الفلك

هل يوجد في LIGO نقطة عمياء؟

هل يوجد في LIGO نقطة عمياء؟

إذا فهمت مبدأ تشغيل LIGO ، فإنه يكتشف التشوهات النسبية للذراعين المتعامدين. لذلك إذا تم تشويه كلا الذراعين بنفس الطريقة ، فلن يتم رصد أي شيء.

على وجه الخصوص ، أي موجة قادمة في الاتجاه 45 درجة بين الذراعين (في كلا الاتجاهين) ، أو من أعلى أو من أسفل - أو بشكل عام أي اتجاه في مستوى التناظر 45 درجة إلى الذراعين - ستكون غير مرئية تمامًا ، وأي شيء قريب منها سيكون صامتًا جدًا نظرًا لأن التشويه النسبي سيكون ضئيلًا.

هل هذا صحيح؟


يجب أن تخبرك هذه الورقة بكل ما تحتاج لمعرفته حول كيفية قيام LIGO برصد وتوطين موجات الجاذبية ، وعلى وجه الخصوص البقع العمياء. الخريطة أدناه مأخوذة من الورقة وتوضح إمكانية ملاحظة النظام عند تكوين HLV (Hanford-LIGO و Livingston-LIGO & Virgo). لتثليث المصدر حسب التعريف ، فأنت بحاجة إلى 3 قياسات على الأقل ، وهذا هو سبب تضمين Virgo ، على الرغم من أن كاشفين LIGO يمكنهما إجراء تقديرات واسعة جدًا لتوطين المصدر بمفردهما (تم تخصيص مربع خطأ 600 درجة مربعة لـ GW150914).

تشير (x) إلى نقطة عمياء.


تحدث النقاط العمياء بسبب طريقة عمل أجهزة الكشف. إنهم حساسون لموجة الجاذبية (GW) المتغيرة نسبيا طول المسار على طول أذرع مقياس التداخل بزوايا قائمة لبعضها البعض.

تأتي موجات الجاذبية في قطبين (موجب وعبر). تسبب هذه الاستقطابات تمددات وانقباضات عمودية بديلة في الفضاء ، ولكن يتم تدويرها بمقدار 45 درجة فيما يتعلق ببعضها البعض (مؤامرة من Kalmus 2009).

عادةً ما يكون مصدر GW مزيجًا من الاثنين. تعتمد الحساسية لكل استقطاب على اتجاه أذرع مقياس التداخل فيما يتعلق باتجاه المصدر. على سبيل المثال ، المصدر الذي يكون "علوي" مباشرة سيتم اكتشافه فقط في حالة الاستقطاب التي تصطف مع الذراعين وليس في الحالة الأخرى ، لأنه سيجعل أطوال الذراع تتغير بنفس المقدار. على سبيل المثال تخيل أن الكاشف الخاص بك مصطف مع مؤشرات المحور x و y في الصورة أعلاه ، ثم علامة الجمع فقط ($+$) سيتم الكشف عن الموجات المستقطبة.

ومع ذلك ، إذا كانت الموجات تأتي من مصدر في الطائرة من مقياس التداخل ، فلا يتسبب أي من الاستقطاب في اختلاف نسبي في أطوال الذراع إذا كان المصدر يقع على طول منصف الذراعين أو على طول خط مكافئ عند الزوايا القائمة لهذا. وبالتالي توجد 4 نقاط عمياء في السماء (انظر الصورة من Hayama & Nishizawa 2012 ، والتي تُظهر الحساسية كدالة لموضع مقياس التداخل Hanford). لاحظ أنه إذا كان المصدر مستقطبًا تمامًا (على سبيل المثال ، نظام ثنائي مدمج على الحافة) ، فستكون هناك نقاط عمياء إضافية.

تنطبق هذه المناقشة على كل مقياس تداخل على حدة. من الواضح أن أدوات واشنطن ولويزيانا موجودة في مواقع مختلفة على سطح الأرض ، لذلك لا تعمل فيها بالضبط نفس الطائرة وبالتالي ليس لديها نقاط عمياء متطابقة (لكنها قريبة وإضافة VIRGO في إيطاليا مهمة للغاية). ومع ذلك ، إذا كان أحد الكاشفات لا يرى المصدر ، فإن ذلك يجعل من الصعب للغاية وضع أي قيود على الموقع ، لأنه يعتمد بشكل كبير على قياس الفروق الزمنية بين عمليات الكشف في الأجهزة المختلفة.


  • تتداخل مصادر الضوء الاصطناعي مع ملاحظات التلسكوب
  • العمل المستقبلي في الأفق الشمالي مهدد بأضواء الشوارع والتعدين الليلي والمطار
  • يريد علماء الفلك إعلان مرصد ماونت كينت عن منتزه دارك سكاي في كوينزلاند للحفاظ على رؤية واضحة لمجرة درب التبانة وتقليل الوهج.

تشتمل منشأة جامعة جنوب كوينزلاند & # x27s بالقرب من توومبا على أحدث التلسكوبات والتكنولوجيا ، مما يسمح للباحثين المحليين بإجراء دراسات لاكتشاف الأجرام السماوية الجديدة.

لكن دنكان رايت ، كبير محاضري علم الفلك في جامعة ساوثرن كوينزلاند ، قال إن زيادة التلوث الضوئي ، بما في ذلك الضوء الاصطناعي المتدفق من المنازل والمتاجر وأضواء الشوارع ليلاً ، كان يعيق قدرة الباحثين على رؤية السماء ليلاً بوضوح.

وقال: "من السهل جدًا أن تكون الإضاءة مفرطة".

& quot مصادر الضوء الاصطناعية ... يمكن أن تضيء السماء بشكل أساسي وتمنعنا من رؤية الأشياء الباهتة التي نريد أن نكون قادرين على النظر إليها باستخدام التلسكوبات لدينا.

& quot؛ يمكنك أن تكون مهملاً قليلاً في اتجاه الضوء الخاص بك وقبل أن تعرفه أنت & # x27 تؤثر في الواقع على جودة السماء. & quot


منتدى Thunderbolts (v2.0)

رد: دليل على موجات الجاذبية ، أو الانحياز التأكيدي؟

مشاركة غير مقروءة بواسطة مايكل موزينا & raquo الأحد 22 أكتوبر ، 2017 في تمام الساعة 12:58 مساءً

يشرح هذا الفيديو الأطوال المختلفة للتراكم.

أحب الطريقة التي يقول بها "لمدة 20 عامًا كنت أنتظر أن يأتي هذا الصوت من الطبيعة."

شكرا على الرابط. عرض جميل. لقد استمتعت أيضًا بالطريقة التي ميز بها "الأصوات" السابقة التي بدت أكثر شيوعًا ، نوع قصير جدًا من الأحداث العابرة.

لست متأكدًا من أنني أشتري تمامًا "تفسيرهم" حول الكتلة التي تملي سرعة الاندماج ، ولكن من العدل أن هذه هي الطريقة التي تعمل بها نماذجهم الرياضية ، وبالتالي فهم يتبعون هذا النمط الأساسي.

IMO هو عار لم يقم LIGO ببضعة سنوات ليقود بمثال حقيقي لعلم الفلك متعدد الوسائط. كان سيجعل قضيتهم أقوى بكثير. كما أنه يميل أيضًا إلى التأكيد على الطبيعة المتحيزة لادعاءاتهم السابقة نظرًا لأن جميع الادعاءات الأخرى المتعلقة بالسبب تم "استبعادها" بناءً على نقص الدعم الخارجي ، في حين يبدو أنهم ببساطة "يفترضون" أن جميع الأحداث التي تندرج ضمن إطار التأخير الزمني الخاص بهم * يجب * أن تكون أحداث اندماج سماوية.

