Από τη Θεωρία του Αϊνστάιν στο Κλάμα της Βαρύτητας
«Δεν υπάρχουν βαρυτικά κύματα … » … «Επίπεδα βαρυτικά κύματα, που ταξιδεύουν κατά μήκος του θετικού X -άξονας, επομένως μπορεί να βρεθεί … ” … “ … τα βαρυτικά κύματα δεν υπάρχουν ……” … “Υπάρχουν βαρυτικά κύματα;” … «Αποδεικνύεται ότι υπάρχουν αυστηρές λύσεις … »
Αυτά είναι τα λόγια του Άλμπερτ Αϊνστάιν. Για 20 χρόνια αμφισβητούσε τα βαρυτικά κύματα, αβέβαιος εάν αυτές οι κυματισμοί στον ιστό του χώρου και του χρόνου είχαν προβλεφθεί ή αποκλειστεί από την επαναστατική θεωρία της γενικής σχετικότητας του 1915. Παρά την εννοιολογική κομψότητα της θεωρίας - αποκάλυψε ότι η βαρύτητα είναι η επίδραση των καμπυλών στον "χωροχρόνο" - τα μαθηματικά της ήταν εξαιρετικά πολύπλοκα.
Το ερώτημα διευθετήθηκε μια για πάντα την περασμένη εβδομάδα, όταν επιστήμονες στο Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (Advanced LIGO) ανέφεραν ότι είχαν ανιχνεύσει βαρυτικά κύματα που προέρχονται από τη βίαιη συγχώνευση δύο μαύρων οπών σε απόσταση μεγαλύτερη από ένα δισεκατομμύριο έτη φωτός. . Η λήψη του σήματος - μια μικροσκοπική αναταραχή συστολών και διαστολών στο χωροχρόνο που ονομάζεται "κελάηδισμα" - απαιτούσε εξαιρετική τεχνική λεπτομέρεια. Αλλά χρειάστηκαν επίσης 100 χρόνια για να προσδιορίσουν οι επιστήμονες τι ακριβώς προβλέπει η θεωρία του Αϊνστάιν:όχι μόνο ότι υπάρχουν βαρυτικά κύματα, αλλά και πώς φροντίζουν να διασχίσουν τον κόσμο από ένα ζευγάρι μαύρων τρυπών που συνενώνονται - αναπόφευκτα απότομες καταβόθρες στον χωροχρόνο των οποίων η ύπαρξη Ο Αϊνστάιν δυσκολεύτηκε ακόμη περισσότερο να καταπιεί.
Ο Daniel Kennefick, ένας θεωρητικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Αρκάνσας, ξεκίνησε την καριέρα του ως μεταπτυχιακός φοιτητής, συνεργαζόμενος με τον συνιδρυτή του LIGO, Kip Thorne, για να αποκαλύψει τις προβλέψεις της γενικής σχετικότητας. Γοητευμένος από την αμφιλεγόμενη ιστορία της έρευνας για τα βαρυτικά κύματα, ο Kennefick ξεκίνησε ένα περιθώριο ως ιστορικός. είναι ο συγγραφέας του βιβλίου του 2007 Traveling at the Speed of Thought :Ο Αϊνστάιν και η αναζήτηση για βαρυτικά κύματα , και πέρυσι συνέγραψε την An Encyclopedia του Αϊνστάιν . Σε συζητήσεις πριν και μετά τη μεγάλη ανακοίνωση της Πέμπτης, ο Kennefick εξιστόρησε το ταξίδι που οδήγησε σε αυτό και εξήγησε πού πρέπει να πάνε οι θεωρητικοί από εδώ. Ακολουθεί μια επεξεργασμένη και συνοπτική έκδοση της συνομιλίας.
