Dòng thời gian: Lịch sử của trọng lực | H-care.vn

1917: Einstein đưa ra giả thuyết về phát xạ kích thích

Năm 1917, Einstein xuất bản một bài báo về lý thuyết lượng tử của bức xạ chỉ ra rằng sự phát xạ kích thích là có thể.

Einstein đề xuất rằng một nguyên tử bị kích thích có thể trở lại trạng thái năng lượng thấp hơn bằng cách giải phóng năng lượng dưới dạng photon trong một quá trình gọi là phát xạ tự phát.

Trong phát xạ kích thích, một photon tới tương tác với nguyên tử bị kích thích, khiến nó chuyển sang trạng thái năng lượng thấp hơn, giải phóng các photon cùng pha và có cùng tần số và hướng di chuyển như photon tới. Quá trình này cho phép phát triển laser (khuếch đại ánh sáng bằng cách phát xạ bức xạ kích thích).

1918: dự đoán kéo khung

Josef Lense và Hans Thirring đưa ra giả thuyết rằng chuyển động quay của một vật thể khối lượng lớn trong không gian sẽ “kéo” không thời gian theo nó.

1919: Quan sát đầu tiên về thấu kính hấp dẫn.

Thấu kính hấp dẫn là sự bẻ cong ánh sáng xung quanh các vật thể có khối lượng lớn, chẳng hạn như lỗ đen, cho phép chúng ta nhìn thấy các vật thể đằng sau nó. Trong nhật thực toàn phần vào tháng 5 năm 1919, các ngôi sao gần mặt trời được quan sát thấy hơi lệch khỏi vị trí. Điều này chỉ ra rằng ánh sáng bị bẻ cong do khối lượng của mặt trời.

1925: Phép đo đầu tiên về dịch chuyển đỏ hấp dẫn

Walter Sydney Adams đã kiểm tra ánh sáng phát ra từ bề mặt của các ngôi sao lớn và phát hiện ra sự dịch chuyển đỏ, đúng như dự đoán của Einstein.

1937: dự đoán về thấu kính hấp dẫn thiên hà

Nhà thiên văn học Thụy Sĩ Fritz Zwicky đề xuất rằng toàn bộ thiên hà có thể hoạt động như một thấu kính hấp dẫn.

1959: xác minh dịch chuyển đỏ hấp dẫn

Lý thuyết đã được Robert Pound và Glen Rebka chứng minh một cách thuyết phục bằng cách đo độ dịch chuyển đỏ tương đối của hai nguồn ở đỉnh và đáy của tháp Phòng thí nghiệm Jefferson tại Đại học Harvard. Thí nghiệm đã đo chính xác sự thay đổi nhỏ về năng lượng khi các photon di chuyển giữa đỉnh và đáy.

1960: Phát minh ra laze sử dụng phát xạ kích thích.

Theodore H. Maiman, một nhà vật lý tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hughes ở California, chế tạo tia laser đầu tiên.

Những năm 1960: Bằng chứng đầu tiên về lỗ đen

Những năm 1960 là thời điểm bắt đầu thời kỳ phục hưng của thuyết tương đối rộng và chứng kiến ​​việc khám phá ra các thiên hà được cung cấp năng lượng bởi sức hút to lớn của các lỗ đen tại trung tâm của chúng.

Hiện đã có bằng chứng về các lỗ đen khổng lồ ở trung tâm của tất cả các thiên hà lớn, cũng như các lỗ đen nhỏ hơn lang thang giữa các vì sao.

1966: Quan sát đầu tiên về độ trễ thời gian hấp dẫn.

Nhà vật lý thiên văn người Mỹ Irwin Shapiro đề xuất rằng nếu thuyết tương đối rộng đúng, lực hấp dẫn của Mặt trời sẽ làm chậm sóng vô tuyến khi chúng dội lại xung quanh hệ mặt trời.

Hiệu ứng này được quan sát từ năm 1966 đến năm 1967 bằng cách dội các chùm tia radar ra khỏi bề mặt Sao Kim và đo thời gian cần thiết để các tín hiệu quay trở lại Trái đất. Độ trễ đo được phù hợp với lý thuyết của Einstein.

Giờ đây, chúng tôi sử dụng độ trễ thời gian trên quy mô vũ trụ học, xem xét sự khác biệt về thời gian trong các lần nhấp nháy và nhấp nháy giữa các hình ảnh với thấu kính hấp dẫn để đo sự giãn nở của vũ trụ.

1969: phát hiện sai sóng hấp dẫn

Nhà vật lý người Mỹ Joseph Weber (hơi nổi loạn) đã nhận trách nhiệm về phát hiện thử nghiệm đầu tiên về sóng hấp dẫn. Kết quả thí nghiệm của ông không bao giờ được sao chép.