كلما قرأت ودرس الحدث الأخير ، كان أكثر إثارة للإعجاب. كما أنني وجدت نموذجهم "الشرنقة" مثيرًا للاهتمام إلى حد ما. هذا من شأنه أن يفسر الملاحظة الأصلية لانفجار أشعة جاما / الأشعة السينية ، والتي كانت في حيرة من أمرها الثاني.

يجب أن أقول أنه كلما قرأت أكثر عن الحدث الأخير ، كلما كنت متحمسًا لليغو. أنا مرتاح للغاية لرؤية الأموال العامة التي تم إنفاقها وتخصيصها على LIGO قد آتت ثمارها في النهاية ، وأنتجت مثل هذه النتائج المذهلة متعددة الرسائل. كنت قلقًا لفترة من الوقت أنه لم يكن هناك أي برامج رئيسية ذات ميزانية كبيرة ستؤدي إلى أي نتائج حقيقية ، ولكن من الواضح أن هذا ليس هو الحال مع LIGO.

تميل الملاحظة إلى تأكيد أن كلا من سرعة موجات الجاذبية هي سرعة الضوء ، كما أنها تتحقق من صحة أنماط الانبعاث الرباعي القطب التي تتوقعها GR.

مهما كانت العيوب الميتافيزيقية لنظرية "السحر الأسود" LCDM ، فإن نظرية GR نفسها يجب أن تكون واحدة من أكثر النماذج اختبارًا ونجاحًا في علم الفلك اليوم. أعتقد حقًا أننا كمجتمع كوزمولوجي نحتاج إلى توخي الحذر الشديد بشأن عدم التخلص من طفل GR بمياه الاستحمام LCDM.

إعادة: دليل على موجات الجاذبية ، أو الانحياز التأكيدي؟

مشاركة غير مقروءة بواسطة Zyxzevn & raquo الأحد 22 أكتوبر 2017 5:40 مساءً

إن الإشارة طويلة المدى التي أنتجها مرصد ليجو مثيرة للغاية بالفعل.
كانت إحدى قضايي ضد "عمليات الكشف" الأخرى في LIGO.
النتيجة الفارغة للعذراء هي بالنسبة لي فشلًا في تأكيد الاكتشاف ،
ومع ذلك استخدموه كتأكيد للاتجاه.
سواء كان كاشف برج العذراء يحتوي على نقطة عمياء ، برج العذراء
على محتوى وشبكة كهربائية مختلفة. لذلك ليس لها نفس الارتباط
الاضطرابات التي يعاني منها LIGO.
يمكن أيضًا اعتباره تأكيدًا على أن الإشارة تأتي من
القارة (الجيولوجيا ، الطقس ، الشمس) أو عبر الشبكة الكهربائية (أو حتى الإنترنت).

الإشارة المرئية هي أيضًا نقطة جيدة. كانت أيضا واحدة من القضايا المرفوعة ضد
اكتشافات LIGO الأخرى.
لكنني لا أعتقد أن الإشارة المرئية هي اندماج نجم نيوتروني.
تبدو الإشارة المرئية وكأنها مستعر شائع.
السبب الوحيد الذي يجعلنا نعتقد أن هذا هو التوقيت مع إشارة LIGO ، ولا شيء آخر.

تتعلق بالدوران حول الأجسام النجمية.
يبدو أن توقع GR بأن النجوم تسقط ببطء نحو بعضها البعض في المدار خاطئ.
القمر يبتعد عن الأرض. والأرض تبتعد عن الشمس.
عالم جديد: لماذا تبتعد الأرض عن الشمس؟
لذلك يبدو أن الأجسام الموجودة في المدار لا تتصاعد باتجاه بعضها البعض ،
وبالتالي لا يمكن أن تنتج موجات الجاذبية.

إعادة: دليل على موجات الجاذبية ، أو الانحياز التأكيدي؟

مشاركة غير مقروءة بواسطة مايكل موزينا & raquo الإثنين 23 أكتوبر 2017 1:10 صباحًا

تحتوي الكواشف على "نقاط عمياء" وهي أكثر حساسية في اتجاهات محددة أيضًا. لقد استخدموا بالفعل هذا النقص في الإشارة في برج العذراء ، والنقطة العمياء للعذراء لمساعدتهم على تضييق قائمة المجرات المرشحة إلى 49 مجرة ​​فقط ، ووجدوا الإشارة المرئية في ثلاث محاولات فقط عن طريق تحديد أولويات بحثهم بناءً على حجم المجرة. المجرات. لم يكن ذلك لينجح كما توقعوا لو كانت هذه مجرد إشارة بيئية من نوع ما.

كنت (وما زلت) متشككًا للغاية في ادعاءات LIGO السابقة ، لكن ليس آخرها. إنه كل ما يمكن أن أطلبه بصراحة.

أمم. لا أعتقد أنه يمكنك استخدام مثالين لأشياء تبتعد عن بعضها البعض لدعم الادعاء بأنها لا تستطيع أبدًا التحرك تجاه بعضها البعض. تصطدم المذنبات بشكل روتيني بالشمس والكواكب المختلفة طوال الوقت. أعتقد أن الكثير يعتمد على الظروف المحددة في اللعب.

من الناحية النظرية على الأقل ، سيكون لانبعاث موجات الجاذبية التأثير الصافي المتمثل في إخراج الطاقة من النظام وقد يؤدي إلى تحركها تجاه بعضها البعض بمرور الوقت.

أدرك أن نظرية الموارد الوراثية قد تعرضت لإساءة مروعة من قبل التيار الرئيسي وهذا جزء من سبب القدر الكبير من التشكك في نظرية الموارد الوراثية داخل مجتمعنا. أعتقد أن نظرية الموارد الوراثية تحصل على التفاف سيء بشكل غير عادل IMO.

أعتقد أن علماء الفلك العاديين سيجدون الاتحاد الأوروبي / الكمبيوتر الشخصي أكثر جاذبية لأنهم يمكن أن يأخذوا مجموعة مهارات GR الخاصة بهم معهم عندما يقفزون من السفينة ، وسيشعرون في النهاية بأنهم مضطرون للقفز على السفينة لا أعتقد أنه من مصلحتنا تجاهل نجاحات نظرية الموارد الوراثية ، لا سيما فيما يتعلق بموجات الجاذبية. ضع في اعتبارك أنه قد تكون هناك طريقة لشرح تمدد الوقت وموجات الجاذبية على أنها "تأثيرات" ناتجة عن نوع من العمليات الكمية ، ولكن حتى الآن يمكن لنظرية GR على الأقل تفسير أشياء لا تفسرها نماذج أخرى من الجاذبية أيضًا ، أو بأناقة. تلعب الجاذبية بالتأكيد دورًا في الأحداث في الفضاء ، لذا فإن نظرية GR جيدة بالنسبة لي ، إنها فقط أن الجاذبية ليست القوة / الانحناء المهم * الوحيد * في الفضاء الذي يجب أن نفكر فيه.

لا تعتمد نظرية الموارد الجينية على صحة ادعاءات التوسع في الفضاء ، أو الأشكال الغريبة للمادة أو الطاقة. هذه كلها إضافات "اختيارية" تحدد LCMD ، لكنها ليست جزءًا لا يتجزأ من نظرية GR نفسها. يجب علينا كمجتمع أن نكون حريصين على عدم التخلص من طفل GR بمياه الاستحمام LCDM. إنهم ليسوا نفس الأشياء.

