Nagusia Berrikuntza Kip Thorne fisikariak Uhin Grabitazionalak eztabaidatu ditu, 'Izarren arteko' atzean dagoen zientzia.

Kip Thorne fisikariak Uhin Grabitazionalak eztabaidatu ditu, 'Izarren arteko' atzean dagoen zientzia.

Zer Film Ikusi?
 
Kip Thorne astrofisikari teorikoa Jessica Chastainekin lan egiten ari da Interstellar filmean

Kip Thorne astrofisikari teorikoa Jessica Chastainekin lan egiten ari da Interstellar filmean(Kreditua: Kip Thorne Wired aldizkariaren bidez)



Albert Einsteinek erlatibitatearen teoria orokorra aitzindaria argitaratu zuenetik mende batez, munduko adimen nagusiek bere teoriatik sortutako iragarpenak egiazkoak diren ala ez jakin nahi izan dute. Adimen horietako batek, Kip Thorne-k, bere ibilbidea ikertu du Einsteinek grabitazio uhinak existitzen direla dioen aldarria ikertzen eta gaian munduko aditu nagusitzat hartzen da. Thorne gizakiaren historia modernoko aurrerapen zientifiko harrigarrienetako baten atarian dago: uhin horien detekzioa .

Kaliforniako Teknologia Institutuko fisika teoriko irakasle gisa, Thorne-k teoria eta grabitatearen inguruko liburu eta artikulu ugari argitaratu zituen. 1984an, Thorne-k LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) Proiektua sortu zuen, laserrak erabiltzen ditu espazio-denboraren ehunean distortsio txikiak neurtzeko —grabitazio uhinak eragin ditzakeen distortsioak—.

1994an, saritua idatzi zuen Zulo Beltzak eta Time Warps: Einstein-en Outrageous Legacy, ikusle nagusiak bere ikasketa eremu konplexuarekin lotzen dituen liburua. Hamarkada bat geroago, Thorne-ren aholkulari zientifikoa bihurtu zen Izarrartekoa eta filmaren ikusmen handiak zehaztasunez emateko beharrezko matematika eman zuen. Argitaratu zuen ere Izarren arteko zientzia Christopher Nolanen aurrelariarekin.

2015eko irailaren 14an, Livingston, Louisiana eta Hanford (Washington) LIGO detektagailu gune bikietan lanean ari ziren zientzialariek sekretua zin egin zuten, lehen datuek aspaldi gertatu zen gertaera kosmiko bortitza detektatu zutela adierazi ondoren. Hilabeteak datuak egiaztatu eta berriro egiaztatu ondoren, eta berriak jendaurrean sartzen hasi zirenean, CalTech-ek eta MIT-ek operatutako LIGO laborategietako ikertzaileek grabitazio uhinen aparteko detekzioa iragarri zuten. Unibertsoaren leiho berri gisa, olatuek agerian utzi dute duela 1.300 mila milioi urte bi zulo beltz elkartu zirela.

Behatzailea Kip Thorne-rekin eseri zen bere aurretik Paul Franklin VFX maisuarekin eta Oscar saria irabazi duen Hans Zimmer konpositorearekin multimedia lankidetza Unibertsoaren alde okertua , Einstein, grabitazio uhinak eta bere lana eztabaidatzeko Izarrartekoa .

Zein da Einsteinen erlatibitate orokorraren teoria?

Fisikaren lege guztietarako esparrua da, lege kuantikoak izan ezik. Jendeak normalean ondo esaten du, bere grabitatearen teoria da baina askoz ere harago dago. Teoria hori grabitatea azaltzeko eraiki zuen baina, egia esan, teoria horrek hori baino askoz ere gehiago egiten du. Izadiaren gainerako lege guztiak espazioan eta denboran nola sartzen diren kontatzen du.

Ezagutzen dugun modurik zehatzena da domeinu klasikoa deituko genukeen guztia deskribatzeko, hau da, oso txikira (atomoak eta molekulak bezalako gauzak) jaisten zarenean izan ezik.

Nola lotzen da Einsteinen teoria uhin grabitatorioak ?

Einsteinek bere erlatibitatearen teoria orokorra 1905 eta 1915 artean iraun zuen ahalegin bizian formulatu zuen eta 1915eko azaroan osatu zuen teoria, duela ehun urte baino zerbait gehiago. Orduan, berak garatutako teoria edo lege horiek erabiltzen hasi zen, iragarpenak egiteko. Iragarpen garrantzitsuenetako bat eta egin zuen azken iragarpen nagusia, uhin grabitazionalak existitu behar zirela izan zen. Hori 1916ko ekainean iragarri zuen, beraz, uhin grabitatorioen iragarpenaren mendeurrenetik bi hilabete besterik ez ari gara hizketan.

Aurreikuspenei begiratu, eguneko teknologiari begiratu eta unibertsoan uhin grabitatoreak sor ditzaketen gauzak aztertu zituen eta inoiz ikusi izana itxaropentsu zela ondorioztatu zuen. Besterik ez genuke inoiz nahiko teknologia zehatza izango.

