Beieškant Bangos

   Vašingtono valstijos viduryje, toli nuo bet kokio miesto per dykumą nusidriekė du balti vamzdžiai. Iš pirmojo žvilgsnio atrodytų, kad jais teka dujos ar nafta, bet, tiesą sakant, vienintelis vamzdžiais keliaujantis dalykas yra lazerio šviesa. Kai kurie mano, jog šie vamzdžiai yra pats įstabiausias iš iki šiol pagamintų mokslinių prietaisų. Kitų žmonių akimis žiūrint tai tėra neregėtas pinigų švaistymas: 400 mln. dolerių išmesti perniek. Netgi ir didžiausi projekto entuziastai galvoja, kad vamzdžiai nesugebės nieko užregistruoti, jeigu po keleto metų nebus papildomai patobulinti naudojant naują, dar niekieno nepatikrintą technologiją.

   LIGO vadinamas prietaisas yra paskutinis ir iki šiol didžiausio masto bandymas aptikti gravitacijos bangas. Pasak Einsteino bendrosios reliatyvumo teorijos, kiekviena kosminė katastrofa, pavyzdžiui, juodosios bedugnės atsiradimas ar dviejų žvaigždžių susidūrimas turi erdve-laiku pasiųsti bangeles, primenančias garso svyravimus ore. Mes galėtume "išgirsti" šias gravitacijos bangeles, jei tik pasigamintume pakankamai tobulas ausis.

   Tam reikiamas jautrį sunku įsivaizduoti. Netgi ir didžiausių kosminių katastrofų metu erdvė-laikas susispaudžia ir išsitempia ne daugiau kaip per tūkstantąją dalį protono skersmens kiekvienam kilometrui. Tokiems dydžiams matuoti reikia neįsivaizduojamai jautraus prietaiso. Fizikai jau yra bandę pakabinti didelius metalo strypus, tikėdamiesi, jog jie ims virpėti veikiant praeinančioms bangoms, tačiau tas eksperimentas nepavyko.

   LIGO yra kitoks. Dviem vamzdžiais pasiųsti lazerio pluošteliai prieš susidėdami daug kartų atsispindi nuo veidrodžių. Jeigu vamzdžių ilgis pakinta, pasikeičia ir pluoštelių interferencijos sąlygos, taigi, jei gravitacijos banga ištemps vieną ir suspaus kitą vamzdį, susidėjusių pluoštelių sukurta šviesos dėmelė paryškės arba užtems. Šis efektas bus tuo didesnis, kuo ilgesni bus tie vamzdžiai. Būtent dėl šios priežasties LIGO matmenys yra milžiniški. Jį sudaro du interferometrai: vienas Vašingtono, kitas Luizianos valstijoje, o kiekvieno atšakos yra 4 km ilgio. Jie veikia jau nuo sausio mėnesio, o metų gale galbūt pavyks užregistruoti pirmąsias gravitacines bangas.

   Tiktai galbūt. Net ir šis brangus prietaisas kol kas yra gana grubus tokio tipo matavimams. 2006 m. planuojama jį perdirbti ir padaryti gerokai jautresniu.

   Kam reikia gaminti prietaisą nesitikint, kad jis veiks ir iš karto planuojant rekonstrukciją? Dirbdami su dideliu prietaisu jūs galite įgyti patyrimo, o naujas technologijas tuo pat metu galima bandyti mažesnėse mašinose. Pavyzdžiui, vokiečių grupė, dirbanti su kitu, GEO 600 vadinamu detektoriumi, aptiko naujovišką gravitacijos bangų stiprinimo būdą, kuris galėtų būti pritaikyta ir LIGO II.

   Projektui skirti pinigai yra didžiuliai, bet, jeigu išvis perstoti finansuoti mokslą, galima vieną dieną atsidurti aklagatvyje. Tik kada reikia pradėti stabdyti vis augantį mokslininkų apetitą? Tikslios formulės nėra. Neįmanoma nustatyti, kiek kitų mokslinių tyrimų būtų buvę galima paremti atsisakius gravitacinių bangų paieškos. Kiek naujai atrastų planetų prilygtų vienai gravitacinei bangai? Didysis mokslas visąlaik labai priklauso nuo to, kaip pavyksta įtikinti politikus. LIGO projekto vadovai šioje srityje tikriausiai yra dideli ekspertai.


Mokslo įdomybės