أنا شخصياً على استعداد لمنح LIGO فائدة أي شكوك متبقية لدي فيما يتعلق بورقة دمج BNS الأخيرة. هناك الكثير من العناصر الإيجابية في هذا الاكتشاف حتى لا تتأثر IMO. إن مجرد حقيقة تمكنهم من تضييق نطاق قائمة المجرات المرشحة إلى 49 مجرات فقط من بين بلايين المجرات هو أمر مثير للإعجاب من IMO. احتمالات حدوث ذلك بالصدفة هي مجرد احتمالات فلكية.

إعادة: دليل على موجات الجاذبية ، أو الانحياز التأكيدي؟

مشاركة غير مقروءة بواسطة ويبمان & raquo الإثنين 23 أكتوبر 2017 3:58 صباحًا

إعادة: دليل على موجات الجاذبية ، أو الانحياز التأكيدي؟

مشاركة غير مقروءة بواسطة شحن & raquo الإثنين 23 أكتوبر 2017 الساعة 10:10 مساءً

كما كان هناك حدث مسجل لكوكبين اصطدامهما بالجاذبية؟ ماذا عن نجمتين؟

من الغريب أن تذكر مذنبًا ، لأن هذا نظريًا بحجم نجم نيوتروني قنبلة زمنية. ووجد اثنان منهم بطريقة ما بعضهما البعض وقاموا بدمج الجاذبية مع الثقوب السوداء المزدوجة. فنانو الفضاء يذهبون إلى الجنون.

قريبًا ، سيكون LIEGO قادرًا على رسم خريطة خلفية موجة الجاذبية من Big Bang.

إعادة: دليل على موجات الجاذبية ، أو الانحياز التأكيدي؟

مشاركة غير مقروءة بواسطة قادم من & raquo الثلاثاء 24 أكتوبر 2017 3:28 صباحًا

أصدر مشروع Thunderbolts 2 فيديو عن موجات الجاذبية.
لم أر الروابط في هذا الموضوع بعد.

لا يتراجع وال ، لأنه يعطينا وجهة نظر الاتحاد الأوروبي.

إعادة: دليل على موجات الجاذبية ، أو الانحياز التأكيدي؟

مشاركة غير مقروءة بواسطة بينغت نيمان & raquo الثلاثاء 24 أكتوبر 2017 5:12 صباحًا

كتب قادمًا من: وال لا يتراجع ، لأنه يعطينا وجهة نظر الاتحاد الأوروبي.

إعادة: دليل على موجات الجاذبية ، أو الانحياز التأكيدي؟

مشاركة غير مقروءة بواسطة مايكل موزينا & raquo الثلاثاء 24 أكتوبر 2017 الساعة 10:00 صباحًا

ليس IMO. بدت التفسيرات المقدمة في المؤتمر الصحفي منطقية. لا أتوقع حقًا أن يصل كل طول موجي إلينا في نفس اللحظة بالضبط. هذا ليس بالضرورة كيف يعمل ميكانيكيًا.

ما توصلت إليه هو أن "موجة الجاذبية" قد تكون في الواقع ذات طول موجي كهرومغناطيسي عادي مثل جميع الفوتونات الأخرى. وهذا من شأنه أن يفسر سبب انتقالها بسرعة الضوء. لن أكون مشغولًا جدًا بالقلق بشأن سبب كانت هناك تأخيرات مختلفة من أطوال موجية مختلفة ، ويمكن أن يكون هناك مجموعة متنوعة من الأسباب الميكانيكية وراء ذلك.

رد: دليل على موجات الجاذبية ، أو الانحياز التأكيدي؟

مشاركة غير مقروءة بواسطة بينغت نيمان & raquo الثلاثاء 24 أكتوبر 2017 الساعة 11:13 صباحًا

إعادة: دليل على موجات الجاذبية ، أو الانحياز التأكيدي؟

مشاركة غير مقروءة بواسطة متشكك & raquo الثلاثاء 24 أكتوبر 2017 8:32 مساءً

رد: دليل على موجات الجاذبية ، أو الانحياز التأكيدي؟

مشاركة غير مقروءة بواسطة متشكك & raquo الثلاثاء 24 أكتوبر 2017 8:46 مساءً

أو يمكنك فقط مشاهدة الفيديو الذي قاموا بإنشائه للأشخاص المهتمين ، والذي نشرته لتنويرك ، والذي يشرح المجموعات المختلفة من الإشعاع الكهرومغناطيسي ، وتأخيرها.

إعادة: دليل على موجات الجاذبية ، أو الانحياز التأكيدي؟

مشاركة غير مقروءة بواسطة مايكل موزينا & raquo الثلاثاء 24 أكتوبر 2017 الساعة 10:55 مساءً

ما لم يكن المرء على استعداد لشطب إمكانية "نظرية كل شيء" تمامًا ، فقد يربط يومًا ما جميع قوى الطبيعة المعروفة معًا ، ويكون المرء على استعداد لشطب كل احتمالات لتعريف QM للجاذبية يومًا ما ليحل محل GR ، غير عقلاني لاستبعاد الاحتمالات المختلفة لشرح مثل هذه الملاحظات IMO.

أنا سعيد جدًا بقبول GR كما هو مكتوب ، وكما علّمها أينشتاين لطلابه. أنا منفتح على وجود أجسام كثيفة جدًا ، تُعرف أيضًا بالثقوب السوداء ، لكن مثل أينشتاين أميل إلى رفض مفهوم كائنات "النقطة" غير المحدودة الكثافة بسبب مبدأ استبعاد باولي. أنا بخير مع المفهوم الكامل لموجات الجاذبية. أنا أيضًا على ما يرام مع تفسيرات LIGO حول سبب وصول الأطوال الموجية المختلفة للتيار الكهرومغناطيسي كما وصلوا ومتى وصلوا أيضًا. أنا ببساطة منفتح على احتمال أن يحل تعريف QM للجاذبية في يوم من الأيام محل نظرية GR باسم "نظرية الجاذبية في الاختيار" ، لذلك ليس لدي سبب لشطب هذا الاحتمال.

من المؤكد أنه لا علاقة له بالقلق بشأن "مصداقيتي الشخصية في الشارع" ، أو أنني لم أكن لأخاطر أبدًا بأي "مصداقية الشارع" من خلال الشكوى من منهجية LIGO المعيبة بشكل سخيف في المقام الأول. لم أكن أبدًا قد روجت لنظرية الشمس الكاثودية على هذا الموقع ولم أكن سأدعم نظرية GR على هذا الموقع أيضًا. ربما أنا من الأقلية هنا من حيث كوني أحد مؤيدي الاتحاد الأوروبي / الكمبيوتر الشخصي القلائل الذين يقبلون بالفعل نظرية GR ونظرية الثقب الأسود ونظرية النجم النيوتروني في المقام الأول.

أنا لا أفترض أن LIGO ارتكبوا أي أخطاء في ورقتهم الأخيرة ، سواء من الناحية النظرية أو في تصميمهم لمعدات LIGO. في الواقع ، لم أشكك مرة واحدة في تلك الأشياء في الجريدة التي كتبتها. أنا ببساطة أفكر في احتمال أن تكون الجاذبية مرتبطة بالفعل بتأثيرات المجال الكهرومغناطيسي. ما زلت أفضل نظرية GR على "شرح" الجاذبية في الوقت الحالي وأنا أفضل تفسير موجة الجاذبية لورقة BNS الأخيرة أيضًا.

مصداقية الشارع عابرة في أحسن الأحوال. أنا أبحث عن "الحقيقة" ، أينما يقودني ذلك ، ولست بحاجة إلى تصديق أنه لا توجد خيارات أخرى ممكنة كما يبدو أنك تطلب مني. اوه حسنا. أنا لا أهتم كثيرًا بما تعتقده عني أيضًا.