QUANTA MAGAZINE:Πόσο συναρπαστική ήταν για εσάς η ανακοίνωση της περασμένης Πέμπτης;
DANIEL KENNEFICK:Δεν μπορούσα να πιστέψω πόσο συναρπαστικό ήταν. Είναι υπέροχο, δεδομένης της πολύ αμφιλεγόμενης ιστορίας του πεδίου, ότι είναι μια τόσο αδιαμφισβήτητη ανίχνευση. Δεν χρειάστηκε να σκάψουν το σήμα από τον θόρυβο, όπως πολλοί από εμάς περιμέναμε ότι θα έκαναν. θα μπορούσατε πραγματικά να το δείτε στα δεδομένα με τα μάτια σας. Και από τη σκοπιά ενός θεωρητικού, κανείς είναι ενθουσιασμένος που οι θεωρητικές προβλέψεις ήταν τόσο κοντά στην πραγματικότητα. Υπήρχε το σήμα και υπήρχε η πρόβλεψή τους για το πώς θα έμοιαζε η κυματομορφή από τη συγχώνευση δύο μαύρων οπών που θα την κάλυπτε.
Πώς θα χαρακτηρίζατε την ιστορία της έρευνας βαρυτικών κυμάτων που οδήγησε σε αυτήν τη στιγμή;
Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι ένα μεγάλο χαρακτηριστικό ήταν η διαμάχη - μια σειρά από διαμάχες. Διαμάχη για το αν υπάρχουν βαρυτικά κύματα. Υπάρχουν πραγματικά; Μεταφέρουν ενέργεια; Υπάρχουν με τρόπο που μπορούμε να ελπίζουμε να εντοπίσουμε; Έστω και μόνο οντολογικά:Τι είναι η πραγματικότητα; Μετράτε κάτι εδώ ή κοροϊδεύεστε;
Και αυτό ίσχυε από την αρχή. Η πρώτη αναφορά των βαρυτικών κυμάτων που έχουμε από τον Αϊνστάιν είναι ότι είπε ότι δεν υπάρχουν. Τα βαρυτικά κύματα ήταν μια πολύ τολμηρή, τολμηρή ιδέα που άρχισε να μπαίνει στα κεφάλια των ανθρώπων πριν από 100 χρόνια, και ωστόσο υπήρχε πάντα αυτή η αίσθηση αβεβαιότητας. Μια ερώτηση θα απαντηθεί, αλλά θα προκύψει μια νέα ερώτηση.
Πώς η φράση στον τίτλο του βιβλίου σας — «ταξιδεύοντας με την ταχύτητα της σκέψης» — αποτυπώνει αυτήν την αβεβαιότητα;
Όταν ο Αϊνστάιν έγραψε την εργασία του [πρόβλεψη βαρυτικών κυμάτων] το 1916, νόμιζε ότι είχε ανακαλύψει τρία διαφορετικά είδη βαρυτικών κυμάτων. Νωρίτερα εκείνο το έτος, όταν πίστευε ότι τα κύματα δεν υπήρχαν, χρησιμοποιούσε λάθος σύστημα συντεταγμένων. Άλλαξε σε διαφορετικό σύστημα συντεταγμένων μετά από πρόταση ενός συναδέλφου, και αυτό του επέτρεψε να δει πιο καθαρά ότι υπήρχαν κύματα. Αλλά αυτό το σύστημα συντεταγμένων είναι από μόνο του κάπως κυματιστό, και έτσι αποδείχθηκε ότι δύο από τα κύματα που νόμιζε ότι κοιτούσε ήταν στην πραγματικότητα απλώς επίπεδος χώρος που φαινόταν σε ένα κυματιστό σύστημα συντεταγμένων. δεν είναι καθόλου πραγματικά κύματα.
