L-Astrofiżiku Teoretiku Kip Thorne li jaħdem ma 'Jessica Chastain fuq is-sett ta' Interstellar(Kreditu: Kip Thorne permezz tal-Wired Magazine)
Għal seklu minn meta Albert Einstein ippubblika l-ewwel teorija ġenerali innovattiva tiegħu tar-relattività, l-imħuħ ewlenin tad-dinja ppruvaw jiskopru jekk il-previżjonijiet li joħorġu mit-teorija tiegħu humiex veri. Wieħed minn dawn l-imħuħ, Kip Thorne, qatta ’l-karriera tiegħu jinvestiga t-talba ta’ Einstein li l-mewġ gravitazzjonali jeżisti u huwa meqjus bħala l-espert ewlieni fid-dinja dwar is-suġġett. Thorne issa jinsab fuq il - quċċata ta 'wieħed mill - aktar skoperti xjentifiċi tal - bidu fl - istorja moderna tal - bniedem: sejbien ta 'dawn il-mewġ .
Bħala professur tal-fiżika teoretika fl-Istitut tat-Teknoloġija ta ’Kalifornja, Thorne ppubblika bosta kotba u karti dwar it-teorija gravitazzjonali. Fl-1984, Thorne ko-waqqaf il-Proġett LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) li juża lasers biex ikejjel distorsjonijiet ċkejkna fid-drapp tal-ispazju-ħin - distorsjonijiet li jistgħu jkunu kkawżati minn mewġ gravitazzjonali.
Fl-1994, kiteb ir-rebbieħ tal-premju Black Holes and Time Warps: Einstein’s Outrageous Legacy, ktieb li jgħaqqad udjenzi mainstream mal-qasam kumpless ta ’studju tiegħu. Għaxar snin wara, Thorne sar il-konsulent xjentifiku dwar Interstellari u pprovda l-matematika meħtieġa biex tipprovdi b'mod preċiż il-viżwali grandjużi tal-film. Huwa ppubblika wkoll Ix-Xjenza tal-Interstellar b’attakk minn Christopher Nolan.
Fl-14 ta 'Settembru, 2015, xjentisti li jaħdmu f'siti ta' ditekters LIGO ġemellati f'Liveston, Louisiana u Hanford, Washington kienu maħlufa għas-segretezza wara li d-dejta inizjali indikat l-iskoperta ta 'avveniment kożmiku vjolenti li seħħ ħafna żmien ilu. Wara xhur ta 'ċċekkjar u verifika mill-ġdid tad-dejta, u bl-aħbarijiet jibdew inixxu lill-pubbliku, riċerkaturi fil-laboratorji LIGO CalTech u MIT imħaddma ħabbru l-iskoperta straordinarja ta' mewġ gravitazzjonali. Bħala tieqa ġdida għall-univers, il-mewġ wera l-għaqda ta ’żewġ toqob suwed kważi 1.3 biljun sena ilu.
L-Osservatur poġġa bilqiegħda ma 'Kip Thorne qabel tiegħu kollaborazzjoni multimedjali mal-kaptan tal-VFX Paul Franklin u l-kompożitur rebbieħ tal-Oscar Hans Zimmer fuq Naħa mgħawġa tal-Univers , biex tiddiskuti Einstein, il-mewġ gravitazzjonali u x-xogħol tiegħu fuq Interstellari .
X'inhi t-teorija ta 'Einstein tar-relatività ġenerali?
Huwa qafas għal-liġijiet kollha tal-fiżika minbarra l-liġijiet kwantistiċi. In-nies normalment jgħidu tajjeb, hija t-teorija tiegħu tal-gravità imma hija ferm lil hinn minn hekk. Huwa bena din it-teorija sabiex jispjega l-gravità iżda fil-fatt dik it-teorija tagħmel ħafna iktar minn hekk. Jgħidlek kif il-liġijiet l-oħra kollha tan-natura jidħlu fl-ispazju u l-ħin.
Huwa l-iktar mod preċiż li nafu biex niddeskrivu n-natura f'dak li nsejħu d-dominju klassiku li huwa kollox ħlief meta tinżel għal dak żgħir ħafna - affarijiet bħal atomi u molekuli.
