Astrophysicist teòiridheach Kip Thorne ag obair còmhla ri Jessica Chastain air an t-seata Interstellar(Creideas: Kip Thorne tro Iris Wired)
Airson ceud bliadhna bho dh ’fhoillsich Albert Einstein an teòiridh coitcheann ùr aige mu chàirdeas, tha prìomh inntinnean an t-saoghail air feuchainn ri faighinn a-mach a bheil na fàisneachdan a thàinig bhon teòiridh aige fìor. Tha aon de na h-inntinnean sin, Kip Thorne, air a bheatha a chaitheamh a ’sgrùdadh tagradh Einstein gu bheil tonnan grabhataidh ann agus tha e air fhaicinn mar phrìomh eòlaiche an t-saoghail air a’ chuspair. Tha Thorne a-nis air crìoch aon de na leasachaidhean saidheansail as inntinniche ann an eachdraidh daonna an latha an-diugh: an lorg nan tonnan sin .
Mar àrd-ollamh fiosaigs teòiridheach aig Institiùd Teicneòlais California, dh'fhoillsich Thorne grunn leabhraichean agus phàipearan air teòiridh grabhataidh. Ann an 1984, cho-stèidhich Thorne am Pròiseact LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) a bhios a ’cleachdadh lasairean gus claonaidhean beaga bìodach a thomhas ann an aodach farsaingeachd-fànais - claonaidhean a dh’ fhaodadh tonnan grabhataidh adhbhrachadh.
Ann an 1994, sgrìobh e an duais Tuill dhubh agus warps ùine: Dìleab uamhasach Einstein, leabhar a tha a ’ceangal luchd-èisteachd prìomh-shruthach ris an raon ionnsachaidh iom-fhillte aige. Deichead às deidh sin, thàinig Thorne gu bhith na chomhairliche saidheansail air Eadar-chraobh agus thug iad seachad am matamataigs a dh ’fheumar gus fìor dhealbhan lèirsinneach an fhilm a thoirt seachad. Dh'fhoillsich e cuideachd Saidheans Interstellar le gluasad air adhart bho Christopher Nolan.
Air 14 Sultain 2015, chaidh luchd-saidheans a bha ag obair aig làraichean lorg càraid LIGO ann am Baile Dhùn Lèibhe, Louisiana agus Hanford, Washington a mhionnachadh gu dìomhaireachd às deidh dàta tùsail a bhith a ’comharrachadh gun deach tachartas cosmach fòirneartach a lorg a thachair o chionn fhada. Às deidh mìosan de bhith a ’sgrùdadh agus ag ath-sgrùdadh an dàta, agus le naidheachdan a’ tòiseachadh ag aoidion don phoball, dh’ainmich luchd-rannsachaidh aig deuchainn-lannan CalTech agus MIT-obraichte LIGO gun deach tonnan grabhataidh a lorg gu h-iongantach. Mar uinneag ùr don chruinne-cè, tha na tonnan air nochdadh gun deach dà thuill dhubh a chur còmhla faisg air 1.3 billean bliadhna air ais.
Shuidh an Braganca còmhla ri Kip Thorne ro a co-obrachadh ioma-mheadhain le maighstir VFX Paul Franklin agus an sgrìobhadair-ciùil Hans Zimmer a choisinn Oscar Taobh Warped na Cruinne , gus beachdachadh air Einstein, tonnan grabhataidh agus an obair aige Eadar-chraobh .
Dè an teòiridh a th ’aig Einstein mu chàirdeas coitcheann?
Tha e na fhrèam airson laghan fiosaigs gu lèir ach a-mhàin na laghan cuantam. Mar as trice bidh daoine ag ràdh gu math, is e sin an teòiridh aige mu thromachd ach tha e fada nas fhaide na sin. Thog e an teòiridh seo gus grabhataidh a mhìneachadh ach gu dearbh tha an teòiridh sin a ’dèanamh tòrr a bharrachd na sin. Tha e ag innse dhut mar a tha laghan eile nàdur a ’freagairt air farsaingeachd agus ùine.
Is e seo an dòigh as ceart as aithne dhuinn a bhith a ’toirt cunntas air nàdar anns an rud ris an canadh sinn an raon clasaigeach a tha sa h-uile càil ach nuair a thig thu sìos gu na rudan beaga - rudan mar dadaman agus moileciuilean.
Ciamar a tha teòiridh Einstein a ’ceangal tonnan grabhataidh ?