لقد قلتها عدة مرات الآن ، لكنني سأكررها مرة أخرى: لقد تأثرت كثيرًا بورقة LIGO الأخيرة في BNS. إنه أمر مثير للإعجاب بالنسبة لي أنهم تمكنوا من تضييق نطاق بحثهم إلى 49 مجرة ​​، وتحديد أولوياتهم حسب الحجم وتثبيتها في ثلاث محاولات. IMO الذي يوضح صحة منهجيتهم ومعداتهم. أنا سعيد من أجل LIGO. هذا لا يغير آرائي حول "مفهومهم الطاهر" الذي يدعي ذرة واحدة ، ولا يعني ذلك أنني غير راغب في النظر إلى طرق أخرى لشرح نفس الحدث.

بالمناسبة ، ليس لدي أي مشكلة شخصيًا مع شرح LIGO لتوقيت انبعاث EM أو تفسيراتهم لمختلف حالات التأخير.

قبل أن تبدأ "أكثر منك علميًا" علينا ، ربما يمكنك أن تبدأ بشرح لماذا لا تظهر الكوازارات أي علامات على تمدد الوقت كما تتنبأ نظرية LCMD؟


تعليقات

14 أكتوبر 2015 الساعة 10:50 مساءً

مثل البحث عن الآثار الضارة للماريجوانا ، فإن البحث عن نتيجة مرغوبة يتعارض مع المنهج العلمي ، ولكن في مرحلة ما ، يبدو أن النتائج السلبية تستدعي ذلك.

ابدأ بالنجوم النابضة المشتبه في أنها تصدر موجات ثقالية. أعلم: ترددها منخفض جدًا. لكن هذا التردد محدد بدقة ، وكذلك اتجاهها وقوتها واتجاه المسافة بينها معروف تقريبًا. حتى مع وجود احتمال واضح للتحيز ، فإن التحقق من طريقة الكشف باستخدام مصدر مشتبه به ، تم تحديد معلماته بالفعل ، قد يبدو جديراً بالنشر.

يجب أن تكون مسجلا للدخول لتكتب تعليق.

23 أكتوبر 2015 الساعة 7:28 صباحًا

إن البحث عن نتيجة مرغوبة يجعل استخدام الطريقة العلمية أكثر فائدة وفعالية مما قد يكون عليه الأمر بخلاف ذلك. إن الإصرار الضروري على تكرار النتائج ومراجعة الأقران هو اعتراف بالتحيز البشري.
الرغبة ليست فقط سبب المعاناة ، ولكنها أيضًا الدافع لتحقيق المزيد من المعرفة والبصيرة.


مكافئ جبل النقطة العمياء

وكائن أعلى قليلاً من Polaris ، يجب أن يكون النطاق أقل قليلاً. أي النطاق الموجود أسفل الأثقال الموازنة ، أو كما ذكرت ، النطاق الموجود أسفل محور الإسكان القطبي ، والذي لا يمكن تنفيذه بالكامل. حتى مع وجود رصيف سيكون قريبًا فقط.

# 7 T1R2

# 8 skfboiler1

# 9 ستيف إن إتش

# 10 أوريون 61

البائع - كلير إيدج بصري

# 11 تخطي

عند محاذاة القطب ، هل توجد بقعة ميتة فوق Polaris مباشرةً عند استخدام حامل Eq؟ لم أستطع على ما يبدو أن أحصل على نطاقي في تلك المنطقة الليلة الماضية. وبالتالي. هل أفعل شيئًا خاطئًا أم أن هذا طبيعي ويجب أن أنتظر حتى يتحرك الجسم قليلاً إلى الغرب؟

انه عادي. تهانينا! لقد اكتشفت & quot؛ قفل أمان. & quot

هذه هي النقطة التي يواجه فيها النظام ذي المحورين مشكلة في الإشارة - وهناك دائمًا مشكلة واحدة (في الواقع اثنان ، ولكن نادرًا ما يكون الثاني مهمًا لأنه يشير عادةً إلى الأوساخ). إذا كان كل شيء متعامدًا تمامًا - أي أن كل محور عمودي تمامًا على المحور الذي يحمله - فيمكن أن تكون مشكلة صغيرة ، ولكن إذا لم يكن هذا صحيحًا (ولم يكن كذلك أبدًا) ، فلا يمكنك الوصول إلى نقاط معينة في سماء. ل Eq. يتصاعد ، إنه القطب (الأقطاب) السماوية لـ Alt-Az ، إنه Zenith (المعروف أيضًا باسم & quot Dobson's Hole & quot) ونادير (ولكن من ينظر إلى ذلك؟)

ل Eq. يتصاعد ، ليس بالضرورة فوق Polaris أيضًا. إنه الاتجاه الذي يشير إليه المحور القطبي. لسوء الحظ ، إذا كنت محاذيًا تمامًا للقطب ، فلن يتغير طوال الليل - لا يبدو أن القطب السماوي يتحرك على الإطلاق طوال الليل.

# 12 جون إسحاق

الحامل الوحيد الذي لا يحتوي على & quot النقطة العمياء & quot هو Az / Alt ..

في الواقع. بينما من الناحية النظرية ، يجب أن يكون حامل EQ المثالي قادرًا على الإشارة إلى أي جزء من السماء ، فإن عملية التأشير يمكن أن تنطوي على الكثير من الدوران .. مشكلة حقيقية.

نوع واحد من حامل EQ الذي لا يحتوي على نقطة عمياء .. Dobsonian على منصة استوائية. لا يزال لديك حامل ALT-AZ حتى تتمكن من توجيهه بسهولة مع حامل ALT-AZ ولكنه يتتبع.

# 13 gdd

يمكنك استخدام جبل استوائي على شكل حدوة حصان ، حيث لا توجد به بقعة عمياء.

أو جبل استوائي ألماني على رصيف معلق من شعاع. أو جبل استوائي ألماني على رصيف مائل.

تحرير: بينما يمكنك الوصول إلى أي نقطة بالقرب من القطب السماوي بمحاذاة قطبية مثالية ، ستكون هناك منطقة "قفل gimbal" التي تحدثنا عنها سابقًا حيث لا يمكنك حقًا الإشارة إلى الإحداثيات التي تبحث عنها لأنك لا تعرف ما هو قطبك خطأ المحاذاة هو. في ظل التكبير المنخفض ، يجب أن يتيح لك مجال الرؤية الواسع العثور على Polaris أو أي نجم آخر ، ولكن من الصعب إعادة صياغة العرض لأنه لا يمكنك القيام بحركات بسيطة لأعلى / لأسفل ، أو لليسار / لليمين ، وبدلاً من ذلك ستقوم بعمل شعاعي ودائري حول أي نقطة يستهدفها المحور القطبي.


توطين مصدر GW170814

يمكن تقدير توطين مصدر في السماء باستخدام الاختلافات بين أوقات وصول إشارة موجة الجاذبية في أجهزة الكشف المختلفة في الشبكة. ترجع هذه الاختلافات إلى القيمة المحدودة لسرعة الضوء ، مما يؤدي إلى تأخير يصل إلى 10 مللي ثانية لكاشفي LIGO اللذين يفصل بينهما حوالي 3000 كيلومتر. بافتراض أن أوقات الوصول معروفة تمامًا ، فسيتم ربط كل فارق زمني بدائرة في السماء ، مما يشير إلى مواقع السماء التي يتوافق معها. بشبكة من ثلاثة كاشفات ، يحصل المرء على ثلاثة اختلافات زمنية وبالتالي ثلاث دوائر ، والتي تتقاطع في نقطتين 2.

