„Badanie fal grawitacyjnych przybliża nas do poznania teorii grawitacji. Jeśli będziemy ją dobrze znali, to będziemy mogli pewne rzeczy zrobić. W latach 90. był taki pomysł, który polegał na zakrzywianiu przestrzeni w sposób, który pozwala poruszać się z prędkością większą, niż prędkość światła” – mówi gość „Dania do Myślenia” w RMF Classic, astrofizyk z Centrum Astronomicznego M.Kopernika Michał Bejger. Czym są fale grawitacyjne? „Zmarszczki w czasoprzestrzeni. Fizyczny twór, który może drgać i się zmieniać. To rzeczywiście jest coś i w tym czymś mogą się rozprzestrzeniać fale generowane przez szybko ruszające się duże masy – np. czarne dziury” – tłumaczy gość RMF Classic. Pytany o przesunięcie czasoprzestrzeni odpowiada: „Gdyby to nastąpiło dostatecznie blisko, to my jako Ziemia, bylibyśmy poruszani tymi falami i to miałoby katastrofalne skutki”. Bejger dodaje, że Ziemia mogłaby zacząć się ruszać, co mogłoby wywołać trzęsienie ziemi, czy pływy oceanów.


Tomasz Skory: Objawienie odkrycia we wrześniu ubiegłego roku fal grawitacyjnych, jak rzadko które z odkryć nauki przedarło się przez media, dotarło do świadomości powszechnej, ale mówiąc wprost, nie wszyscy "ogarniamy", jakie jest znaczenie tego wydarzenia. Przede wszystkim czujemy niedosyt, kiedy pada określenie, że "fale grawitacyjne to są zmarszczki w próżni".

Dr Michał Bejger: W czasoprzestrzeni.

W czasoprzestrzeni, która jest głównie próżnią. Jak można wykryć coś tak niebywale ulotnego?

Do tego potrzeba dość wyrafinowanej technologii. Chciałbym jeszcze dopowiedzieć na początku, że Einstein rzeczywiście zawsze się dobrze "sprzedawał". To jest teoria Einsteina sprzed stu lat, bardzo szybko przewidział, że takie fale mogą być możliwe. Dla mnie najbardziej fascynujące jest to, że to nie jest próżnia, to jest czasoprzestrzeń, zjawisko, twór fizyczny i może drgać i się zmieniać. To nie jest taka przestrzeń, która się nie zmienia, tak jak u Newtona. To jest rzeczywiście coś i to coś w tym czymś może rozprzestrzeniać fale generowane, wytwarzane przez szybko ruszające się duże masy, na przykład czarne dziury.

Najogólniej, na Ziemi stwierdzono we wrześniu bardzo krótkotrwałe odkształcenie czasoprzestrzeni, pochodzące z odległości ponad miliarda lat świetlnych. Dobrze mówię?

Tak.

To było przesunięcie rzędu jednej tysięcznej rozmiaru protonu, w zasadzie niezauważalnej, przeniknęło nas to i tego nie zauważyliśmy.

Przez chwilę, mniej więcej dwie dziesiąte sekundy, przez wszystkich nas przechodziły te fale, trochę zmieniały odległości w naszej przestrzeni, a potem przeszły i już ich nie ma. To są echa takiego wielkiego wybuchu, czy wielkiej katastrofy, spotkania się dwóch czarnych dziur, zderzenia, stworzenia nowej większej czarnej dziury. 

Dość przerażająca wizja stanęła mi przed oczami, kiedy sobie wyobraziłem, że te czarne dziury zetknęłyby się dość gwałtownie nie w takiej dużej odległości ponad miliarda lat świetlnych, ale gdzieś bliżej. Jakie byłyby następstwa, gdyby to nastąpiło dostatecznie blisko, żebyśmy to wszyscy odnotowali?

Gdyby to nastąpiło dostatecznie blisko, to my jako Ziemia i Układ Słoneczny też byśmy byli poruszani tymi falami o wiele bardziej, niż to się stało we wrześniu. Miałoby to katastrofalne skutki.

To znaczy? Przesunięcie czasoprzestrzeni wyobrażamy sobie bardzo mgliście. 

Fala grawitacyjna to jest prawdziwe zjawisko, które transmituje energię, ono przenosi energię, więc by tę energię przeniosła w materię Ziemi, zaczęłaby nią ruszać i mogłoby to wywołać na przykład trzęsienie ziemi. Nie chcę straszyć, ale można by sobie wyobrazić takie ustawienie wszystkiego, że wywołałoby to pływy oceanów, czy coś w tym rodzaju.

Czyli przerażająca wizja... Znaczenie odkrycia jest dość niejasne, bo naukowcy mówią o powstaniu w astronomii fal grawitacyjnych, co oznacza chyba odkrycie niejako nowego wymiaru badania Wszechświata.

To mnie najbardziej fascynuje, bo to jest taki nowy teleskop.

Do tej pory postrzegaliśmy Wszechświat głównie przez światło, przez jego kolejne rodzaje światła.

Światło, troszkę neutrin zostało zaobserwowanych ostatnio. To jest też  taka nowa dziedzina - Astronomia Neutrinowa. No i też cząstki kosmiczne.

A co wiemy o falach grawitacyjnych, że pozwoli nam to badać Wszechświat?

To jest badanie grawitacji, tak jakby badanie eksperymentalne teorii grawitacji. Z tego powodu, że fale grawitacyjne przenikają praktycznie przez wszystko, oprócz czarnych dziur...

...mają gigantyczną masę.

Czarne dziury się dobrze "kumplują". Tu chodzi o zakrzywienie. One się zakrzywiają, ale generalnie przez wszystko inne przenikają, więc w odróżnieniu od światła - światło się zderza z cząstkami, rozprasza, ono oddziałuje bardzo często z materią, natomiast fale grawitacyjne nie tak mocno. W związku z tym, to jest taka metoda, żeby badając fale grawitacyjne, patrzeć tam, gdzie światło ma problemy, czyli rozprasza się na przykład wewnątrz wybuchu supernowych albo na początku Wszechświata. Początek Wszechświata może być zbadany za pomocą fal grawitacyjnych, bo światła nie. Światło tam się rozprasza, jest pewna taka epoka, w której Wszechświat jest nieprzezroczysty dla promieniowania. Tam nie możemy tego badać elektromagnetycznie, możemy grawitacyjnie.

Dotychczas byliśmy jak ludzie dwieście lat temu, nie zdając sobie sprawy z tego, że otaczają ich fale elektromagnetyczne, radiowe. Potem je odkryliśmy, obłaskawiliśmy, nauczyliśmy się je emitować, kontrolować. Na jakim etapie tej procedury jesteśmy w wypadku fal grawitacyjnych? Potrafimy wyemitować, nadać jakiś kontrolowany sygnał falami grawitacyjnymi?

Niestety nie, to wymagałoby ogromnych mas, których na Ziemi się nie da kontrolować i wyprodukować takiej fali, którą moglibyśmy teraz zmierzyć. Chociaż nie wykluczam, że może się to kiedyś udać, ale to jest trochę science fiction.

Czy możliwe jest stworzenie napędu grawitacyjnego, który pozwalałby przemieszczać się z prędkością odnoszącą się do prędkości światła? Przeczytaj całą rozmowę na www.rmfclassic.pl