Chruthaich Einstein an teòiridh coitcheann aige mu dhàimhealachd ann an oidhirp gu math dian a mhair bho 1905 gu 1915 agus chuir e crìoch air an teòiridh san t-Samhain 1915 - dìreach beagan a bharrachd air ceud bliadhna air ais. An uairsin thòisich e a ’cleachdadh an teòiridh no na laghan sin a leasaich e - gus ro-innse a dhèanamh. B ’e aon de na fàisneachdan as cudromaiche agus an ro-innse mòr mu dheireadh a rinn e, gum bu chòir tonnan grabhataidh a bhith ann. Rinn e fàisneachd san Ògmhios 1916 agus mar sin chan eil sinn a-nis a ’bruidhinn ach dà mhìos bho cheud bliadhna bho ro-innse tonnan tarraing.
Choimhead e air na fàisneachdan, choimhead e air teicneòlas an latha, agus choimhead e air rudan a dh ’fhaodadh tonnan grabhataidh a chruthachadh anns a’ chruinne-cè agus cho-dhùin e gu robh e dòchasach gum faic sinn a-riamh iad. Cha bhiodh dìreach teicneòlas ceart gu leòr againn.
Bha e ceàrr. Chunnaic sinn iad airson a ’chiad uair san t-Sultain an-uiridh.
Anns an loidhne-tìm bho ro-innse Einstein gu na tonnan grabhataidh a chaidh a lorg o chionn ghoirid, dè an t-àite tionndaidh a dh ’adhbhraich briseadh?
Uill bha tionndadh no dhà ann. Thàinig an dà phuing tionndaidh as cudromaiche bho dhithis dhaoine sònraichte. Chruthaich Iòsaph Weber, timcheall air 1960, dòigh-obrach a bha coltach gu robh e comasach dha tonnan grabhataidh fhaicinn agus thòisich e air an oidhirp gus an lorg. B ’esan a’ chiad duine a chuir ceist air dictum Einstein nach biodh an teicneòlas againn airson a dhèanamh. Chan fhaca Weber tonnan grabhataidh. Bha e den bheachd gun do rinn e airson greis ach chan fhaca e iad. Tha na tonnan nas laige na bha e an dòchas ach bhris e logjam dhaoine a ’smaoineachadh nach urrainn dhut a dhèanamh agus bhrosnaich e feadhainn eile. A ’toirt a-steach mi.
B ’e an dàrna puing tionndaidh innleachd le Ray Weiss aig MIT ach le sìol a ’bheachd sin a’ tighinn nas tràithe bho Mikhail Gertsenshtein agus Vladislav Pustovoit ann am Moscow, an Ruis. Dh'innlich Ray Weiss an dòigh seo a tha sinn a-nis a ’cleachdadh agus bha e eadar-dhealaichte bho innleachd Weber. Is e seo a chanas sinn ri lorgaireachd tonnan interferometer agus tha e stèidhichte air tonnan grabhataidh a ’putadh sgàthan air ais is air adhart. Bidh thu a ’tomhas a’ mhòr-chuid de na sgàthan le giùlan laser.
Dh'innlich Weiss seo agus an uairsin rinn e sgrùdadh air na prìomh stòran fuaim a dh ’fheumadh tu a bhith mu choinneamh agus thug e cunntas air mar a dhèiligeas tu riutha. Ann an 1972, thug e plana airson an t-slighe air adhart leis an seòrsa dealbhadh seo. B ’e plana a bh’ ann a chaidh atharrachadh ann an grunn dhòighean ach nach robh gu math mòr. Bha e dha-rìribh na dhealbhadh a sheas deuchainn ùine airson deicheadan mar stiùireadh airson dòigh air seo a dhèanamh. B ’e sin an tionndadh as motha.
Tha e gu math inntinneach leis gur e duine meadhanach a th ’ann an Ray agus bha e den bheachd nach bu chòir dha seo fhoillseachadh anns an litreachas cunbhalach gus an lorg e tonnan grabhataidh. Mar sin sgrìobh e am pàipear seo a tha mi a ’smaoineachadh a tha mar am pàipear teicnigeach as cumhachdaiche a leugh mi a-riamh. Sgrìobh e agus dh'fhoillsich e e ann an sreath aithisg MIT a-staigh. Bha e ri fhaighinn gu furasta do dhaoine mar mise aig an robh ùidh anns a ’chuspair. Dh'fheumadh tu a dhol ga lorg oir cha robh e ri fhaighinn anns an litreachas cunbhalach.
