What are gravitational waves? - Amber L. Stuver

Fordító: Zeno Korondi Lektor: Péter Pallós

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

2015. szeptember 14-én, olyan 6 óra magasságában

scientists witnessed something no human had ever seen:

kutatók olyat tapasztalhattak, amit addig soha senki:

two black holes colliding.

két fekete lyuk ütközött.

Both about 30 times as massive as our Sun,

Mindkettő 30-szor akkora tömegű, mint a Nap.

they had been orbiting each other for millions of years.

Több millió éve keringtek már egymás körül,

As they got closer together,

és ahogy közeledtek egymáshoz,

they circled each other faster and faster.

egyre jobban gyorsultak.

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

Végül ütköztek, és egy még nagyobb fekete lyukként egyesültek.

A fraction of a second before their crash,

Az ütközés előtt a másodperc töredékével

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

egy rezgést bocsájtottak ki, ami fénysebességgel terjedt szét.

And on Earth, billions of years later,

És Földünkön, milliárd évvel később

a detector called the Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory,

egy érzékelő, a Lézer-interferometriás Gravitációshullám-obszervatórium,

or LIGO for short,

vagy LIGO röviden,

picked it up.

érzékelte.

The signal only lasted a fifth of a second

A jel csak a másodperc ötödéig tartott,

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

és ekkor észleltek először gravitációs hullámot.

What are these ripples in space?

Hogy mik ezek a hullámok az űrben?

The answer starts with gravity,

A gravitáció segít ezt megválaszolni,

the force that pulls any two objects together.

az erő, ami vonzást hoz létre bármely két tömeg között.

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

Ez hatással van mindenre a megfigyelhető univerzumban.

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

Mi vonzzuk a Földet, a Holdat, a Napot és minden egyes csillagot,

and they're pulling on you.

és ők is vonzással hatnak ránk.

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

Minél nagyobb a tömege valaminek, annál erősebb a gravitációs vonzás.

The farther away the object, the lower its pull.

Minél távolabb van a tömeg, annál gyengébb a vonzása.

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

Ha minden tömeg hatással van bármely más tömegre az univerzumban,

no matter how small,

erejétől függetlenül,

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

a gravitációs erőtér változásaiból következtetni lehet a tömegek mozgására.

Fluctuations in the gravity coming from the universe

A gravitációs tér univerzumból érkező ingadozásait

are called gravitational waves.

gravitációs hullámnak nevezzük.

Gravitational waves move out from what caused them,

Gravitációs hullámok úgy terjednek szét forrásukból,

like ripples on a pond,

mint a víztükör hullámzása,

getting smaller as they travel farther from their center.

egyre gyengülve, ahogy távolodnak a forrás középpontjától.

But what are they ripples on?

De mi hullámzik?

When Einstein devised his Theory of Relativity,

Amikor Einstein kidolgozta a relativitáselméletét,

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

úgy képzelte el a gravitációt, mint a téridő nevű felület görbületét.

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

Egy tömeg behorpasztja a téridő síkot,

and a ball rolling across a depression will curve

és a horpadáson átgördülő labda irányt változtat,

like it's being attracted to the other mass.

mintha másik tömeg vonzaná magához.

The bigger the mass,

Minél nagyobb a tömeg,

the deeper the depression and the stronger the gravity.

annál mélyebb a horpadás és erősebb a gravitációs erő.

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

Amikor a tömeg horpadást okozva mozog, az hullámzásokat indít a téridőben.

These are gravitationl waves.

Ezek a gravitációs hullámok.

What would a gravitational wave feel like?

Hogyan képzeljük el e hullámokat?

If our bodies were sensitive enough to detect them,

Ha testünk kellően érzékeny lenne, hogy érzékeljük őket,

we'd feel like we were being stretched sideways

olyan lenne, mintha oldalirányban széthúznának bennünket,

while being compressed vertically.

amíg függőlegesen összenyomnának minket.

And in the next instant,

A következő pillanatban fordítva,

stretched up and down while being compressed horizontally,

függőlegesen széthúzva és összenyomva oldalról,

sideways,

vízszintesen,

then up and down.

majd függőlegesen.

This back and forth would happen over and over

Ez ismétlődik oda-vissza,

as the gravitational wave passed right through you.

ahogy a gravitációs hullámok keresztülhaladnak rajtunk.

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

Csakhogy mindez olyan gyorsan történik, hogy semmit nem érzünk belőle.

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

Ezért építünk műszereket, amelyek érzékelni tudják.

That's what the LIGO detectors do.

Pontosan ezt tudják a LIGO-műszerek.

And they're not the only ones.

Nem csak ők az egyedüliek.

There are gravitational wave detectors spread across the world.

Gravitációshullám-érzékelő műszerek világszerte vannak.

These L-shaped instruments have long arms,

Az L-alakú műszereknek hosszú karjuk van,

whose exact length is measured with lasers.

amelyek pontos hosszát lézerrel mérik ki.

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

Ha a karhosszak változnak, az a gravitációs hullám feszítő,

and compressing the arms.

illetve összenyomó hatására utal.

Once the detectors feel a gravitational wave,

Amint a detektor érzékeli a hullámot,

scientists can extract information about the wave's source.

a kutatók képesek információt szerezni a hullám forrásáról.

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

A LIGO-hoz hasonló detektorok olyanok, mint nagy gravitációshullám-rádiók.

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

Rádióhullámok mindenhol vannak köröttünk, mégsem érezzük őket,

or hear the music they carry.

vagy halljuk az általuk továbbított zenét.

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

Megfelelő detektorra van szükségünk, hogy halljuk a zenét.

LIGO detects a gravitational wave signal,

A LIGO érzékeli a gravitációs hullámokat,

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

így a kutatók a hullámforrás adatait elemezhetik.

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

Információt nyernek pl. a forrás tömegéről és pályája alakjáról.

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

A gravitációs hullámok éppúgy hallhatók hangszórón keresztül,

just like the music a radio extracts from radio waves.

mint a muzsika, amit a rádió alakít vissza a rádióhullámokból.

So those two black holes colliding sounds like this.

A két fekete lyuk ütközése így hangzott.

Scientists call this slide whistle-like noise a chirp,

A kutatók e sípoló hangot csiripelésnek hívják.

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

A keringő objektumpároknak, amelyek végül egymásba zuhannak, ez a sajátosságuk.

The black hole collision was just one example

Fekete lyukak ütközése csak egy példa,

of what gravitational waves can tell us.

amit a gravitációs hullámok elmesélhetnek.

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

Más nagy energiájú asztronómiai események is keltenek gravitációs hatásokat.

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

Csillag összeomlása, mielőtt szupernóvában felrobban,

or a very dense neutron stars colliding.

vagy sűrű neutroncsillagok ütközése.

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

Minden egyes új eszköz, amit az űr vizsgálására készítünk,

we discover something we didn't expect,

váratlan felfedezéshez vezet,

something that might revolutionize our understanding of the universe.

ami alapjaiban változtathatja meg az univerzumról alkotott képünket.

LIGO's no different.

A LIGO sem más.

In the short time it's been on,

Még csak rövid ideje működik,

LIGO's already revealed surprises,

de máris meglepetésekkel szolgált.

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

Most már tudjuk, hogy fekete lyukak sokkal gyakrabben ütköznek, mint sejtettük.

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

Lehetetlen megmondani, de rendkívül izgalmas,

what revelations may now be propagating across space

hogy milyen felfedezni valók tarthatnak éppen a kicsiny kék bolygónk felé;

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

és mi lesz a hatásuk az univerzumról alkotott képünkre.