Oker zegoen. Joan den irailean ikusi genituen lehen aldiz.

Einsteinen iragarpenetatik uhin grabitatorioen azken aurkikuntzara arteko kronologian, zein izan zen aurrerapauso bat eman zuen inflexio puntua?

Beno, inflexio puntu batzuk egon ziren. Bi inflexio puntu erabakigarrienak bi pertsona partikularrek eman zituzten. Joseph Weberrek, 1960 inguruan, grabitazio uhinak ikusteko gai izango zela zirudien planteamendu bat asmatu zuen eta horiek aurkitzeko ahaleginari ekin zion. Bera izan zen Einsteinen diktamena zalantzan jarri zuen hori egiteko teknologiarik ez genukeela izango. Weberrek ez zituen grabitazio uhinak ikusi. Pixka bat egin zuela pentsatu zuen baina ez zituen benetan ikusi. Olatuak espero zuena baino ahulagoak dira baina jendearen logjam-a hautsi zuen zuk ezin duzula egin pentsatuz eta beste batzuk inspiratu zituen. Ni barne.

Bigarren inflexio puntua asmakizun bat izan zen Ray Weiss MITen baina lehenago Mikhail Gertsenshtein eta Vladislav Pustovoit-en Moskuko (Errusia) ideia horren haziak. Ray Weiss-ek orain erabiltzen dugun teknika hau asmatu zuen eta Weberren teknikaren desberdina zen. Uhin grabitatorioen detekzio interferometroa deitzen diogu eta uhin grabitatorioek ispiluak atzera eta aurrera bultzatzean oinarritzen da. Ispilu gehienak laser izpiekin neurtzen dituzu.

Weiss-ek asmatu zuen eta orduan aurrez aurre izango zenituzten zarata iturri nagusiak aztertu zituen eta horiei nola aurre egin deskribatu zuen. 1972an, diseinu mota honekin aurrera egiteko bidea eman zuen. Hainbat modutan aldatu zen baina ez izugarri aldatu zen planoa zen. Egia esan, hamarkadetan zehar gainditu zuen diseinua izan zen hori egiteko modu baten gida gisa. Hori izan zen inflexio punturik handiena.

Nahiko interesgarria da Ray tipo xume bat delako eta ideia hori ez zuela literatura arruntean argitaratu behar grabitazio uhinak aurkitu arte. Beraz, inoiz irakurri dudan artikulu tekniko boteretsuena dela deritzot idatzi zuen. Idatzi eta MIT barne txosten sail batean argitaratu zuen. Gaiarekin interesa zuten ni bezalako jendearentzat erraz zegoen eskuragarri. Bilatzera joan behar izan zenuen ohiko literaturan ez zegoelako eskuragarri.

Zer da hurrengo arlo honetan grabitazio uhinak detektatu direnean?

Beno, hau hasiera besterik ez da. Galileok bere teleskopio optikoa zeruan trebatu zuenean eta astronomia optiko modernoa ireki zuenean, hori izan zen unibertsoaren leiho elektromagnetikoetako lehena: argia. ‘Leiho’ esaldia erabiltzen dugu uhin-luzera eskualde jakin bat duten erradiazioak bilatzeko erabiltzen ditugun zenbait teknologia adierazteko. 1940ko hamarkadan, irrati astronomia jaio zen, irrati uhinekin argiaren ordez. 1960ko hamarkadan X izpien astronomia jaio zen. 1970eko hamarkadan gamma izpien astronomia jaio zen. Infragorriaren astronomia ere 1960ko hamarkadan jaio zen.

Laster izan genituen leiho desberdin horiek guztiak, uhin elektromagnetikoekin baina uhin luzera desberdinekin ziruditenak. Unibertsoak itxura oso ezberdina du irrati teleskopioaren eta X izpien teleskopioaren bidez argiarekin baino. Gauza bera gertatzen ari da uhin grabitatorioen astronomiarekin.

Grabitazio uhinak erabiliko dira unibertsoa esploratzeko?

Hori da orain egiten ari garena. LIGOn egiten ari gara orain. Talka egiten duten bi zulo beltzen aurkikuntza iragarri dugu. Gehiago izango dira eta beste mota askotako fenomenoak ikusiko ditugu baina oszilazio aldi jakin bat duten uhin grabitatorioekin soilik ikusten ditugu. Milisegundo gutxiko aldia. Datozen 20 urteetan, ordu-aldiak dituzten grabitazio uhinak ikusiko ditugu. Livingston-en, Louisianan (ezkerrean), LIGO laborategian bi zulo beltzek egindako talkatik isurtzen diren uhin grabitatorioak detektatu ziren (eskuinean irudikatuta).

Livingston-en, Louisianan (ezkerrean), LIGO laborategian bi zulo beltzek egindako talkatik isurtzen diren uhin grabitatorioak detektatu ziren (eskuinean irudikatuta).Kredituak: LIGO








Espazioan hegan egiten duten LIGOren antzeko detektagailuekin, ziurrenik hurrengo 5 urteetan ikusiko ditugu urte batzuetako grabitazio uhinak ikusiko dituela Pulsarrak deitzen dugunaren jarraipena egiten duen irrati-astronomiako teknika erabiliz.