Dè a-nis airson an raon seo a-nis gu bheil tonnan grabhataidh air an lorg?
Uill chan eil an seo ach toiseach. Nuair a thrèanadh Galileo an teileasgop optic aige an toiseach air na nèamhan agus dh ’fhosgail e speuradaireachd optigeach an latha an-diugh, b’ e sin a ’chiad de na h-uinneagan electromagnetic a-mach às a’ chruinne-cè: solas. Bidh sinn a ’cleachdadh an abairt‘ uinneag ’gus a bhith a’ ciallachadh cuid de theicneòlasan a bhios sinn a ’cleachdadh airson rèididheachd a lorg le sgìre tonn-tonn sònraichte. Anns na 1940an, rugadh speuradaireachd rèidio - a ’coimhead le tonnan rèidio an àite solas. Anns na 1960an, rugadh speuradaireachd X-ray. Anns na 1970n, rugadh speuradaireachd gama-ray. Rugadh reul-eòlas fo-dhearg anns na 1960an.
Goirid bha na h-uinneagan eadar-dhealaichte sin againn uile a bha a ’coimhead le tonnan electromagnetic ach le tonnan eadar-dhealaichte. Tha an cruinne-cè a ’coimhead gu math eadar-dhealaichte tro theileasgop rèidio agus teileasgop x-ghath na tha e a’ dèanamh le solas. Tha an aon rud a ’tachairt le reul-eòlas tonnan grabhataidh.
An tèid tonnan grabhataidh a chleachdadh gus a ’chruinne-cè a sgrùdadh?
Sin na tha sinn a ’dèanamh a-nis. Tha sinn ga dhèanamh a-nis aig LIGO. Dh'ainmich sinn gun deach dà tholl dubh a lorg. Bidh barrachd ann agus chì sinn iomadh seòrsa iongantas eile ach chan eil sinn gam faicinn ach le tonnan grabhataidh aig a bheil ùine sònraichte de oscillation. Ùine de ghrunn mhìltean mìle. Chì sinn, taobh a-staigh an ath 20 bliadhna, tonnan ionaltraidh aig a bheil amannan uairean a-thìde. 
Chaidh obair-lann LIGO ann am Baile Dhùn Lèibhe, Louisiana (clì) a chleachdadh gus tonnan grabhataidh a lorg a ’sgaoileadh bho bhith a’ bualadh dà thuill dhubh (dealbh air an làimh dheis).Creideasan: LIGO
Le lorgairean coltach ri LIGO a bhios ag itealaich san fhànais, chì sinn, is dòcha anns na 5 bliadhna a tha romhainn, tonnan grabhataidh a mhaireas bliadhnaichean a ’cleachdadh innleachd bho reul-eòlas rèidio a tha a’ toirt a-steach lorg air na chanas sinn Pulsars.
Chì sinn is dòcha taobh a-staigh nan 5 bliadhna a tha romhainn - gu cinnteach an ath 10 bliadhna, tonnan grabhataidh le amannan cha mhòr cho fada ri aois na cruinne. Tro phàtranan bidh iad a ’dèanamh anns na speuran ris an can sinn cùl-raon cosmach microwave.
Bidh ceithir uinneagan tonnan tarraing eadar-dhealaichte againn taobh a-staigh an ath 20 bliadhna agus chì gach fear dhiubh rudeigin eadar-dhealaichte. Bidh sinn a 'feuchainn ri breith na cruinne le seo. An àm ris an canar ‘àm atmhorachd’ na cruinne. Bidh sinn a 'feuchainn ri breith nam feachdan bunaiteach agus mar a thàinig iad gu bith. Bidh sinn gan coimhead air am breith anns na h-amannan as tràithe den chruinne-cè a ’cleachdadh tonnan grabhataidh. Coimheadaidh sinn tuill dhubh a ’bualadh na tha sinn a’ dèanamh a-nis ach bidh tuill mhòra dhubh a ’bualadh. Bidh sinn a ’coimhead rionnagan air an reubadh às a chèile le tuill dhubh.
Chì sinn dìreach raon mìorbhuileach de rudan nach fhaca sinn a-riamh roimhe agus leanaidh seo air adhart airson linntean mar a tha speuradaireachd optigeach air a dhol air adhart airson linntean. Chan eil an seo ach toiseach.
Bha thu ag obair còmhla ri Christopher Nolan agus Pòl Franklin gus an saidheans agus na lèirsinnean a thogail air a chùlaibh Eadar-chraobh. Dè cho ceart ‘s a bha an toll dubh san fhilm, Gargantua?