في الواقع ، أوقات الوصول بها حالات عدم يقين ، مما يعني أن الدوائر هي في الواقع نطاقات ذات سمك معين يتم تحديده من خلال عدم اليقين في التوقيت ، حيث يشير تقاطع هذه النطاقات إلى المنطقة الموجودة في السماء التي يتم فيها تحديد مصدر الموجة الثقالية . لتحسين توطين المصدر بشكل أكبر ، يمكن أيضًا استخدام اختلافات الاتساع والشكل بين الإشارات المكتشفة في الشبكة. لفهم هذا ، من الأفضل التفكير في كاشف قياس التداخل لموجات الجاذبية على أنه يشبه الميكروفون أكثر من كونه تلسكوبًا ، بمعنى أنه يمكن أن يكون حساسًا للإشارات القادمة من معظم الاتجاهات ، على الرغم من وجود بعض القيود. على سبيل المثال ، يمكن رؤية موجة الجاذبية القادمة من أعلى أو أسفل مستوى أذرع الجهاز بشكل أفضل ، في حين أن نفس الموجة القادمة بالضبط على طول منصف الذراعين ستكون غير مرئية تمامًا. بشكل عام ، كلما ارتفع المصدر فوق الأفق المحلي ، كانت استجابة الكاشف أفضل ، ولكل أداة أربع نقاط عمياء ، تقع جميعها في مستوى الذراعين. إذا لم يتم اكتشاف موجة الجاذبية بواسطة أداة حساسة من حيث المبدأ بما يكفي لرؤيتها ، فهذا يعني أن الإشارة تأتي من اتجاه إحدى هذه النقاط العمياء.

يلخص الشكل 3 توطين مصدر GW170814 في السماء الذي توفره طرق تحليل البيانات المتتالية: التوطين السريع الأولي باستخدام كاشفين LIGO فقط الموضحين باللون الأزرق ، وإضافة العذراء الموضحة باللون البرتقالي ، ونتائج تقدير المعلمة الكامل (انظر أدناه) يظهر باللون الأخضر. يمكن للشبكة أيضًا تقييد المسافة إلى المصدر ، كما هو موضح في الرسم الأيمن من الشكل 3. وهذا يوضح أن توطين المصدر يتم في ثلاثة أبعاد. في الحالات المواتية ، قد يحتوي الحجم الأكثر مصداقية فقط على عدد محدود من المجرات التي من شأنها تبسيط البحث عن نظير مرئي بواسطة التلسكوبات الشريكة. تم إجراء ملاحظات متابعة GW170814 بواسطة خمسة وعشرين مرصدًا ، ولكن لم يتم تحديد نظير. ومع ذلك ، لا يُتوقع أن تنتج عمليات اندماج الثقوب السوداء الثنائية أي انبعاث باستثناء موجات الجاذبية.

2. مع أربعة أجهزة كشف أو أكثر ، تتقاطع جميع الدوائر في نقطة واحدة. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل إضافة مقياس تداخل رابع (KAGRA في اليابان) بحلول نهاية هذا العقد وكاشف خامس مخطط له (LIGO India) بعد بضع سنوات سيعزز قوة توطين الشبكة العالمية.


لم يحدث الاكتشاف الأعظم لليغو تقريبًا

رسم فنان لنجمين نيوترونيين مدمجين. تمثل شبكة الزمكان المتموجة. [+] موجات الجاذبية المنبعثة من الاصطدام ، في حين أن الحزم الضيقة هي نفاثات أشعة غاما التي تنطلق بعد ثوانٍ فقط من موجات الجاذبية (تم اكتشافها على أنها انفجار أشعة غاما بواسطة علماء الفلك).

NSF / LIGO / جامعة ولاية سونوما / أ. سيمونيت

تحديث: تم تغيير هذه القصة لتعكس إسنادها إلى حديث Gaby Gonzalez في اجتماع AAS في يناير 2018 ، بالإضافة إلى إسناد أجزاء رئيسية من هذه القصة إلى بيان LIGO الصحفي الذي كتبه Kim Burtnyk ، والذي كان مصدر العديد من الاقتباسات و الصور في هذا المقال. نعتذر عن عدم الاعتراف بهذا المورد.

في 17 أغسطس 2017 ، ظهر حدث موجة جاذبية لا مثيل له في أحد كواشف LIGO: في هانفورد ، واشنطن. قبل أيام قليلة فقط ، تم اكتشاف أول اندماج بين الثقب الأسود والثقب الأسود مع تشغيل جميع أجهزة الكشف الثلاثة - LIGO Livingston و LIGO Hanford و Virgo. هذه المرة ، تم تسجيل حدث جديد ، ولكن بدلاً من وجود 1-2 ثانية من البيانات ، استمرت الأهمية لأكثر من دقيقة. مع احتمال إنذار خاطئ يبلغ واحدًا فقط من 300 مليار (3 × 10 -12) ، تم إصدار تنبيه لكل فرد في الفريق. لكن ليجو ليفينجستون ، التي ظهرت في كل مرة من قبل ، لم تُظهر شيئًا. بدون إشارة في جميع أجهزة الكشف ، لم يكن هناك "حدث" للإعلان. بدون تأكيد ، سيكون هذا مجرد إنذار كاذب.

مسح أوميغا لبيانات LIGO Hanford ، مما يعطي أول إشارة موجة ثقالية تنشأ من a. [+] اندماج نجم نيوتروني مع نجم نيوتروني.

ب. أبوت وآخرون ، PRL 119 ، 161101 (2017)

لحسن الحظ بالنسبة لنا ، العلماء متحمسون لما يفعلونه ، ولا يتركون النتائج لأجهزة الكمبيوتر أو الخوارزميات الآلية. بعد دقيقتين من انطلاق التنبيه ، عاد ما يُعرف بـ "مسح أوميغا" ، ليُظهر نوعًا جديدًا من الأحداث لا يتوافق مع الثقوب السوداء ، ولكن مع اندماج نجم نيوتروني مع نجم نيوتروني. كانت مرحلة الإلهام والاندماج ، جنبًا إلى جنب مع "زقزقة" الجاذبية ، مرئية بوضوح ، حتى بالعين المجردة. وفقًا لعالم LIGO Salvo Vitale ، الذي رأى الإشارة بنفسه:

رأيت فحص أوميغا من هانفورد ، ورأيت أن هناك إشارة غرد واضحة ، والتي أتذكر أنني كنت أفكر بها سخيف، لأننا مطلقا اعتقدنا أننا سنرى أي شيء في مسح أوميغا من اندماج ثنائي بين النجوم النيوترونية ... لكن هذا [واحد] كان مرتفعًا جدًا لدرجة أننا رأيناه أيضًا!

ثم جاءت الأخبار التي طال انتظارها: القمر الصناعي Fermi التابع لناسا ، المصمم لقياس أشعة جاما ، أعلى شكل من أشكال الطاقة في الكون ، قد رأى شيئًا ما. بعد أقل من 2.0 ثانية من وصول إشارة LIGO Hanford ، شوهد انفجار أشعة غاما قصير المدى (sGRB) بواسطة مرصدهم. لطالما تم الافتراض بأن اندماج النجوم النيوترونية والنجوم النيوترونية من شأنه أن يوفر قصة منشأ محتملة لأحداث sGRB ، والآن ، مع اكتشاف موجة الجاذبية المقابلة لأحدها ، أصبح لدينا أول دليل محير.

