What are gravitational waves? - Amber L. Stuver

Μετάφραση: Maria K. Επιμέλεια: Chryssa R. Takahashi

[«Πολύ θα ήθελα να δω τώρα το πρόσωπο του Αϊνστάιν».

- Ρέινερ Βάις, συνιδρυτής του LIGO.]

Περίπου στις έξι η ώρα το πρωί στις 14 Σεπτεμβρίου 2015,

At about six o'clock in the morning on September 14, 2015,

scientists witnessed something no human had ever seen:

οι επιστήμονες έγιναν μάρτυρες σε κάτι που κανείς άνθρωπος δεν είχε ξαναδεί:

two black holes colliding.

Δύο μαύρες τρύπες να συγκρούονται.

Both about 30 times as massive as our Sun,

Και οι δύο με περίπου 30 φορές μεγαλύτερη μάζα από τον δικό μας ήλιο,

they had been orbiting each other for millions of years.

βρίσκονταν σε τροχιά μεταξύ τους για εκατομμύρια χρόνια.

Καθώς πλησίαζαν πιο κοντά,

As they got closer together,

they circled each other faster and faster.

περικύκλωναν η μία την άλλη όλο και πιο γρήγορα.

Finally, they collided and merged into a single, even bigger, black hole.

Τελικά, συγκρούστηκαν και ενώθηκαν σε μία, ακόμα μεγαλύτερη, μαύρη τρύπα.

A fraction of a second before their crash,

Ένα κλάσμα του δευτερολέπτου πριν τη σύγκρουσή τους,

they sent a vibration across the universe at the speed of light.

έστειλαν μια δόνηση στο σύμπαν με ταχύτητα φωτός.

And on Earth, billions of years later,

Και στη γη, δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα,

a detector called the Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory,

o ανιχνευτής ονόματι Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory,

or LIGO for short,

ή LIGO εν συντομία,

την εντόπισε.

picked it up.

The signal only lasted a fifth of a second

Το σήμα διήρκησε μόνο ένα πέμπτο του δευτερολέπτου

και ήταν η πρώτη παρατήρηση βαρυτικών κυμάτων του ανιχνευτή.

and was the detector's first observation of gravitational waves.

Τι είναι αυτές οι κυματικές διαταραχές στο χώρο;

What are these ripples in space?

The answer starts with gravity,

Η απάντηση ξεκινά με τη βαρύτητα,

the force that pulls any two objects together.

τη δύναμη που τραβά οποιαδήποτε δύο αντικείμενα μαζί.

That's the case for everything In the observable universe.

Αυτό ισχύει για τα πάντα στο παρατηρήσιμο σύμπαν.

You're pulling on the Earth, the Moon, the Sun, and every single star,

Τραβάς τη γη, το φεγγάρι, τον ήλιο, και κάθε αστέρι,

and they're pulling on you.

και σε τραβούν και αυτά.

The more mass something has, the stronger its gravitational pull.

Όσο μεγαλύτερη μάζα έχει κάτι, τόσο πιο δυνατή η βαρυτική του έλξη.

The farther away the object, the lower its pull.

Όσο πιο μακριά είναι το αντικείμενο, τόσο πιο ασθενής η έλξη του.

Αν κάθε μάζα έχει επίδραση σε κάθε άλλη μάζα στο σύμπαν,

If every mass has an effect on every other mass in the universe,

no matter how small,

όσο μικρή και αν είναι,

then changes in gravity can tell us about what those objects are doing.

τότε οι αλλαγές στη βαρύτητα μπορούν να μας πουν τι κάνουν αυτά τα αντικείμενα.

Fluctuations in the gravity coming from the universe

Οι ταλαντεύσεις στη βαρύτητα που προέρχονται από το σύμπαν

are called gravitational waves.

ονομάζονται βαρυτικά κύματα.