[Ο Άγγλος αστρονόμος και φυσικός] Άρθουρ Στάνλεϊ Έντινγκτον απάντησε στην εργασία του Αϊνστάιν το 1922 και τον ενδιέφερε το ερώτημα:Τα βαρυτικά κύματα ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός; Η απάντηση είναι ότι το κάνουν, όπως ξέρουμε πλέον σίγουρα. Ο Έντινγκτον έκανε τον υπολογισμό του για να το δείξει και συνειδητοποίησε ότι οι δύο άλλοι τύποι κυμάτων, τα ψευδή, μπορούσαν να ταξιδέψουν με οποιαδήποτε ταχύτητα ανάλογα με το σύστημα συντεταγμένων που χρησιμοποιείτε, και έτσι είπε αυτά τα ψεύτικα κύματα «ταξιδεύουν με την ταχύτητα της σκέψης .» Είναι μια γοητευτική φράση γιατί από τη μια δείχνει τον σκεπτικισμό - «ταξιδεύοντας με την ταχύτητα της σκέψης» ως κάτι που δεν είναι πραγματικό. Και από την άλλη δείχνει τη σημασία του σκεπτικισμού, γιατί τελικά δεν υπάρχουν τρεις τύποι βαρυτικών κυμάτων. υπάρχει μόνο ένα είδος.
Και τότε ο Αϊνστάιν άλλαξε γνώμη ξανά το 1936 και είπε ότι τα βαρυτικά κύματα δεν υπάρχουν. Τι συνέβη;
Ο Αϊνστάιν και ο βοηθός του Νέιθαν Ρόζεν ξεκίνησαν να βρουν μια ακριβή [και όχι κατά προσέγγιση] λύση βαρυτικών κυμάτων και ανακάλυψαν ένα πρόβλημα. Ανεξάρτητα από το πώς προσπάθησαν να δημιουργήσουν το σύστημα συντεταγμένων τους, πάντα έβρισκαν μια «μοναδικότητα» κάπου στον χωροχρόνο. Μοναδικότητα σημαίνει ένα μέρος όπου δεν μπορούμε να εκχωρήσουμε έναν αριθμό στο πόσο μεγάλο είναι το κύμα εκεί. Τώρα η αλήθεια είναι ότι αυτή η μοναδικότητα ήταν μόνο μια συντεταγμένη ιδιομορφία. δεν είναι πραγματικό πρόβλημα με τα βαρυτικά κύματα.
Σκεφτείτε τον Βόρειο Πόλο. Αν σας ρωτήσω ποιο είναι το γεωγραφικό μήκος του Βόρειου Πόλου, θα πείτε, «Λοιπόν, όλες οι γραμμές γεωγραφικού μήκους διασχίζουν τον Βόρειο Πόλο». Το σύστημα μέτρησής μας χαλάει εκεί, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι ο Βόρειος Πόλος δεν υπάρχει ή δεν μπορείτε να πάτε εκεί. Φυσικά, υπάρχει. Έτσι ο Αϊνστάιν και ο Ρόζεν μπερδεύτηκαν. Σκέφτηκαν ότι αφού υπήρχε μια ιδιομορφία εκεί, αυτό παρείχε μια απόδειξη ότι τα βαρυτικά κύματα δεν μπορούσαν να υπάρχουν. Έγραψαν λοιπόν αυτό το χαρτί και το έστειλαν στη Φυσική Επιθεώρηση . Και ο διαιτητής έγραψε μια έκθεση 10 σελίδων που επισήμανε την πιθανότητα ενός λάθους, και αυτή στάλθηκε πίσω στον Αϊνστάιν. Αντέδρασε πολύ θυμωμένα και απλώς απέσυρε το χαρτί.
Και μερικοί άνθρωποι άρχισαν να υποστηρίζουν ότι ακόμη και αν υπήρχαν βαρυτικά κύματα, δεν θα ήταν δυνατό να τα αισθανθούν.
Το 1955, ο Nathan Rosen προσπάθησε να υποστηρίξει ότι τα βαρυτικά κύματα δεν μεταφέρουν ενέργεια, επομένως είναι απλώς μια τυπική μαθηματική κατασκευή χωρίς πραγματική φυσική σημασία. Ένας καλός τρόπος για να το σκεφτώ αυτό είναι, αν είμαι έξω στον ωκεανό και υπάρχει μια τεράστια κύμα ωκεανού, μπορεί να μην ξέρω καν ότι είναι εκεί, γιατί θα σηκωθώ με το κύμα και μετά θα βυθιστώ ξανά μαζί του , και το ίδιο θα κάνουν τα πάντα γύρω μου. Αν τα βαρυτικά κύματα μοιάζουν με αυτό το βαθύ κύμα του ωκεανού, αλληλεπιδρούν πραγματικά μαζί μας ή απλώς κινούμαστε όλοι μαζί πάνω-κάτω στο κυνήγι; Αυτή ήταν μια μεγάλη συζήτηση στη δεκαετία του '50.
