Slik ser en kunstner for seg at gravitasjonsbølger ser ut. Bølgene som ble oppdaget stammet fra en kollisjons mellom to svarte hull som lå rundt 1,3 milliarder lysår unna oss. (Bilde: Science Photo Library/NTB Scanpix)
Slik ser en kunstner for seg at gravitasjonsbølger ser ut. Bølgene som ble oppdaget stammet fra en kollisjons mellom to svarte hull som lå rundt 1,3 milliarder lysår unna oss. (Bilde: Science Photo Library/NTB Scanpix)

Prisvinnerne la grunnlaget for oppdagelsen av gravitasjonsbølger

Ingen hadde tidligere klart å måle dem. Oppdagelsen av gravitasjonsbølgene som inngår i Einsteins relativitetsteori, ga tre fysikere årets Kavlipris i astrofysikk. 

Published

Dette er Kavliprisen

  • Kavliprisen gis ut av Det Norske Videnskaps-Akademi, Kavli-stiftesen og Kunnskapsdepartementet.
  • Den ble gitt ut for første gang i 2008, og den består av en gullmedalje og en million dollar til hvert fagfelt.
  • Kategoriene er astrofysikk, nanovitenskap og nevrovitenskap.
  • Prisen gis ut hvert annet år. Sist var i 2014.
  • Kavli-stiftelsen ble grunnlagt av den norsk-amerikanse oppfinneren, forrettningsmannen og fysikeren Fred Kavli (1927-2013).

Kilder: Kavliprize.org/Wikipedia

Ryktene begynte å gå rundt nyttår. Da avslørte den amerikanske fysikeren Lawrence Krauss at gravitasjonsbølger kanskje hadde blitt oppdaget ved det amerikanske laboratoriet Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO).

I begynnelsen av februar ble ryktet bekreftet, og LIGO-laboratoriet annonserte at de faktisk hadde målt gravitasjonsbølger. Einsteins relativitetsteori sier at slike bølger eksisterer, men ingen hadde klart å måle dem, på tross av hundre år med leting.

Vinnerne av årets Kavlipris i astrofysikk gjorde grunnarbeidet og var med på å starte LIGO-eksperimentet. Dette er en av grunnene til at de vinner prisen, ifølge Kavli-juryen.

Prisen deles mellom tre forskere: Amerikaneren Kip Thorne, som er teoretisk fysiker, den tyske fysikeren Rainer Weiss, og den skotske fysikeren Ronald W.P. Drever

Prisvinnerne i astrofysikk: Kip S. Thorne, Rainer Weiss og Ronald W.P. Drever. (Foto: Kollasje,© Caltech/© Courtesy of Les Guthman/© IAU/Gruber Foundation)
Prisvinnerne i astrofysikk: Kip S. Thorne, Rainer Weiss og Ronald W.P. Drever. (Foto: Kollasje,© Caltech/© Courtesy of Les Guthman/© IAU/Gruber Foundation)

LIGO

Rainer Weiss skisserte hvordan et spesielt instrument skulle brukes i gravitasjonsbølgejakten. Han beskrev et laserinterferometer som kunne brukes for å lete etter gravitasjonsbølger i 1972.

Men hva gjør dette instrumentet? Gravitasjonsbølger er forstyrrelser i tyngdefelt som hele tiden omgir oss. De kan minne om bølgene som sprer seg rundt en stein når den faller i en innsjø.

Bølgene er svært vanskelige å oppdage, så forskerne har lett etter bølger fra ekstremt massive objekter. LIGO-forskerne mener de har sett bølger fra en kollisjon mellom to svarte hull.

Her kommer vi tilbake til LIGO-instrumentet. Enkelt forklart består det av to rør som står vinkelrett på hverandre, som i bokstaven L. En laserstråle blir delt og sendt ned begge rørene, som er nøyaktig like lange.

Laserstrålene blir reflektert tilbake til en sensor i krysset mellom rørene, men lysets bølgelengde er justert sånn at strålene utsletter hverandre, og det blir ikke vanligvis registrert noe lys her.

Men hvis en gravitasjonsbølge kommer seilende gjennom instrumentet, vil dette endre tid og rom på ørsmå skalaer, og forstyrre laserstrålene. Dermed kan bølgene oppdages. Du kan se en grafikk om hvordan dette fungerer her.

En av rørene til LIGO-eksperimentet. Laserstrålene beveger seg inne i dette røret, som ligger i staten Louisiana i USA. (Foto: Umptanum/CC BY-SA 3.0)
En av rørene til LIGO-eksperimentet. Laserstrålene beveger seg inne i dette røret, som ligger i staten Louisiana i USA. (Foto: Umptanum/CC BY-SA 3.0)

Kip Thorne, Rainer Weiss og Interstellar

Kip Thorne startet en gruppe på California Institute of Technology som jobbet med teorien bak gravitasjonsbølger på slutten av 1960-tallet, ifølge LIGOs nettsider.

Thorne og Weiss var med på å grunnlegge LIGO på 1970-tallet, og Thorne jobbet med den teoretiske biten av dette enorme vitenskapseksperimentet.

Kip Thorne har også blitt et kjent navn utenfor den vitenskapelige verden, siden han var en av hjernene bak storfilmen Interstellar fra 2014. Filmen er basert på noe av Thornes arbeid, og han fungerte som vitenskapelig rådgiver i produksjonen, ifølge Wikipedia.

Den siste prisvinneren ble rekruttert inn i LIGO-prosjektet i 1979. Ronald Drever jobbet med gravitasjonsbølger og interferometre ved universitetet i Glasgow. Weiss får prisen for å ha forbedret og økt sensitiviteten til instrumentet. «Hans innsikt førte til store forbedringer i LIGOs kapasitet», ifølge juryen.

Selve LIGO-eksperimentet ble bygget på 1990-tallet og begynte å gjøre målinger i 2002. Det tok altså enda en del år før de kunne vise at de hadde funnet gravitasjonsbølger.

I 2015 ble bølgene oppdaget, og forskerne beskrev funnet i artikkelen «Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger», publisert i Physical Review Letters i februar 2016.

Mange har vært involvert i LIGO-eksperimentet, men Kavli-juryen har pekt på disse tre som prisvinnere.  

Referanse:

Pressemateriale fra Kavliprisen