Gravitational waves move out from what caused them,

Τα βαρυτικά κύματα μεταπηδούν από αυτό που τα προκάλεσε,

όπως οι κυματικές διαταραχές σε μια λίμνη.

like ripples on a pond,

Γίνονται μικρότερα

getting smaller as they travel farther from their center.

καθώς ταξιδεύουν μακριά από το κέντρο τους.

But what are they ripples on?

Αλλά τίνος κυματικές διαταραχές είναι αυτές;

When Einstein devised his Theory of Relativity,

Όταν ο Αϊνστάιν επινόησε τη δική του Θεωρία της Σχετικότητας,

he imagined gravity as a curve in a surface called space-time.

φαντάστηκε τη βαρύτητα ως μια καμπύλη σε μια επιφάνεια ονόματι χωροχρόνος.

A mass in space creates a depression in space-time,

Μια μάζα στο χώρο δημιουργεί μια πτώση στο χωροχρόνο,

and a ball rolling across a depression will curve

και μια μπάλα που περιστρέφεται γύρω από μια πτώση

θα κυρτώσει σαν να έλκεται από την άλλη μάζα.

like it's being attracted to the other mass.

The bigger the mass,

Όσο πιο μεγάλη είναι η μάζα,

the deeper the depression and the stronger the gravity.

τόσο πιο βαθιά η πτώση, και τόσο πιο δυνατή η βαρύτητα.

When the mass making the depression moves, that sends out ripples in space-time.

Όταν η μάζα που κάνει την πτώση κινείται, αυτό στέλνει διαταραχές στοn χωροχρόνο.

Αυτά είναι τα βαρυτικά κύματα.

These are gravitationl waves.

What would a gravitational wave feel like?

Πώς είναι να αισθάνεσαι ένα βαρυτικό κύμα;

If our bodies were sensitive enough to detect them,

Αν τα σώματά μας είχαν τη δυνατότητα να τα εντοπίσουν,

we'd feel like we were being stretched sideways

θα νιώθαμε σαν να μας τραβούσαν πλαγίως

while being compressed vertically.

καθώς συμπιεζόμασταν κάθετα.

And in the next instant,

Και στην επόμενη στιγμή,

stretched up and down while being compressed horizontally,

θα μας τραβούσαν πάνω - κάτω καθώς θα συμπιεζόμασταν οριζόντια,

sideways,

πλαγίως,

then up and down.

μετά πάνω - κάτω.

This back and forth would happen over and over

Αυτό το μπρος - πίσω θα γινόταν συνεχώς

as the gravitational wave passed right through you.

ενώ το βαρυτικό κύμα περνούσε μέσα σου.

But this happens on such a minute scale that we can't feel any of it.

Αυτό, όμως, συμβαίνει σε τέτοια κλίμακα του λεπτού

που δεν μπορούμε να το αισθανθούμε.

So we've built detectors that can feel it for us.

Οπότε, φτιάξαμε ανιχνευτές που μπορούν να το νιώσουν για εμάς.

That's what the LIGO detectors do.

Αυτό κάνουν οι ανιχνευτές LIGO.

And they're not the only ones.

Και δεν είναι οι μόνοι.

Υπάρχουν ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων σε ολόκληρο τον κόσμο.

There are gravitational wave detectors spread across the world.

These L-shaped instruments have long arms,

Αυτά τα όργανα σχήματος L έχουν μακριά άκρα,

whose exact length is measured with lasers.

των οποίων το ακριβές μήκος μετριέται με λέιζερ.

If the length changes, it could be because gravitational waves are stretching

Αν το μήκος αλλάξει, θα μπορούσε να είναι επειδή τα βαρυτικά κύματα τραβούν

and compressing the arms.

και συμπιέζουν τα άκρα.

Once the detectors feel a gravitational wave,

Μόλις οι ανιχνευτές νιώσουν ένα βαρυτικό κύμα,

scientists can extract information about the wave's source.

οι επιστήμονες μπορούν να εξάγουν πληροφορίες

για την πηγή του κύματος.

In a way, detectors like LIGO are big gravitational wave radios.