Πώς επιλύθηκε αυτή η ερώτηση;
Το επιχείρημα του Ρόζεν αναφέρθηκε σε ένα συνέδριο το 1957 στο Τσάπελ Χιλ της Νέας Υόρκης, και ευτυχώς ένας άνδρας ονόματι Φέλιξ Πιράνι, που δυστυχώς μόλις πέθανε, ήρθε στο συνέδριο. Είχε αποφασίσει να εξετάσει πώς λειτουργεί η γενική σχετικότητα, χρησιμοποιώντας μια πολύ πρακτική προσέγγιση που ξεπέρασε όλο αυτό το πρόβλημα του συστήματος συντεταγμένων και έδειξε ότι τα κύματα θα μετακινούσαν τα σωματίδια εμπρός και πίσω καθώς περνούσαν.
Ο Ρίτσαρντ Φάινμαν άκουσε την ομιλία του Πιράνι και είπε στην ουσία:«Λοιπόν, αφού ξέρουμε ότι τα σωματίδια κινούνται, το μόνο που έχουμε να κάνουμε είναι να φανταστούμε ένα ραβδί και στο ραβδί μπορούμε να βάλουμε μερικές χάντρες. Καθώς το κύμα περνάει, τα σφαιρίδια θα κινούνται εμπρός και πίσω, αλλά το ραβδί θα παραμείνει άκαμπτο επειδή οι ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις στο ραβδί θα προσπαθήσουν να κρατήσουν τα άτομα και τα ηλεκτρόνια στις ίδιες θέσεις όπως ήταν προηγουμένως. Έτσι οι χάντρες θα σύρονται στο ραβδί και η τριβή θα παράγει ενέργεια. Και η ενέργεια πρέπει να προήλθε από το βαρυτικό κύμα. Συμπεραίνω λοιπόν ότι το κύμα έχει ενέργεια». Έτσι, αυτό το περίφημο πείραμα σκέψης με «κολλώδη χάντρα» έπεισε πολλούς ανθρώπους ότι δεν υπήρχε κανένας λόγος για τον σκεπτικισμό που είχε προωθήσει ο Ρόζεν. Και τότε άνθρωποι όπως ο Joe Weber άρχισαν να προσπαθούν να ανιχνεύσουν βαρυτικά κύματα λίγο μετά.
Αλλά οι άνθρωποι εξακολουθούσαν να μην γνωρίζουν εάν θα υπήρχαν αστροφυσικές πηγές βαρυτικών κυμάτων αρκετά ισχυρές ώστε να ανιχνευθούν, σωστά;
Σωστά. Ο Αϊνστάιν έγραψε ότι ήταν απίθανο κάποιος να βρει ποτέ ένα σύστημα του οποίου η συμπεριφορά θα επηρεαζόταν μετρήσιμα από τα βαρυτικά κύματα. Τόνισε ότι τα κύματα από ένα τυπικό δυαδικό σύστημα αστεριών θα παρέσυραν τόσο λίγη ενέργεια, που ποτέ δεν θα παρατηρούσαμε ότι το σύστημα είχε αλλάξει — και αυτό είναι αλήθεια. Ο λόγος που μπορούμε να το δούμε από τις δύο μαύρες τρύπες είναι ότι είναι πιο κοντά μεταξύ τους από ό,τι δύο αστέρια θα μπορούσαν ποτέ να είναι. Οι μαύρες τρύπες είναι τόσο μικροσκοπικές και όμως τόσο ογκώδεις που μπορούν να είναι αρκετά κοντά μεταξύ τους ώστε να κινούνται η μία γύρω από την άλλη πολύ, πολύ γρήγορα. Δεδομένου ότι ο Αϊνστάιν δεν πίστευε στην ύπαρξη μαύρων τρυπών, απλώς δεν μπορούσε να συλλάβει ένα σύστημα που θα μπορούσε να συμπεριφέρεται με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορείτε να δείτε τα βαρυτικά κύματα.
