). Der Spiegel. http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/gravitationswellen-was-nie-ein-mensch-zuvor-gemessen-hat-a-1076976.html. Läst 12 februari 2016.