Is e seo an riochdachadh as ceart a tha air nochdadh ann am film hollywood. Oliver James, a tha na phrìomh luchd-saidheans aig Pòl Franklin Companaidh Dùbailte àicheil , le beagan ìmpidh bhuamsa chruthaich mi dòigh gu tur ùr airson an ìomhaigh a dhèanamh. Bidh e a ’dèanamh ìomhaighean a tha nas rèidh agus nas cruinne san t-seadh sin. Is e sin a dh ’fheumas tu airson film IMAX.
Chleachd sinn seata ùr de dhòighean-obrach, ach a ’cleachdadh seata de dhòighean-obrach nas sine, tha astrophysicist air a bhith a’ togail ìomhaighean mar ìomhaigh Gargantua a ’dol air ais gu 1980. Chaidh a dhèanamh an toiseach le Jean-Pierre Luminet san Fhraing. Tha ìomhaighean de thuill dhubh a tha coltach ri Gargantua ann ach is ann ainneamh a chunnaic thu iad ann an litreachas speuradaireachd. Chan e seo rudeigin a tha speuradairean a ’faicinn leis na teileasgopan aca. 
Gargantua, an toll dubh ficseanail a chithear anns an fhilm Interstellar.(Creideas: Warner Bros.)
Is e seo an dreach rùn as àirde, an dreach as inntinniche, agus an dreach as tarraingiche. Ach chaidh dealbhan ceart a dhèanamh le speuradairean roimhe seo.
Anns an fhilm, tha an t-Ollamh Brand a ’mìneachadh, mus tigeadh Cooper air ais bhon turas eadar-ghnèitheach aige, gum biodh e air duilgheadas tromachd fhuasgladh. Dè an duilgheadas a bha sin?
Anns an fhilm, tha an Talamh a ’bàsachadh gu bith-eòlasach agus chan eil ach beagan mhillean neach air fhàgail. Is e ceist an Ollaimh Brand agus na daoine a tha ag obair còmhla ris faighinn a-mach a bheil e comasach na daoine a tha air fhàgail a thogail bhon Talamh ann an coloinidhean fànais. Cha robh cumhachd rocaid aca airson sin a dhèanamh. Bha cumhachd aca coloinidhean fànais a thogail air an Talamh ach cha robh cumhachd rocaid aca airson an togail.
Anns an fhilm, tha neo-riaghailteachdan grabhataidh air tachairt gu h-obann agus mhol an neònach seo mu dheidhinn grabhataidh a thòisich a ’tachairt don Ollamh Brand gur dòcha gu bheil e comasach smachd a chumail air grabhataidh no atharrachadh a ghiùlan.
Is e na bha e airson a dhèanamh a bhith a ’tionndadh sìos tarraing na talmhainn fada gu leòr gus cumhachd rocaid beag a chleachdadh gus ar togail air falbh. B ’e a’ cheist an uairsin a bhith ag ionnsachadh mar a chleachdas tu na neo-riaghailteachdan sin. Chì thu eisimpleir den neo-riaghailteachd ann an seòmar-cadail Murph - am pàtran duslach a tha a ’tuiteam. An urrainn dhut feum a dhèanamh de na neo-riaghailteachdan sin agus an cuideam na Talmhainn a thionndadh sìos?
Dè cho fada ‘s a tha daonnachd bho shiubhal eadar-ghnèitheach?
Tha mi a ’smaoineachadh gu bheil sinn dualtach ach chan ann ann an nas lugha na timcheall air trì linntean. Tha e gu math duilich.
Tha beachdan ann air mar a dh ’fhaodadh tu a dhèanamh, mar as trice a’ toirt a-steach a bhith a ’cur dhaoine ann an coloinidhean fànais a mhaireas ginealaichean. Tha beachdan gluasad a tha air a bhith aig daoine a tha a ’toirt orm smaoineachadh gun tèid a choileanadh le daoine ann an trì no ceithir linntean.
Leugh an t-agallamh againn leis an neach-ealain buaidhean lèirsinneach a bhuannaich Oscar Eadar-chraobh , Pòl Franklin.
Tha Robin Seemangal ag amas air NASA agus tagradh airson sgrùdadh àite. Rugadh agus thogadh e ann am Brooklyn, far a bheil e a ’fuireach an-dràsta. Lorg e air Instagram airson barrachd susbaint co-cheangailte ri àite: @not_gatsby.