1974: bằng chứng gián tiếp về sóng hấp dẫn

Joseph Taylor và Russell Hulse khám phá ra một loại ẩn tinh mới: một ẩn tinh nhị phân. Các phép đo về sự phân rã quỹ đạo của các pulsar cho thấy chúng mất năng lượng bằng lượng năng lượng mà thuyết tương đối rộng dự đoán. Họ nhận giải Nobel Vật lý năm 1993 cho khám phá này.

1979: Quan sát đầu tiên về thấu kính hấp dẫn thiên hà

Thấu kính hấp dẫn ngoài thiên hà đầu tiên được phát hiện khi các nhà quan sát Dennis Walsh, Bob Carswell và Ray Weymann nhìn thấy hai vật thể sao gần như giống hệt nhau, hay còn gọi là “chuẩn tinh”. Hóa ra đó là một chuẩn tinh xuất hiện dưới dạng hai hình ảnh riêng biệt.

Từ những năm 1980, thấu kính hấp dẫn đã trở thành bằng chứng hùng hồn cho sự phân bố khối lượng trong vũ trụ.

1979: LIGO nhận tài trợ

Quỹ khoa học quốc gia Hoa Kỳ đang tài trợ cho việc xây dựng Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser (LIGO).

1987: Một báo động giả sóng hấp dẫn khác

Một cảnh báo sai trong phát hiện trực tiếp của Joseph Weber (một lần nữa) với tín hiệu được tuyên bố từ siêu tân tinh SN 1987A bằng cách sử dụng các thí nghiệm của ông với các thanh xoắn, bao gồm các thanh nhôm lớn được thiết kế để rung khi một sóng hấp dẫn lớn truyền qua chúng.

1994: Bắt đầu xây dựng LIGO

Phải mất một thời gian dài, nhưng việc xây dựng LIGO cuối cùng đã bắt đầu ở Hanford, Washington và Livingston, Louisiana.

2002: LIGO bắt đầu tìm kiếm đầu tiên

Tháng 8 năm 2002, LIGO bắt đầu tìm kiếm bằng chứng về sóng hấp dẫn.

2004: Đầu dò kéo khung

NASA phóng Gravity Probe B để đo độ cong của không-thời gian gần Trái đất. Đầu dò chứa các con quay hồi chuyển quay nhẹ theo thời gian do không-thời gian bên dưới. Hiệu ứng mạnh nhất xung quanh một vật thể đang quay “kéo” không-thời gian theo nó.

Các con quay hồi chuyển trong Máy dò trọng lực B quay một lượng phù hợp với thuyết tương đối rộng của Einstein.

2005: Tìm kiếm LIGO kết thúc

Sau năm lần tìm kiếm, giai đoạn đầu tiên của LIGO kết thúc mà không phát hiện ra sóng hấp dẫn. Sau đó, các cảm biến trải qua quá trình trang bị thêm tạm thời để cải thiện độ nhạy, được gọi là LIGO nâng cao.

2009: LIGO cải tiến

Một phiên bản cải tiến có tên LIGO nâng cao bắt đầu một cuộc tìm kiếm mới về sóng hấp dẫn.

2010: Kết thúc tìm kiếm LIGO nâng cao

LIGO nâng cao không phát hiện sóng hấp dẫn. Một bản cập nhật lớn bắt đầu, được gọi là Advanced LIGO.

2014: Hoàn thành nâng cấp LIGO nâng cao

LIGO Nâng cao mới đã hoàn tất cài đặt và thử nghiệm và gần như đã sẵn sàng để bắt đầu tìm kiếm mới.

2015: Báo động sai số 3 về sóng hấp dẫn

Dấu hiệu gián tiếp của sóng hấp dẫn trong vũ trụ sơ khai đã được chứng minh bằng thí nghiệm BICEP2, thí nghiệm phân tích nền vi sóng vũ trụ. Nhưng có vẻ như đây là bụi trong thiên hà của chúng ta giả mạo tín hiệu.

2015: LIGO cập nhật lại

LIGO nâng cao bắt đầu một cuộc tìm kiếm sóng hấp dẫn mới với độ nhạy gấp bốn lần so với LIGO ban đầu. Vào tháng 9, nó phát hiện một tín hiệu dường như đến từ vụ va chạm giữa hai lỗ đen.

2016: Phát hiện sóng hấp dẫn được xác nhận

Sau khi kiểm soát nghiêm ngặt, nhóm Advanced LIGO thông báo đã phát hiện ra sóng hấp dẫn.