Ziur aski datozen 5 urteetan ikusiko dugu ziur aski datozen 10 urteetan, unibertsoaren adina bezain luzeak diren uhin grabitatorioak. Mikrouhin hondo kosmikoa deitzen diegun zeruan egiten dituzten ereduen bidez.

Datozen 20 urteetan lau grabitazio uhin leiho desberdin irekita izango ditugu eta horietako bakoitzak zerbait desberdina ikusiko du. Honekin unibertsoaren jaiotza probatuko dugu. Unibertsoaren «aro inflazionista» deiturikoa. Oinarrizko indarren jaiotza eta nola sortu ziren probatuko dugu. Grabitazio uhinak erabiliz unibertsoaren lehen momentuetan jaiotzen ikusiko ditugu. Orain egiten ari garen zulo beltzak talka egiten ikusiko dugu baina izugarrizko zulo beltzak talka egiten dute. Izarrak zulo beltzek nola urratzen dituzten ikusiko dugu.

Inoiz ikusi ez ditugun gauza sorta zoragarriak ikusiko ditugu eta hau mendeetan zehar luzatuko da astronomia optikoa mendeetan bezala. Hau hasiera besterik ez da.

Christopher Nolanekin lan egin zenuen eta Paul Franklin zientzia eta ikus-entzunezkoak eraikitzeko atzean Izarrartekoa. Zein zehaztasun zuen filmeko zulo beltzak, Gargantua?

Hollywoodeko film batean agertu den irudikapenik zehatzena da. Oliver James, zientzialari nagusia Paul Franklin Konpainia Ezezko bikoitza Nirekin insistentziarekin irudiak egiteko modu berri bat asmatu nuen. Zentzu horretan leunagoak eta zehatzagoak diren irudiak sortzen ditu. Hori da IMAX filma egiteko behar duzuna.

Teknika multzo berri bat erabili genuen, baina teknika zaharragoak erabiliz, astrofisikaria 1980. urtera arteko Gargantuaren irudia bezalako irudiak eraikitzen aritu da. Jean-Pierre Luminet-ek Frantzian egin zuen lehen aldiz. Gargantuaren antza duten zulo beltzen irudiak hor daude baina gutxitan ikusi zenituen astrofisikako literaturan. Hori ez da astronomoek beren teleskopioekin ikusten duten zerbait. Gargantua, Interstellar filmean irudikatutako fikziozko zulo beltza.

Gargantua, Interstellar filmean irudikatutako fikziozko zulo beltza.(Kreditua: Warner Bros.)



Hau da bereizmen handieneko bertsioa, bertsio erakargarriena eta bertsio liluragarriena. Baina irudikapen zehatzak astrofisikariek egin dituzte aurretik.

Filmean, Brand irakasleak azaldu du Cooper bere izar arteko bidaiatik itzultzen denean, grabitatearen arazoa konponduko zuela. Zein izan zen arazo hori?

Pelikulan, Lurra biologikoki hiltzen ari da eta milioika pertsona besterik ez dira geratzen.Brand irakaslearen eta berarekin lan egiten duten pertsonen bilaketak espazioko kolonietan Lurreko gainerako pertsona horiek Lurretik altxatzea posible den jakitea da. Ez zuten suziriaren indarrik horretarako. Lurrean espazioko koloniak eraikitzeko ahalmena zuten baina ez zuten suziriaren indarrik haiek altxatzeko.

Filmean, bat-batean gertatu diren grabitate-anomaliak daude eta gertatzen hasi den grabitatearen inguruko bitxikeria honek Brand irakasleari iradoki dio grabitatea kontrolatzea edo bere portaera aldatzea posible dela.

Egin nahi zuena lurraren grabitazio tiraketari uko egin zion suziriaren indar txikia gu altxatzeko. Orduan, anomalia horiek nola aprobetxatu ikastea zen. Murph-en logelan anomaliaren adibide bat ikusten duzu - hautsaren erorketa eredua. Anomalia horiek balia ditzakezu eta benetan Lurraren grabitatea jaitsi?

Zenbateraino dago gizateria izarren arteko bidaietatik?

Uste dut seguruenik hiru mende inguru barru egingo dugula. Oso oso zaila da.

Nola egin dezakezu ideiak, oro har, jendea belaunaldiz belaunaldi irauten duten espazio kolonietan jartzea da. Jendeak izan dituen propultsio ideiak daude, gizakiek lau mendetik hirutan lortuko dutela pentsarazten didatenak.

Irakurri atzean Oscar saritutako efektu bisualen artistari egindako elkarrizketa Izarrartekoa , Paul Franklin.

Robin Seemangal NASA eta espazio esplorazioaren aldeko aldarrikapenean oinarritzen da. Brooklynen jaio eta hazi zen, gaur egun bizi den tokian. Aurkitu ezazu Instagram espazioarekin lotutako eduki gehiagorako: @not_gatsby.

Nahi Dituzun Artikuluak :