Kif tgħaqqad it-teorija ta ’Einstein mewġ gravitazzjonali ?
Einstein ifformula t-teorija ġenerali tiegħu tar-relatività fi sforz intens ħafna li dam mill-1905 sal-1915 u temm it-teorija f'Novembru tal-1915 - ftit iktar minn mitt sena ilu. Imbagħad beda juża t-teorija jew dawn il-liġijiet li żviluppa - biex jagħmel tbassir. Waħda mill-aktar previżjonijiet importanti u l-aħħar tbassir ewlieni li għamel, kienet li l-mewġ gravitazzjonali għandu jeżisti. Huwa bassar li f'Ġunju tal-1916 allura aħna issa qed nitkellmu xahrejn biss mill-mitt sena tat-tbassir tal-mewġ gravitazzjonali.
Huwa ħares lejn it-tbassir, ħares lejn it-teknoloġija tal-ġurnata, u ħares lejn affarijiet li jistgħu jipproduċu mewġ gravitazzjonali fl-univers u kkonkluda li kien bla tama li aħna qatt narawhom. Aħna qatt ma jkollna teknoloġija preċiża biżżejjed.
Kien żbaljat. Rajna għall-ewwel darba f’Settembru li għadda.
Fil-kalendarju mit-tbassir ta 'Einstein għall-iskoperta reċenti ta' mewġ gravitazzjonali, x'kien il-punt ta 'bidla li wassal għal avvanz?
Ukoll kien hemm ftit punti ta 'bidla. L-iktar żewġ punti ta ’bidla kruċjali ġew minn żewġ persuni partikolari. Joseph Weber, madwar l-1960, fassal approċċ li jidher li jista 'jkun kapaċi jara mewġ gravitazzjonali u beda l-isforz biex isibhom. Huwa kien l-ewwel persuna li staqsa d-dettatt ta 'Einstein li ma jkollniex it-teknoloġija biex nagħmluha. Weber ma ra mewġ gravitazzjonali. Huwa ħaseb li għamel għal ftit żmien iżda fil-fatt ma raxhom. Il-mewġ huwa iktar dgħajjef milli kien ttama imma kiser il-logjam tan-nies jaħsbu li int sempliċement ma tistax tagħmel dan u huwa ispirat lil ħaddieħor. Inkluż lili.
It - tieni punt ta 'bidla kien invenzjoni minn Ray Weiss fl-MIT imma biż-żerriegħa ta 'dik l-idea ġejja qabel minn Mikhail Gertsenshtein u Vladislav Pustovoit f'Moska, ir-Russja. Ray Weiss ivvinta din it-teknika li issa nużaw u kienet differenti mit-teknika ta ’Weber. Insejħulu sejbien tal-mewġ gravitazzjonali ta 'interferometru u Huwa bbażat fuq mewġ gravitazzjonali li jimbotta l-mirja' l quddiem u 'l quddiem. Int tkejjel ħafna mill-mirja b'raġġi tal-lejżer.
Weiss ivvinta dan u mbagħad analizza s-sorsi ewlenin kollha ta 'storbju li jkollok tiffaċċja u ddeskriva kif għandek tittrattahom. Fl-1972, huwa pprovda pjan għat-triq 'il quddiem b'dan it-tip ta' disinn. Kien pjan li ġie modifikat b’diversi modi iżda mhux immens. Kien verament disinn li kien għaddej mit-test taż-żmien għal għexieren ta ’snin bħala gwida għal mod kif isir dan. Dak kien l-akbar punt ta 'bidla.
Huwa pjuttost interessanti għax Ray huwa raġel modest u kellu l-idea li m’għandux jippubblika dan fil-letteratura regolari qabel ma jkun skopra mewġ gravitazzjonali. Allura kiteb din il-karta li naħseb li hija l-iktar karta teknika qawwija li qatt qrajt. Huwa kitebha u ppubblikaha f’serje ta ’rapporti interni tal-MIT. Kien faċilment disponibbli għal nies bħali li kienu interessati fis-suġġett. Kellek tmur tfittexha għax ma kinitx disponibbli fil-letteratura regolari.
