นักฟิสิกส์โน้มถ่วงกำลังรอคอยอย่างใจจดใจจ่อ
เมื่อดาราศาสตร์คลื่นโน้มถ่วงกลายเป็นความจริง สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ มากกว่าครึ่งพันล้านเหรียญสหรัฐถูกจมลงในหอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงด้วยเลเซอร์บนพื้นดิน และองค์การนาซ่าและองค์การอวกาศยุโรปกำลังใคร่ครวญการใช้จ่ายมากขึ้นในเสาอากาศอวกาศเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ ค่อนข้างชัดเจน เมื่อคุณพิจารณาถึงตอนนี้ เรามีหลักฐานการทดลองทางอ้อมสำหรับคลื่นโน้มถ่วงเท่านั้น และในขณะที่แดเนียล เคนเนฟิกเตือนเราในหนังสือบันเทิงของเขาชื่อ Traveling at the Speed of Thought ไม่นานมานี้นักทฤษฎีสัมพัทธภาพก็ถกเถียงกันว่าคลื่นความโน้มถ่วงมีอยู่จริงหรือไม่
ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ คลื่นเป็นระลอกคลื่นในการบิดเบี้ยวหรือความโค้งของกาลอวกาศที่สามารถปล่อยออกมาได้โดยมวลที่เคลื่อนที่อย่างเหมาะสม พวกมันเดินทางด้วยความเร็วเท่ากันกับแสง และเมื่อพบมวลคู่หนึ่ง พวกมันจะทำให้พวกมันเคลื่อนที่สัมพันธ์กัน แม้ว่าจะมีปริมาณเพียงเล็กน้อย
Einstein ในปี 1916 เป็นคนแรกที่คำนวณคลื่นความโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาจากระบบ เช่น ดัมเบลล์ที่หมุนได้ เขาแสดงให้เห็นว่ามีโหมดคลื่นที่สามารถเดินทางด้วยความเร็วได้ตามอำเภอใจ ซึ่งเป็นแรงบันดาลใจให้ Arthur Eddington ในปี 1922 ประดิษฐ์วลี “ความเร็วแห่งความคิด” ที่เป็นชื่อหนังสือของ Kennefick
คลื่นความโน้มถ่วงเป็นระลอกคลื่นในการบิดงอหรือความโค้งของกาลอวกาศ เครดิต: C. HENZE, NASA
ตอนนี้เราเข้าใจแล้วว่าโหมดเหล่านี้เป็นการสั่นของพิกัดที่ใช้ในการระบุจุดในกาลอวกาศ ซึ่งเป็นสิ่งที่อนุญาตโดยความแปรปรวนร่วมทั่วไปของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ แต่ไม่มีผลทางกายภาพอย่างแน่นอน มีเพียงคลื่นของความโค้งของกาลอวกาศเท่านั้นที่เป็นทางกายภาพ เมื่อมองย้อนกลับไป ดูเหมือนจะใช้เวลานานเกินควร — เกือบ 40 ปี — เพื่อจัดการเรื่องนี้ Kennefick ทำงานได้ดีในการอธิบายปัญหา ผู้เล่นและขั้นตอนมากมายที่จำเป็นเพื่อแก้ไขปัญหานี้และปัญหาอื่น ๆ ออกไปให้ดี
ในปี 1936 ไอน์สไตน์คิดว่าเขาได้พิสูจน์แล้วว่าคลื่น
ความโน้มถ่วงไม่มีอยู่จริง ในเหตุการณ์ที่เป็นตำนานในตอนนี้ เขาและผู้ช่วยของเขา Nathan Rosen ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน รัฐนิวเจอร์ซีย์ ได้ส่งหลักฐานไปยัง Physical Review แต่ Einstein ตกใจมากที่บรรณาธิการกล้าส่งไปให้ผู้ตัดสินนิรนามว่าเขาถอนตัว กระดาษและไม่เคยตีพิมพ์ในวารสารนั้นอีก