Ο Karl Schwarzschild βρήκε τη λύση της μαύρης τρύπας στις εξισώσεις του Αϊνστάιν το 1916, την ίδια χρονιά που ο Αϊνστάιν προέβλεψε τα βαρυτικά κύματα. Γιατί δεν πίστευε ο Αϊνστάιν στις μαύρες τρύπες μετά από αυτό;
Οι ίδιες οι μαύρες τρύπες έχουν μια πολύ αμφιλεγόμενη και πολύπλοκη ιστορία και η ανίχνευση του LIGO ήταν η πρώτη πραγματικά πλήρης απόδειξη της ύπαρξης μαύρων τρυπών. Το 1916 ο Αϊνστάιν νόμιζε ότι ο Schwarzschild είχε μόλις ανακαλύψει μια φυσική απλοποίηση:Ακριβώς όπως θα αντιμετώπιζε κανείς τη Γη ως σημειακή μάζα [με τη μάζα της συγκεντρωμένη σε ένα σημείο] για λόγους απλότητας, σκέφτηκαν τη «λύση Schwarzschild» - αυτό που σήμερα ονομάζουμε μαύρη τρύπα — αντιμετώπισε τον ήλιο ως σημειακή μάζα για λόγους ευκολίας. Δεν πίστευαν ότι θα ήταν ποτέ πραγματικό πράγμα, όπου θα είχες τη μάζα συγκεντρωμένη σε ένα σημείο. Θεωρούσαν ότι αυτό ήταν αδύνατο, εξωφρενικό. Μέχρι τη δεκαετία του 1930 είχε αρχίσει να ξημερώνει οι άνθρωποι:«Ξέρετε, δεν είναι απολύτως σαφές για εμάς ότι η θεωρία το εμποδίζει να συμβεί αυτό». Σταδιακά, άνθρωποι όπως ο Ρόμπερτ Οπενχάιμερ, ο διάσημος διευθυντής του Εργαστηρίου του Λος Άλαμος για το Έργο του Μανχάταν, άρχισαν να δείχνουν ότι ήταν δυνατό ένα αστέρι να καταρρεύσει στον εαυτό του μέχρι να δημιουργήσει πράγματι κάτι που πραγματικά έμοιαζε με τη λύση Schwarzschild. Και αυτό το έργο ξεκίνησε τη δεκαετία του 1960 από την ομάδα του John Wheeler, της οποίας ο Kip Thorne ήταν ένας από τους μαθητές, και αυτοί και άλλοι ανέπτυξαν τη θεωρία των μαύρων τρυπών.