تُظهر الخريطة التي أنشأها LIGO-Virgo (باللون الأخضر) الموقع المحتمل لمصدر. [+] موجات الجاذبية ، مقارنة بالمناطق التي تحتوي على موقع مصدر انفجار أشعة غاما من فيرمي (أرجواني) وتكامل (رمادي). يُظهر الشكل الداخلي الموقع الفعلي للمجرة (النجم البرتقالي) التي تحتوي على "المؤقت البصري" الناتج عن اندماج نجمين نيوترونيين.

يبدو أنه يعمل بشكل رائع. كان هانفورد قد رأى دليل موجة الجاذبية على الاندماج ، ثم لوحظ أول دليل للإشارة الكهرومغناطيسية المقابلة ، التي من المفترض أن تتولد في أعقاب ذلك. كان الأمر كما هو متوقع: إلهام ، سحق ، تسخين ، إشعاع. كانت هناك مشكلة واحدة فقط: لم ير ليفينجستون شيئًا. وفقًا لغابي غونزاليس ، إنه لأمر جيد أن يكون هناك الكثير من المبتدئين "لديهم الكثير من وقت الفراغ". كان هناك لغز يجب حله.

نتج عن اندماج نجمين نيوترونيين واندماجهما ، كما هو موضح هنا ، نجمًا محددًا للغاية. [+] إشارة موجة الجاذبية. بالإضافة إلى ذلك ، أنتجت لحظة الاندماج وعواقبه أيضًا إشعاعًا كهرومغناطيسيًا فريدًا ويمكن التعرف عليه على أنه ينتمي إلى مثل هذه الكارثة. لكن إشارة الموجة الثقالية لم يتم التقاطها تقريبًا.

كان هذا الموقف محيرًا بشكل خاص لأن LIGO Livingston كان ، تمامًا كما كان هانفورد ، يعمل في وضع العلم. لكل حدث من الأحداث المكتشفة سابقًا ، إذا تم تشغيل إشارة في أحدهما ، يتم تشغيلها في الأخرى. لكن هذه المرة ، ولأهم اكتشاف على الإطلاق ، لم ير ليفينغستون شيئًا. بشكل لا يصدق ، كان لدى عالم صغير في LIGO يدعى Reed Essick فكرة أنها يمكن أن تكون مصادفة لا تصدق. عدة مرات في اليوم ، كل من الكواشف سوف "خلل" ، حيث سيحدث حدث عابر قدرًا كبيرًا من الضوضاء في أحد أجهزة الكشف. هذه ليست إشارات قائمة على الفيزياء الفلكية ، ولكنها مصادر للتداخل الأرضي. لا تدوم سوى جزء من الثانية ، لكن أجهزة كشف LIGO حساسة لها. لمنع الإنذارات الكاذبة ، يتم تحديد مواطن الخلل تلقائيًا ورفضها.

من خلال استعراض البيانات يدويًا ، فحص إسيك التسلسل الزمني الذي سيتزامن مع حدث هانفورد. بالتأكيد ، في الموعد المحدد ، تم العثور على خلل هائل ، مع احتمال حدوث 1 من 10000 فقط ، في اللحظة الحرجة. هذا فقط بسبب وجود علماء استثمروا بشكل كامل في نتائج LIGO لدرجة أنهم سيتصفحون البيانات يدويًا ، حتى البيانات المرفوضة ، لمحاولة العثور على النظير لتنبيهات الكاشف الفردي.

تسبب الخلل الذي ظهر في بيانات LIGO Livingston ، الموضحة باللون الأصفر الفاتح هنا ، في حدوث. [+] كشف محتمل يتم نقضه. ولكن بفضل التحديد والتحليل اليدوي ، أمكن استرداد الإشارة يدويًا.

ب. أبوت وآخرون ، PRL 119 ، 161101 (2017)

وفقًا لمات إيفانز ، عضو آخر في تعاون LIGO:

يبدو الخلل فظيعًا حقًا في الفحص. لكن الحقيقة هي أنها كبيرة في السعة وقصر الوقت ، لذلك لن تدمر قدرتنا على القيام بأي علم عليها.

بعد الانتهاء من إعادة التحليل ، اكتشف كاشفان LIGO بقوة إشارة موجات ثقالية واضحة ، لكتل ​​نجمي نيوتروني وفترات وخصائص ، بدلاً من الثقوب السوداء.

فلماذا لم يره كاشف برج العذراء؟

ظهر حدث الموجة الثقالية في 17 أغسطس 2017 في كل من LIGO Hanford و LIGO. [+] ليفينجستون (بعد اكتشاف الخلل) أجهزة الكشف ، لكنها لم تظهر في برج العذراء ، بسبب الظهور في المنطقة العمياء للعذراء في الوقت الحالي.

ب. أبوت وآخرون ، PRL 119 ، 161101 (2017)

يحتوي كل كاشف للموجات الثقالية على عدد قليل من "النقاط العمياء" المختلفة ، حيث لا تظهر إشارة صادرة من اتجاه معين في الفضاء في الكاشف. تتسبب موجات الجاذبية ، هذه التموجات في الزمكان ، في تمدد نسيج الفضاء وانقباضه بطريقة معينة ومتماسكة. من أي مكان في السماء تقريبًا ، يمكن إعادة بناء الإشارة ، حيث تتسبب الموجات الواردة في إطالة أذرع الكاشف وتقصيرها بطريقة يمكن ملاحظتها.

سوف تتسبب الطبيعة الرباعية القطبية لموجة الجاذبية في حدوث ضغط وتمدد متبادل. [+] أذرع عمودية ، ولكن إذا جاءت الموجة في الاتجاه الخاطئ تمامًا (في النقطة العمياء للكاشف) ، فسيتم تفويت الإشارة. رصيد الصورة: M. Pössel / Einstein Online.

ولكن بسبب الطبيعة الرباعية القطبية لموجات الجاذبية ، وحقيقة أن الأرض تتشكل كرويًا تقريبًا ، فهناك بعض المواقع على الأرض في أي وقت معين حيث "أذرع الجاذبية" ، حتى لو كانت عمودية ، لن تكون حساسة للموجات القادمة . إذا تقلصت / اتسعت الأشياء بطريقة خاطئة ، فسيتم تصغير الإشارة.

Sky localizations of gravitational-wave signals detected by LIGO beginning in 2015 (GW150914, . [+] LVT151012, GW151226, GW170104), and, more recently, by the LIGO-Virgo network (GW170814, GW170817). After Virgo came online in August 2017, scientists were better able to localize the gravitational-wave signals.

LIGO/Virgo/NASA/Leo Singer (Milky Way image: Axel Mellinger)

Based on the signals that did arrive at Livingston and Hanford, there was a large region of sky where the gravitational wave signal could have come from. What Virgo saw, however, was an extremely low-magnitude, low-significance signal. On its own, it wouldn't have stood out against the background at all. But with the information from the other two observatories along with the fact that we knew how Virgo performed from a detection (of a black hole-black hole merger) just a few days prior we were able to determine that the signal must have originated from within Virgo's blind spot! This gave a tremendous amount of localization information (far superior to Fermi's), and was what enabled us to pinpoint the location of the merger: to the outskirts of NGC 4993.

The galaxy NGC 4993, located 130 million light years away, had been imaged many times before. لكن . [+] just after the August 17, 2017 detection of gravitational waves, a new transient source of light was seen: the optical counterpart of a neutron star-neutron star merger.