แต่ในการบอกเล่าของเคนเนฟิก เรื่องราวก็น่าสนใจยิ่งขึ้นไปอีก รายงานของผู้ตัดสิน บวกกับผลการพูดคุยระหว่างนักจักรวาลวิทยาชื่อดัง เอช. พี. โรเบิร์ตสัน และนักฟิสิกส์ เลโอโปลด์ อินเฟลด์ ผู้ช่วยอีกคนหนึ่งของไอน์สไตน์ อาจเชื่อไอน์สไตน์ว่า ‘การพิสูจน์’ นั้นผิดจริง เมื่อเขาและโรเซ็นได้ตีพิมพ์บทความของพวกเขาในวารสารของสถาบันแฟรงคลิน ในเวลาต่อมา กลับอ้างว่าคลื่นนี้กลับตรงกันข้ามอย่างสิ้นเชิง นั่นคือคลื่นมีอยู่จริง ในเวอร์ชันเปรียบเทียบของ Watergate ผู้คนต่างสงสัยว่าใครคือ ‘คอลึก’ ของ Physical Review แม้ว่าความสงสัยจะชี้ไปที่โรเบิร์ตสันโดยธรรมชาติ แต่ก็ไม่มีหลักฐานที่ชัดเจน เคนเนฟิกช่วยค้นหาปืนสูบบุหรี่โดยการค้นหาสำเนาคาร์บอนของรายงานในเอกสารของโรเบิร์ตสันที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียในเมืองแพซาดีนา และโดยการพูดถึงการทบทวนทางกายภาพในการหาสมุดบันทึกเก่าที่จอห์น เทตบรรณาธิการในขณะนั้นได้บันทึกการส่งไอน์สไตน์–โรเซน กระดาษถึงโรเบิร์ตสัน สำหรับผู้เชี่ยวชาญ Kennefick ทำซ้ำรายงานของผู้ตัดสินของ Robertson ในภาคผนวก
เคนเนฟิกยังเล่าถึงการโต้เถียงกันอีกครั้งว่าระบบดาวคู่จะปล่อยคลื่นความโน้มถ่วงออกมาหรือไม่ ต่างจากดัมเบลล์ที่หมุนได้ ดวงดาวในระบบดาวคู่นั้นตกอย่างอิสระ และนักสัมพัทธภาพบางคนเชื่อว่าจะไม่มีการปล่อยคลื่นออกจากระบบดังกล่าว แม้แต่ในหมู่ผู้ที่เชื่อว่าจะมีคลื่น ก็ยังมีการถกเถียงกันเกี่ยวกับวิธีการคำนวณผลกระทบในเชิงปริมาณ นี้มักจะเรียกว่า ‘การโต้เถียงของสูตร quadrupole’ ซึ่งตั้งชื่อตามสูตรที่ให้ผลการสั่งซื้อชั้นนำ การอภิปรายเกี่ยวกับความถูกต้องของสูตรนี้ค่อนข้างรุนแรงตั้งแต่ปี 1950 เป็นต้นมา จนกระทั่งโจเซฟ เทย์เลอร์ประกาศในปี 1978 ว่าการสลายตัวที่วัดได้ของวงโคจรของ ‘พัลซาร์ไบนารี’ เห็นด้วยกับสูตรสี่ส่วน (ปัจจุบันตกลงที่ 0.3%)
มักกล่าวกันว่าประวัติศาสตร์เขียนขึ้นโดยผู้ชนะ และในฐานะที่เป็นผู้มีส่วนร่วมเองในการโต้เถียงกันสี่ส่วน — ในด้านที่ชนะ — ฉันสารภาพว่าบางครั้งพูห์-พูห์ก็สวมบทบาทผู้คลางแคลงใจ บทบาทของนักประวัติศาสตร์คือการให้มุมมองที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น และเพื่ออธิบายพลวัตของเรื่องราวทั้งหมด โดยใช้ประโยชน์จากการเข้าใจถึงปัญหาย้อนหลัง แต่ยังต้องมีการสัมภาษณ์และการอ่านหลักฐานเชิงสารคดีอย่างสมดุล ฉันต้องบอกว่าฉันได้เรียนรู้มากมายจากการเล่าขานของสงครามสี่ส่วนของเคนเนฟิก และตอนนี้ซาบซึ้งในมุมมองของผู้คลางแคลงใจและการมีส่วนร่วมที่สำคัญของพวกเขาในการแก้ปัญหาขั้นสุดท้าย
เคนเนฟิกซึ่งเป็นทั้งนักสัมพัทธภาพและนักประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ เขียนในลักษณะที่มีส่วนร่วม แม้ว่าหนังสือเล่มนี้จะค่อนข้างยากสำหรับผู้อ่านทั่วไป มีการพูดคุยทางเทคนิคพอสมควร รวมทั้งศัพท์แสงจากประวัติศาสตร์และ สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์