Πώς κατάλαβαν τότε οι άνθρωποι πώς θα έμοιαζαν στη Γη τα βαρυτικά κύματα που παράγονται από τη συγχώνευση μαύρων τρυπών;
Ένα βασικό πρόβλημα ήταν η επιβολή της προϋπόθεσης ότι δεν υπάρχουν κύματα που εισέρχονται στο δυαδικό σύστημα μαύρης τρύπας από απείρως μακριά, μόνο κύματα που βγαίνουν στο άπειρο. Αλλά αυτό είναι πραγματικά πολύ δύσκολο να γίνει, γιατί συνήθως χρειάζεστε έναν εντελώς διαφορετικό μαθηματικό φορμαλισμό για να περιγράψετε το πολύ μακρινό βαρυτικό πεδίο -στο «άπειρο» ή εδώ στη Γη- από αυτό που χρειάζεστε για να περιγράψετε τις ίδιες τις μαύρες τρύπες. Οι άνθρωποι θα προσπαθούσαν να κάνουν αυτόν τον υπολογισμό στις δεκαετίες του 1950 και του 1960 και θα έπαιρναν λάθος απαντήσεις. Σε ορισμένες περιπτώσεις, θα έπαιρναν μια απάντηση ότι οι μαύρες τρύπες έπαιρναν ενέργεια αντί να την έχαναν, επειδή έκαναν ένα λάθος και είχαν εισερχόμενα κύματα που έφερναν ενέργεια από απείρως μακριά. Αυτό που συνέβη λοιπόν κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1960 ήταν ότι άνθρωποι όπως ο Roger Penrose, ο μεγάλος Άγγλος σχετικιστής, έκαναν έρευνα για τη δομή του χωροχρόνου. Και ο Penrose ανακάλυψε ότι υπάρχουν περισσότερα από ένα άπειρα στην άκρη του χώρου και του χρόνου και πρέπει να επιλέξετε το σωστό άπειρο στο οποίο θα επιβάλλετε τους όρους σας. Και μετά άλλοι άνθρωποι εισήγαγαν τεχνικές από τη ρευστοδυναμική. Αυτά είναι απλώς παραδείγματα πολλών διαφορετικών εννοιολογικών και τυπολογικών ανακαλύψεων που έπρεπε να γίνουν.
Και μετά το επόμενο βήμα ήταν η πρόβλεψη των συγκεκριμένων σημάτων που θα μπορούσαν να λάβουν οι ανιχνευτές του LIGO.
Σε μια από τις πρώτες μου ομαδικές συναντήσεις στην ομάδα του Kip ως νεαρός μαθητής - αυτό ήταν το 1991 περίπου - ήρθε με ένα μεγάλο φύλλο χαρτιού και είχε πληκτρολογήσει όλα όσα έπρεπε να γίνουν από την πλευρά της θεωρίας, αν το LIGO ήταν πηγαίνω στη δουλειά. Επειδή ο λόγος που μπορείτε να εντοπίσετε το σήμα είναι ότι έχει αυτό το χαρακτηριστικό σάρωση και φιλτράρετε τα δεδομένα σε αυτό. Αλλά μπορείτε να φιλτράρετε μόνο εάν γνωρίζετε πώς μοιάζει το σήμα και αφού δεν το έχετε ξαναδεί, μπορείτε να μάθετε πώς φαίνεται μόνο εάν σας το πουν οι θεωρητικοί. Και έτσι ο Kip είπε, θέλω όλοι στην ομάδα να δουλέψουν πάνω σε αυτό. Και αυτό κάναμε.
Θα θέλατε να έχετε μια πρόβλεψη της κυματομορφής από την αρχή όπου το LIGO θα μπορούσε να δει το σήμα μέχρι το τελικό στάδιο, όπου η μαύρη τρύπα έχει κατακαθίσει ξανά και δεν εκπέμπει άλλα κύματα. Αλλά δεν υπάρχει μια μοναδική μέθοδος που μπορεί να σας δώσει το σύνολο. Για το πρώτο στάδιο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μεθόδους προσέγγισης που υπήρχαν ήδη εκείνη την εποχή, αλλά έγινε αντιληπτό ότι θα χρειάζονταν αρκετές τάξεις μεγέθους περισσότερα επίπεδα προσέγγισης, και αυτό ήταν πολύ τρομακτικό. Και στη συνέχεια, όταν οι μαύρες τρύπες συγχωνεύονται, η βαρύτητα είναι τρελά ισχυρή, και έτσι χρειάζεστε αριθμητικές μεθόδους, όπου κάνετε τον υπολογισμό σε έναν υπερυπολογιστή. Υπήρχαν ένα σωρό ομάδες που προσπαθούσαν να το κάνουν αυτό, και βρέθηκαν αντιμέτωπες με σοβαρές προκλήσεις. Δεν μπορούσαν να εξελίξουν τις δύο μαύρες τρύπες για περισσότερο από ένα μικρό χρονικό διάστημα, κάτι που δεν θα βοηθούσε καθόλου. Και έτσι πριν από μερικά χρόνια, ουσιαστικά αποφάσισαν:«Απλώς δεν έχουμε επιλογή. Θα συνεχίσουμε να αλλάζουμε τα συστήματα συντεταγμένων μας μέχρι να βρούμε κάτι που λειτουργεί και δεν μας κολλάει». Και ένας τύπος που ονομάζεται Frans Pretorius βρήκε έναν τρόπο να το κάνει και οι μέθοδοι ξεκίνησαν από εκεί.