P.K. Blanchard / E. Berger / Pan-STARRS / DECam

If all we had done was look at the automated signals, we would have gotten just one "single-detector alert," in the Hanford detector, while the other two detectors would have registered no event. We would have thrown it away, all because the orientation was such that there was no significant signal in Virgo, and a glitch caused the Livingston signal to be vetoed. If we left the signal-finding solely to algorithms and theoretical decisions, a 1-in-10,000 coincidence would have stopped us from finding this first-of-its-kind event. But we had scientists on the job: real, live, human scientists, and now we've confidently seen a multi-messenger signal, in gravitational waves and electromagnetic light, for the very first time.


How to Find a Black Hole

After black holes spiral toward each other and collide, the massive bodies create space-time-contorting disturbances — gravitational waves — that propagate through the universe. Eventually, some of these gravitational waves might reach Earth, where the LIGO and Virgo observatories wait. These enormous L-shaped detectors can sense the truly tiny stretching or squishing of space-time that these waves create — a shift 10,000 times smaller than the width of a proton.

The LIGO detector in Hanford, Washington, has two long arms arranged at right angles. Lasers inside each arm measure the relative difference in length of each arm as a gravitational wave goes by.

The designers of these observatories have made herculean efforts to muffle stray noise, but when your signal is so weak, noise is a constant companion.

The first task in any gravitational wave detection is to try to extract a weak signal from that noise. Field compares the process to “driving in a car with a loud muffler and a lot of static on the radio, while thinking there might be a song, a faint melody, somewhere in that noisy background.”

Astronomers take the incoming stream of data and first ask if any of it is consistent with a previously modeled gravitational wave form. They might run this preliminary comparison against tens of thousands of signals stored in their “template bank.” Researchers can’t determine the exact black hole characteristics from this procedure. They’re just trying to figure out if there’s a song on the radio.

The next step is analogous to identifying the song and determining who sang it and what instruments are playing. Researchers run tens of millions of simulations to compare the observed signal, or wave form, with those produced by black holes of differing masses and spins. This is where researchers can really nail down the details. The frequency of the gravitational wave tells you the total mass of the system. How that frequency changes over time reveals the mass ratio, and thus the masses of the individual black holes. The rate of change in the frequency also provides information about a black hole’s spin. Finally, the amplitude (or height) of the detected wave can reveal how far the system is from our telescopes on Earth.

If you have to do tens of millions of simulations, they’d better be quick. “To complete that in a day, you need to do each in about a millisecond,” said Rory Smith, an astronomer at Monash University and a member of the LIGO collaboration. Yet the time needed to run a single numerical relativity simulation — one that faithfully grinds its way through the Einstein equations — is measured in days, weeks or even months.

To speed up this process, researchers typically start with the results of full supercomputer simulations — of which several thousand have been carried out so far. They then use machine learning strategies to interpolate their data, Smith said, “filling in the gaps and mapping out the full space of possible simulations.”

This “surrogate modeling” approach works well so long as the interpolated data doesn’t stray too far from the baseline simulations. But simulations for collisions with a high mass ratio are incredibly difficult. “The bigger the mass ratio, the more slowly the system of two inspiraling black holes takes to evolve,” Warburton explained. For a typical low-mass-ratio computation, you need to look at 20 to 40 orbits before the black holes plunge together, he said. “For a mass ratio of 1,000, you need to look at 1,000 orbits, and that would just take too long” — on the order of years. This makes the task virtually “impossible, even if you have a supercomputer at your disposal,” Field said. “And without a revolutionary breakthrough, this won’t be possible in the near future either.”

Because of this, many of the full simulations used in surrogate modeling are between the mass ratios of 1 and 4 almost all are less than 10. When LIGO and Virgo detected a merger with a mass ratio of 9 in 2019, it was right at the limit of their sensitivity. More events like this haven’t been found, Khanna explained, because “we don’t have reliable models from supercomputers for mass ratios above 10. We haven’t been looking because we don’t have the templates.”


Ripples In Spacetime: From Einstein To LIGO And Beyond

The fabric of spacetime, illustrated, with ripples and deformations due to mass. A new theory must . [+] be more than identical to General Relativity it must make novel, distinct predictions.

For a scientist, it's hard to imagine anything more exciting than being the first to discover something new. A new behavior a new law of nature a new kind of energy a new way of looking at the Universe. When Einstein put forth his theory of General Relativity, it turned out to be all of those and more. After over 100 years, it's arguably our most successful physical theory of all-time, having been tested and verified in a myriad of ways, with new avenues for investigation opening up all the time. Gravitational waves, detected for the first time less than two years ago, are the latest new window opened onto the Universe. In a sweeping new book, Ripples In Spacetime: Einstein, Gravitational Waves, and the Future of Astronomy, prolific science writer Govert Schilling has achieved the fascinating trifecta of historical and scientific accuracy, a grand sense of wonder and curiosity, and brilliantly accessible storytelling.

A visualization of the local gravitational field of the Universe, on the largest scales that are . [+] even bigger than galaxies and clusters, is one of the great cosmic views we can take of our Universe.

Our modern picture of the Universe is intricate and complex, and has grown tremendously over the past century. As the book begins, Govert paints this picture by challenging us to imagine the Universe in different ways. We go inside atoms on small scales we view stars, galaxies, and the great cosmic web on larger scales we travel close to the speed of light we explore high temperatures and energies. In introducing us to the Universe, the most striking aspect is how many stories are left untold, by necessity. Someone just starting off with the book will find no shortage of additional avenues worth exploring, as you can practically see the untrodden roads of curiosity one can travel down.

This image illustrates a gravitational lensing effect due to the distortion of space by mass. This . [+] is one prediction where Einstein's theory significantly differs from Newton's.

NASA, ESA, and Johan Richard (Caltech, USA) Acknowledgements: Davide de Martin & James Long (ESA/Hubble)

General Relativity wasn't always our theory of gravity it had to overthrow Newton's law of universal gravitation. Ripples In Spacetime outlines just how this happened, historically and scientifically, by relating how curved spacetime makes explicit predictions that Newtonian gravity doesn't. This isn't simply restricted to the bending of starlight, but includes all the ways space itself can be twisted, torqued, deformed, and delayed. Solar eclipses and Mercury's precession is discussed, but so is the geodetic effect and frame-dragging, eloquently explained. There's also the interesting fact that Einstein himself was torn about whether gravitational waves actually existed, or whether they were mathematical artifacts only. It's a strong reminder that no matter how brilliant somebody is, they never get everything right.

As two neutron stars orbit each other, Einstein's theory of general relativity predicts orbital . [+] decay, and the emission of gravitational radiation. Observations of this effect (black dots) line up brilliantly with the theoretical predictions (red line).

ناسا (على اليسار) ، معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي / مايكل كرامر

Ripples In Spacetime goes far beyond the gravitational wave story you've heard over the past few years. Collapsed astrophysical objects, like white dwarfs and neutron stars, are also discussed. The orbital decays of pulsars in binary systems are demonstrated as the first indirect verification of gravitational radiation, and discussed at great length. Also discussed are (failed) direct and indirect attempts to detect gravitational waves, such as with large "bar" detectors or by looking for specific polarization signatures in the cosmic microwave background. Joseph Weber and his pioneering (but ultimately flawed) work and the spectacular but faulty BICEP2 results are illuminated not as failures, but as learning experiences, whose lessons are still scientifically valuable today.

At its core, a system like LIGO or LISA is just a laser, fired through a beam splitter, sent down . [+] two identical, perpendicular paths, and then recombined to create an interference pattern. As the arm lengths shift, so does the pattern.

Finally, the concept and execution of modern-day gravitational wave observatories, like LIGO, are developed in fascinating detail. Interferometry is introduced, and the idea of what a realistic, theoretically detectable system and amplitude would be is put forth. The early days of development are discussed, including a long list of people and players you've probably never heard of. All of it was instrumental in making LIGO happen.