X'inhu dak li jmiss għal dan il-qasam issa li nstabu mewġ gravitazzjonali?
Ukoll dan huwa verament il-bidu. Meta Galileo l-ewwel ħarreġ it-teleskopju ottiku tiegħu fuq is-smewwiet u fetaħ l-astronomija ottika moderna, dik kienet l-ewwel waħda mit-twieqi elettromanjetiċi barra mill-univers: id-dawl. Aħna nużaw il-frażi ‘tieqa’ biex tfisser ċerti teknoloġiji li nużaw biex infittxu radjazzjoni b’ċertu reġjun ta ’wavelength. Fis-snin 40, twieldet l-astronomija tar-radju - tħares bil-mewġ tar-radju minflok bid-dawl. Fis-sittinijiet, twieldet l-astronomija bir-raġġi X. Fis-snin 70, twieldet l-astronomija tar-raġġi gamma. L-astronomija infra-aħmar twieldet ukoll fis-sittinijiet.
Dalwaqt kellna dawn it-twieqi differenti kollha li kollha ħarsu b'mewġ elettromanjetiku iżda b'tul ta 'mewġ differenti. L-univers jidher differenti ħafna permezz ta 'radju teleskopju u teleskopju bir-raġġi X milli jidher bid-dawl. L-istess ħaġa qed tiġri bl-astronomija tal-mewġ gravitazzjonali.
Il-mewġ gravitazzjonali se jintuża biex jesplora l-univers?
Dak qed nagħmlu issa. Aħna qed nagħmluha issa f'LIGO. Ħabbarna l-iskoperta ta 'żewġ toqob suwed li ħabtu. Se jkun hemm aktar u naraw ħafna tipi oħra ta ’fenomenu imma qed narawhom biss b’mewġ gravitazzjonali li għandhom ċertu perjodu ta’ oxxillazzjoni. Perjodu ta 'ftit millisekondi. Aħna, fl-20 sena li ġejjin, se naraw mewġ ta 'gravitazzjoni li għandhom perjodi ta' sigħat. 
Il-laboratorju LIGO f'Livingston, Louisiana (fuq ix-xellug) intuża biex jinstab mewġ gravitazzjonali li joħroġ mill-kolliżjoni ta 'żewġ toqob suwed (murija fuq il-lemin).Krediti: LIGO
B’ditekters simili għal LIGO li jtiru fl-ispazju, aħna, probabbilment fil-5 snin li ġejjin, se naraw mewġ gravitazzjonali li jkopru s-snin billi tuża teknika mir-radjuastronomija li tinvolvi r-rintraċċar ta ’dak li nsejħu Pulsars.
Probabbilment se naraw fil-5 snin li ġejjin — żgur l-10 snin li ġejjin, mewġ gravitazzjonali b'perjodi kważi twal daqs l-età tal-univers. Permezz ta 'mudelli li jagħmlu fis-sema li aħna nsejħu l-isfond kożmiku tal-majkrowejv.
Ikollna erba 'twieqi tal-mewġ gravitazzjonali differenti miftuħa fl-20 sena li ġejjin u kull wieħed minnhom jara xi ħaġa differenti. Aħna se nkunu nħarsu lejn it-twelid tal-univers b'dan. L-hekk imsejħa 'era inflazzjonarja' tal-univers. Aħna se nkunu nħarsu lejn it-twelid tal-forzi fundamentali u kif dawn seħħew. Aħna narawhom jitwieldu fl-ewwel mumenti tal-univers bl-użu tal-mewġ gravitazzjonali. Se naraw toqob suwed jaħbtu li issa qed nagħmlu imma toqob suwed enormi jaħbtu. Naraw l-istilel jinqasmu minn toqob suwed.
Se naraw biss firxa meraviljuża ta 'affarijiet li qatt ma rajna qabel u dan se jibqa' għaddej għal sekli sħaħ hekk kif l-astronomija ottika ilha għaddejja għal sekli sħaħ. Dan huwa biss il-bidu.
Ħdimt ma 'Christopher Nolan u Paul Franklin biex jibni x-xjenza u l-viżwali wara Interstellari. Kemm kienet preċiża t-toqba sewda fil-film, Gargantua?