Υπάρχει αυτή η ελπίδα ότι το LIGO θα «ανοίξει ένα νέο παράθυρο στο σύμπαν» ανιχνεύοντας βαρυτικά κύματα από προηγουμένως άγνωστα αστροφυσικά αντικείμενα. Λαμβάνοντας υπόψη την προσπάθεια που καταβλήθηκε για την αναγνώριση του σήματος από μια συγχώνευση μαύρης τρύπας, πώς θα μπορέσουμε να δούμε το απροσδόκητο;
Ναι, ο πραγματικός ενθουσιασμός θα ήταν να βρούμε κάτι που δεν περιμέναμε. Μια πιθανότητα είναι ότι το απροσδόκητο μπορεί να μας βοηθήσει επειδή είναι ένα πολύ μεγάλο σήμα. Οι ελπίδες μας για αυτό έχουν κάπως αμβλυνθεί, επειδή το αρχικό LIGO ήταν online για αρκετό καιρό και αν το σήμα ήταν πολύ μεγάλο θα μπορούσε να το είχε δει. Φαίνεται ότι το απροσδόκητο δεν θα είναι εύκολο, οπότε πώς μπορούμε να σκάψουμε το σήμα από τον θόρυβο;
Μια απάντηση είναι ότι υπάρχουν ορισμένα είδη τεχνικών που εξετάζουν οι άνθρωποι, όπου δεν δεσμεύεστε να γνωρίζετε ακριβώς πώς φαίνεται το σήμα, αλλά απλώς αναζητάτε ορισμένα είδη κανονικοτήτων — για παράδειγμα, ίσως αυτό το απροσδόκητο σήμα είναι τουλάχιστον ένα περιοδικό σήμα. Και το LIGO σίγουρα το κάνει αυτό. Έχουν ακόμη και ένα έργο "[email protected]", όπου θα στείλουν ένα κομμάτι δεδομένων LIGO στον οικιακό σας υπολογιστή εάν εγγραφείτε για αυτό, και ο υπολογιστής σας θα σας βοηθήσει να αναζητήσετε απλά πράγματα όπως αυτό. Μια άλλη προσέγγιση είναι η χρήση μηχανικής μάθησης για να προσπαθήσουμε να διδάξουμε τις μηχανές να αναζητούν σήματα. Ξεκινάτε με αυτό που γνωρίζετε, αλλά υπάρχει κάποια ελπίδα ότι με την πάροδο του χρόνου αυτές οι τεχνικές μπορεί να αναπτυχθούν και να εξελιχθούν σε σημείο που να γίνουν αρκετά ευέλικτες ώστε να πιάσετε πράγματα που δεν είναι αυτό που περιμένετε.
Τι αφαιρείτε από αυτήν την ιστορία;
Είμαι εντυπωσιασμένος από τη συλλογική φύση της προσπάθειας. Έπρεπε να είναι μια συλλογική προσπάθεια. κάθε βήμα ήταν αρκετά δύσκολο που έπρεπε να συνδεθεί με το επόμενο βήμα. Και οι συλλογικές προσπάθειες έρχονται με βιτριόλι και διαμάχες. Οι άνθρωποι φώναξαν ο ένας στον άλλο. Αλλά οι λεπτότερες ιδιότητες της ανθρώπινης φύσης κέρδισαν. Ο κόσμος ξεπέρασε τον θυμό του. Ο Αϊνστάιν ξεπέρασε τον θυμό του. Ο κόσμος παραδέχτηκε ότι έκανε λάθος. Και τελικά, ως κοινότητα, φτάσαμε εκεί.