Με κάποιον τρόπο, ανιχνευτές όπως ο LIGO είναι μεγάλα ραδιόφωνα βαρυτικού κύματος.

Τα ραδιοκύματα ταξιδεύουν παντού γύρω σου, αλλά δεν μπορείς να τα νιώσεις

Radio waves are traveling all around you, but you can't feel them

or hear the music they carry.

ή να ακούσεις τη μουσική που κουβαλούν.

It takes the right kind of detector to extract the music.

Χρειάζεται ειδικός ανιχνευτής για να εξάγει τη μουσική.

Ο LIGO ανιχνεύει ένα σήμα βαρυτικού κύματος,

LIGO detects a gravitational wave signal,

which scientists then study for data about the object that generated it.

το οποίο οι επιστήμονες, μετά, μελετούν για δεδομένα

σχετικά με το αντικείμενο που το παρήγαγε.

They can derive information, like its mass and the shape of its orbit.

Μπορούν να αποσπάσουν πληροφορίες,

όπως η μάζα του και το σχήμα της τροχιάς του.

We can also hear gravitational waves by playing their signals through speakers,

Μπορούμε, επίσης, να ακούσουμε βαρυτικά κύματα

παίζοντας τα σήματά τους μέσω ηχείων,

ακριβώς όπως τη μουσική που ένα ραδιόφωνο εξάγει από ραδιοκύματα.

just like the music a radio extracts from radio waves.

So those two black holes colliding sounds like this.

Η σύγκρουση αυτών των δύο μαύρων τρυπών ακούγεται κάπως έτσι.

Scientists call this slide whistle-like noise a chirp,

Οι επιστήμονες αποκαλούν

αυτόν τον γλιστερό, σαν σφύριγμα, θόρυβο, τιτίβισμα,

and it's the signature of any two objects orbiting into each other.

και είναι το χαρακτηριστικό οποιωνδήποτε δύο αντικειμένων που βρίσκονται σε τροχιά.

The black hole collision was just one example

Η σύγκρουση μαύρων τρυπών ήταν απλώς ένα παράδειγμα

του τι μπορούν να μας πουν τα βαρυτικά κύματα.

of what gravitational waves can tell us.

Other high-energy astronomical events will leave gravitational echoes, too.

Άλλα αστρονομικά γεγονότα υψηλής ενέργειας αφήνουν, επίσης, βαρυτικές ηχούς.

The collapse of a star before it explodes in a supernova,

Η κατάρρευση ενός αστεριού πριν εκραγεί σε σούπερνοβα,

or a very dense neutron stars colliding.

ή μια σύγκρουση πολύ πυκνών αστεριών νετρονίων.

Every time we create a new tool to look at space,

Κάθε φορά που δημιουργούμε ένα νέο εργαλείο για να δούμε στο σύμπαν,

we discover something we didn't expect,

ανακαλύπτουμε κάτι που δεν περιμέναμε,

something that might revolutionize our understanding of the universe.

κάτι που μπορεί να φέρει επανάσταση στην κατανόησή μας για το σύμπαν.

LIGO's no different.

Ο LIGO δεν αποτελεί εξαίρεση.

In the short time it's been on,

Στο μικρό χρονικό διάστημα που λειτουργεί, ο LIGO έχει ήδη αποκαλύψει εκπλήξεις,

LIGO's already revealed surprises,

like that black holes collide more often than we ever expected.

όπως ότι οι μαύρες τρύπες συγκρούονται πιο συχνά από ό, τι περιμέναμε.

It's impossible to say, but exciting to imagine,

Είναι αδύνατο να προβλέψεις, αλλά συναρπαστικό να φαντάζεσαι,

what revelations may now be propagating across space

τι αποκαλύψεις μπορεί τώρα να διαδίδονται στο σύμπαν

towards our tiny blue planet and its new way of perceiving the universe.

προς τον μικροσκοπικό μας μπλε πλανήτη

και του νέου του τρόπου αντίληψης του σύμπαντος.