Hija l-iktar rappreżentazzjoni preċiża li dehret f’film ta ’hollywood. Oliver James, li huwa xjentist ewlieni fi Paul Franklin Kumpanija Negattiv doppju , b'xi insistenza minni vvintajt mod ġdid għal kollox biex tagħmel l-immaġini. Tipproduċi immaġini li huma aktar bla xkiel u aktar preċiżi f'dak is-sens. Dak hu li għandek bżonn għal film IMAX.
Aħna użajna sett ġdid ta 'tekniki, imma bl-użu ta' sett eqdem ta 'tekniki, l-astrofiżiċi ilhom jibnu immaġini bħall-immaġni ta' Gargantua li tmur lura għall-1980. L-ewwel sar minn Jean-Pierre Luminet fi Franza. Immaġini ta 'toqob suwed li jixbħu lil Gargantua qegħdin hemm imma rarament rajthom fil-letteratura astrofiżika. Din mhix xi ħaġa li l-astronomi fil-fatt jaraw bit-teleskopji tagħhom. 
Gargantua, it-toqba sewda fittizja murija fil-film Interstellar.(Kreditu: Warner Bros.)
Din hija l-verżjoni bl-ogħla riżoluzzjoni, l-iktar verżjoni konvinċenti, u l-iktar verżjoni captivating. Imma rappreżentazzjonijiet preċiżi saru minn astrofiżiċi qabel.
Fil-film, il-Professur Brand jispjega li saż-żmien li Cooper jitlaq mill-vjaġġ interstellari tiegħu, kien ikun issolvi l-problema tal-gravità. X'kienet dik il-problema?
Fil-film, id-Dinja qed tmut bijoloġikament u fadal biss ftit miljuni ta ’nies. It-tfittxija tal-Professur Brand u n-nies li jaħdmu miegħu hija li ssir taf jekk huwiex possibbli li tneħħi lil dawk in-nies li jifdal barra mid-Dinja f’kolonji spazjali. Huma ma kellhomx il-poter tar-rokit biex jagħmlu dan. Huma kellhom il-poter li jibnu kolonji spazjali fid-Dinja iżda ma kellhomx il-poter tar-rokit biex ineħħuhom.
Fil-film, hemm anomaliji gravitazzjonali li seħħew pjuttost f'daqqa u din il-ħaġa stramba dwar il-gravità li bdiet isseħħ issuġġeriet lill-Professur Brand li jista 'jkun possibbli li tikkontrolla l-gravità jew tibdel l-imġieba tagħha.
Dak li ried jagħmel kien li jbaxxi l-ġibda gravitazzjonali tad-dinja għal żmien twil biżżejjed biex juża enerġija rokit żgħira biex ineħħina. Il-kwistjoni allura kienet li nitgħallmu kif nagħmlu użu minn dawn l-anomaliji. Tara eżempju tal-anomalija fil-kamra tas-sodda ta ’Murph - ix-xejra ta’ trab li taqa ’. Tista 'tuża dawn l-anomaliji u fil-fatt tnaqqas il-gravità tad-Dinja?
Kemm hi l-umanità 'l bogħod mill-ivvjaġġar interstellari?
Naħseb li x'aktarx li nagħmlu imma mhux f'inqas minn madwar tliet sekli. Huwa diffiċli ħafna ħafna.
Hemm ideat dwar kif tista 'tagħmel dan, ġeneralment tinvolvi t-tqegħid ta' nies f'kolonji spazjali li jdumu għal ġenerazzjonijiet. Hemm ideat ta ’propulsjoni li kellhom in-nies li jġegħluni naħseb li se jintlaħqu mill-bnedmin fi tlieta jew erba’ sekli.
Aqra l-intervista tagħna mal-artist tal-effetti viżwali rebbieħ tal-Oscar wara Interstellari , Paul Franklin.
Robin Seemangal jiffoka fuq in-NASA u l-promozzjoni għall-esplorazzjoni tal-ispazju. Huwa twieled u trabba fi Brooklyn, fejn bħalissa joqgħod. Sibu fuqu Instagram għal aktar kontenut relatat mal-ispazju: @not_gatsby.
