Hoppa till huvudinnehåll

Nobelpriset i fysik 2017: Gravitationsvågorna tog hem potten!

Illustration av kolliderande svarta hål.
Visualisering av svarta hål som går samman och skapar gravitationsvågor. Illustration av kolliderande svarta hål. Bild: Henze, NASA svarta hål,Gravitationsvåg,gravitationsvågor

Sällan har Nobelpriset i fysik haft en så stark förhandsfavorit som i år. Albert Einstein förutsade gravitationsvågorna för 100 år sedan, LIGO-experimentet bekräftade dem 2015.

Uppdatering 12:50:
Det blev gravitationsvågorna! Ligo-pionjärerna, amerikanerna Kip S. Thorne, Barry C. Barish samt Rainer Weiss delar på årets Nobelpris i fysik.

Fysikern Kip Thorne.
Kip Thorne Fysikern Kip Thorne. Bild: Keenan Pepper Kip Thorne

Så här lyder en del av Kungliga vetenskapsakademiens prismotivering:

"Årets Nobelpristagare har med sin entusiasm och uthållighet på var sitt sätt varit oumbärliga för LIGO-framgången. Med pionjärerna Rainer Weiss och Kip S. Thorne samt Barry C. Barish, vetenskapsmannen och ledaren som fått projektet i hamn, har flera decenniers ansträngningar lett till att gravitationsvågorna till slut kunde observeras."

LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) var ett hett Nobel-tips redan i fjol. Men då var de inte en realistisk möjlighet, för upptäckten av gravitationsvågorna publicerades för sent (i februari 2016; själva upptäckten gjordes 2015) för att kvalificera för 2016 års pris. Regler är regler.

Men vad är då gravitationsvågor och varför är de så viktiga att de meriterar ett Nobelpris?

Gravitationsvågor förutsades 1916 av Albert Einstein i samband med den allmänna relativitetsteorin. Einstein själv betvivlade faktiskt att man någonsin skulle kunna observera dem, för att de är så svaga.

Till exempel, krusningarna som de orsakade i LIGO-detektorns fyra kilometer långa laserinterferometrar var till sin höjd mindre än en tusendel av en atomkärna.

Därför har det varit inte bara en topputmaning för världens samlade fysikerkår, utan något av en helig Graal att hitta de mytomsusade vågorna.

Vågor i själva universum

Gravitationsvågor är helt enkelt vågor i själva rumtiden, i rymden, som uppstår i samband med tillräckligt våldsamma kosmiska kollisioner.

Två svarta hål, döda jättestjärnor som har kollapsat in i sig själva under sin enorma gravitation, orsakar till exempel gravitationsvågor då de roterar allt snabbare runt varandra när de närmar sig den oundvikliga kollisionen.

Det var just en sådan kollision som orsakade vågorna som LIGO-detektorn i USA observerade i augusti 2015 (upptäckten kungjordes 2016). Den kollisionen ägde rum på 1,3 miljarder ljusårs avstånd.

LIGO-observatoriets två instrument är belägna dels i Louisiana och dels i delstaten Washington i USA. Ett tredje instrument har också använts, Virgo-observatoriet som ligger i Pisa, Italien.

Grafisk förklaring av gravitationsvågor.
Grafisk förklaring av gravitationsvågor. Bild: Kungliga vetenskapsakademin / Johan Järnestad Gravitationsvåg,LIGO

Också två neutronstjärnor som dansar sin dödsdans runt varandra kan röra upp gravitationsvågor, vågor som sedan sprider sig över universum med ljusets hastighet.

Neutronstjärnor är de kompaktaste objekten i universum, extremt tätt packad materia som är så kompakt att en sockerbitsstor bit av en neutronstjärna väger lika mycket som alla människor på jorden tillsammans.

Och när två sådana stjärnor går samman så slår det gnistor om det hela. Eller snarare vågor, gravitationsvågor.

Inalles fyra gånger har forskarna nu lyckats registrera sådana vågor. Senaste gången var den 14 augusti.

Se in bakom ridåerna

Gravitationsvågorna är inte bara intressanta i sig, de gör det i princip möjligt för astronomer att observera kosmiska händelser med ett helt nytt "sinne" eftersom vågorna penetrerar allting som kommer i deras väg.

Inga kosmiska ridåer är för tjocka, vi kommer att kunna se genom allting och se universum med helt nya ögon när vi börjar observera med hjälp av gravitationsvågor.

En kollektiv bedrift

Fler än tusen forskare från drygt 80 institutioner i tjugo länder har jobbat med Ligo-projektet sedan det grundades 1984 som ett samarbete mellan teknikuniversiteten Caltech och MIT.

När Nobelpriset i fysik 2013 delades ut till Peter Higgs och Francois Englert, männen bakom teorin för higgspartikeln, var det många som tyckte att det var orättvist att två män fick hela äran, eftersom det hårda jobbet med att upptäcka Higgspartikeln hade gjorts av tusentals människor, främst på Cern i Schweiz.

Men så är det att ett Nobelpris enligt reglerna bara kan delas ut åt tre personer åt gången. Kungliga vetenskapsakademien var tvungen att välja ut tre namn, och få lär opponera sig mot deras val. Ett synnerligen välförtjänt pris, Albert Einstein ler säkert från sin molnkant.

Förresten, när ska vi få ett bättre ord för att beskriva fenomenet? "Gravitationsvågor" rullar ju inte precis av tungan. Kunde vi inte ta modell av norrmännen som talar om "tyngdebølge"?

Läs också

Vetenskap

Nyligen publicerat - Vetenskap