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重力波

2015-09-14
  • Albert Einstein
  • Rainer Weiss
  • Kip Thorne
  • Barry Barish
高度な検出器とデータを分析する科学者を備えた重力波観測所。.

(画像はイメージです)

一般相対性理論によれば、加速する物体は時空の構造に重力波と呼ばれる波紋を生み出す。これらの波は光速で外向きに伝播し、重力放射としてエネルギーを運ぶ。ブラックホールや中性子星の合体といった、宇宙における破滅的な出来事によって発生し、通過する際に時空を伸縮させる。

重力波は、加速する質量によって発生し、光速で発生源から波として伝播する、時空の曲率の乱れです。1916年にアインシュタインによって予言された重力波は、時空を*通過する*場の振動である電磁波とは異なり、時空そのものの振動です。波が通過する際、その進行方向に対して垂直な方向に空間と、その空間内のあらゆる物体を伸縮させます。この影響は非常に小さいです。最も激しい宇宙現象であっても、1キロメートルの距離の変化は陽子の幅よりも小さいため、検出は極めて困難です。

For decades, their existence was only inferred indirectly from the Hulse-Taylor binary pulsar, whose orbital decay matched predictions of energy loss via gravitational radiation. The first direct detection occurred on September 14, 2015, by the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). The signal, GW150914, originated from two merging stellar-mass black holes over a billion light-years away. This landmark discovery, earning the 2017 Nobel Prize in Physics, opened a new window onto the universe. Gravitational-wave astronomy allows scientists to observe phenomena invisible to traditional telescopes, like black hole mergers, and to test general relativity in extreme gravity regimes.

UNESCO Nomenclature: 2211
相対性理論

タイプ

抽象システム

混乱

基礎

使用法

広く普及している

前駆物質

  • アインシュタインの一般相対性理論
  • 電磁波に関するマクスウェル方程式(類推として)
  • マイケルソン・モーリー干渉計(検出器の技術的基盤として)

アプリケーション

  • 重力波天文学、宇宙を観測する新しい方法
  • ブラックホールと中性子星の合体現象を研究する
  • 極限条件下での一般相対性理論の検証
  • 初期宇宙を探る
  • ハッブル定数を独立して測定する

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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関連キーワード:重力波、一般相対性理論、LIGO、時空、ブラックホール合体、中性子星、天文学、干渉計。

歴史的背景

重力波

1994
1997
2002
2015-09-14
1991
1995
2000
2004

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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