Computer simulation of two merging black holes producing gravitational waves.

This will be of particular interest to anyone who's skeptical of LIGO's detections. How certain is LIGO that they got down to design sensitivity? How can they know whether what they saw was a blind injection or not? How confident can they be that they detected what they claim they detected? The answers to these questions are made very clear, with numerous examples given throughout the history of gravitational wave observatories and their developments. After reading the story, all of your doubts should be washed away.

The shape of gravitational wave fluctuations is indisputable from inflation, but the magnitude of . [+] the spectrum is entirely model-dependent. The largest-amplitude possibilities are what BICEP2 was sensitive to, but future observations and experiments may reveal a signal, if the weaker possibilities are descriptive of our physical Universe.

One of the most remarkable things you'll notice reading Ripples In Spacetime is how uniquely the story comes about. The book itself is well-researched, and the author did this the old-fashioned way: by traveling to visit the scientists and historical figures instrumental in creating this history in the first place. The science presented is all on a solid footing there is no conflation of even a famous scientist's opinion with what's actually scientifically factual. While there is a rich history presented, the focus is always on the story of scientific investigation and discovery. (Or, sometimes, non-discovery, which can be just as interesting!)

Joseph Weber with his early-stage gravitational wave detector, known as a Weber bar. The false . [+] detections of Weber are part of a larger story that did eventually lead to bona fide gravitational wave discoveries.

Special collections and university archives, University of Maryland libraries

There are a few minor nitpicks to be found, for certain. The book implies that Minkowski invented the concept of spacetime before Einstein developed special relativity the contrary is true. Much space is devoted to failed experiments, with two entire chapters going to the BICEP2 result. There were a number of curious omissions, as well. For all the details of Joseph Weber presented, omitted was the story of how he, a microwave expert, went to George Gamow to inquire as to whether the "father of the Big Bang" could leverage his expertise to help out? While Gamow responded "no," the truth is that designing a way to detect the cosmic microwave background would have been a perfect fit!

Physicist Glen Rebka, at the lower end of the Jefferson Towers, Harvard University, calling . [+] Professor Pound on the phone during setup of the famed Pound-Rebka experiment.

Corbis Media / Harvard University

It's also a bit shocking that the Pound-Rebka experiment, very simple in concept, was derided as too complex to describe for the book. Yet all that experiment did was cause a nuclear emission at a low elevation, and note that the corresponding nuclear absorption didn't occur at a higher elevation, presumably due to gravitational redshift, as predicted by Einstein. Yet if you gave the low-elevation emitter a positive boost to its speed, through attaching it to a speaker cone, that extra energy would balance the loss of energy that traveling upwards in a gravitational field extracted. As a result, the arriving photon has the right energy, and absorption occurs. It's puzzling that something as complex as Gravity Probe B was discussed at length, but a straightforward experiment that could be well-explained in one or two paragraphs was glossed over as too hard!

An artist's impression of the three LISA spacecraft shows that the ripples in space generated by . [+] longer-period gravitational wave sources should provide an interesting new window on the Universe. LISA was scrapped by NASA years ago, and will now be built by the European Space Agency, with only partial, supporting contributions from NASA.

With that said, Ripples In Spacetime is still a spectacular, easy read. It's both brisk and in-depth: a wonderful combination. As you take a journey through the discoveries that have confirmed the existence and properties of gravitational waves, you wind up at the present day, where the future possibilities are clearly laid out at your feet. Pulsar timing arrays are opening up the ability to explore the long-wavelength gravitational waves that no interferometer can measure, and may in fact see the types of waves BICEP2 was seeking. Future observatories on the ground will complement the LIGO array, and are already under construction and coming online. LISA is on its way and will open up gravitational waves in space, and the ripples from supermassive black holes. And in the future, the holy grail of correlating optical and other light-based astronomy with gravitational wave astronomy will be achieved with our planned technology.

The merger of two black holes to create a larger black hole has not only been observed, but will . [+] likely continue to be observed many times over. Still, the future holds possibilities for gravitational waves that go far beyond this.

All in all, Ripples In Spacetime is a wonderfully educational read. It belongs on the shelf of anyone interested in learning the scientific, historical, and personal stories behind some of the most incredible scientific advances of the 21st century. As our scientific progress continues, this book will serve as a reminder of how far we've already come, how we got there, and what we're looking forward to with our most hopeful ambitions.


They also provide a handy fact sheet.

This is a big deal! On a basic level, it means that we now have confirmation from other instruments and sources that LIGO is really detecting gravitational waves.

The implications go quite a bit further than that, though. You wouldn’t think that just one observation could tell you very much, but this is an observation of an entirely new type, the first time an event has been seen in both gravitational waves and light.

That, it turns out, means that this one observation clears up a whole pile of mysteries in one blow. It shows that at least some gamma ray bursts are caused by colliding neutron stars, that neutron star collisions can give rise to the high-power “kilonovas” capable of forming heavy elements like gold…well, I’m not going to be able to give justice to the full implications in this post. Matt Strassler has a pair of quite detailed posts on the subject, and Quanta magazine’s article has a really great account of the effort that went into the detection, including coordinating the network of telescopes that made it possible.

I’ll focus here on a few aspects that stood out to me.

One fun part of the story behind this detection was how helpful “failed” observations were. VIRGO (the European gravitational wave experiment) was running alongside LIGO at the time, but VIRGO didn’t see the event (or saw it so faintly it couldn’t be sure it saw it). This was actually useful, because VIRGO has a blind spot, and VIRGO’s non-observation told them the event had to have happened in that blind spot. That narrowed things down considerably, and allowed telescopes to close in on the actual merger. IceCube, the neutrino observatory that is literally a cubic kilometer chunk of Antarctica filled with sensors, also failed to detect the event, and this was also useful: along with evidence from other telescopes, it suggests that the “jet” of particles emitted by the merged neutron stars is tilted away from us.

One thing brought up at LIGO’s announcement was that seeing gravitational waves and electromagnetic light at roughly the same time puts limits on any difference between the speed of light and the speed of gravity. At the time I wondered if this was just a throwaway line, but it turns out a variety of proposed modifications of gravity predict that gravitational waves will travel slower than light. This event rules out many of those models, and tightly constrains others.

The announcement from LIGO was screened at NBI, but they didn’t show the full press release. Instead, they cut to a discussion for local news featuring NBI researchers from the various telescope collaborations that observed the event. Some of this discussion was in Danish, so it was only later that I heard about the possibility of using the simultaneous measurement of gravitational waves and light to measure the expansion of the universe. While this event by itself didn’t result in a very precise measurement, as more collisions are observed the statistics will get better, which will hopefully clear up a discrepancy between two previous measures of the expansion rate.

A few news sources made it sound like observing the light from the kilonova has let scientists see directly which heavy elements were produced by the event. That isn’t quite true, as stressed by some of the folks I talked to at NBI. What is true is that the light was consistent with patterns observed in past kilonovas, which are estimated to be powerful enough to produce these heavy elements. However, actually pointing out the lines corresponding to these elements in the spectrum of the event hasn’t been done yet, though it may be possible with further analysis.

A few posts back, I mentioned a group at NBI who had been critical of LIGO’s data analysis and raised doubts of whether they detected gravitational waves at all. There’s not much I can say about this until they’ve commented publicly, but do keep an eye on the arXiv in the next week or two. Despite the optimistic stance I take in the rest of this post, the impression I get from folks here is that things are far from fully resolved.


شاهد الفيديو: نظام النقطه العمياء كيف يعمل واضواء السياره اوتو (شهر نوفمبر 2021).