重力波の観測って何がそんなにすごいの??よくわからないので調べてみた!

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最近お茶の間を騒がせている、、、、かどうかはわかりませんが、重力波の観測って結構話題になってますよね。

 

jbpress.ismedia.jp

 

でも、あんまり宇宙に詳しくない人からすると

 

「へぇ」

 

って感じですよね。 何がすごいのか全くわからない。そして、ぼくもその中の一人です。

 

 

なので「いったい重力波の観測って何がそんなにすごいの??」ってことを自分なりに調べてみました。

 

調べてみた結果、自分の感想が「へぇ」から「ふ~ん、そうなんだ」くらいには変化しました。

 

まぁ、びみょ~ですがちょっとくらいすごい研究だってことは理解できました。 

 

なので、ぼくなりに重力波の観測って何がすごいのかをまとめてみたいとともいます。

 

それではもう、いきなり結論からいってみたいと思います!! 

 

 

重力波の観測って何がすごいの??

簡単に言うと

 

重力波が測定できるようになって、ブラックホールや中性子星などの光を出さない物体の観測ができるようになり、より深く宇宙を理解できるようになった

 

ということらしいです。

 

今まで、ブラックホールとかよく観察できてなかったそうなんです。なんでかというと、ブラックホールは光を吸収してしまうほど引力が強いから、観測する手段がなかったんです。

 

そう考えると、重力波を観測する方法がわかったってことは、もう天文学者にとってはこの上ない喜びなんでしょうね。

 

なんだろ?生物学者でいうと「iPS細胞を発見した」みたいなレベルなんですかね??

 

iPS細胞を発見することによって、今までにない治療法がどんどん確立されていってますからね。医学の進歩にめちゃくちゃ貢献してるわけですよ。いちおう生物専攻だったんで、この発見の凄さがわかります。

 

感覚的にはおそらく、そんな感じなんでしょうね。

 

アスリートだと「めっちゃ効率の良い体の使い方発見した」みたいな?

 

主婦だと「スーパーで半額になってる神戸牛発見した」みたいな?、、、、、いや、これは違うか。

 

重力波のわかりやすい説明

重力波の観測については、こんな記事も見つけました。分かりやすく言うと「電磁波やX線が見つかっていろいろ観測できるようになったのと同じで、重力波の観測も宇宙の観測に役立つかもしれない」ということらしいです。

 

 

人類は、太古よりつい最近まで可視光でしか自然を観察できませんでした。

 

しかし19世紀に入って電波やX線が発見されると、遠くに一瞬で情報を伝えたり、人体や物質の中の様子が観察できるようになりました。

 

そのため今まで全く未知だった世界への扉が開かれ、人類の知識の増大・世界観の変化に大きく役立ちました。

 

その後も赤外線・紫外線やガンマ線など、次々と新しい「観測手段」が発見されるごとに、未知なる世界が人類に解き放たれています。

 

これらはすべて「波動現象」を利用した情報伝達による自然観察と言うことができます。

 

従って電磁波と同じ「波動現象」である「重力波」も、この歴史にならって新しい観測手段となり人類に未知なる世界を垣間見ることを可能にするであろうと期待されるのです。

 

これから重力波を使って、研究者たちがどのような宇宙の謎を明らかにしていくのかが気になりますね。

 

いや~楽しみだな~。ブラックホールって、どういう形になってるのかとか、どういう大きさなのかとか、宇宙空間でどういう動きをしてるのかとか、いろんな驚きの発見がありそうです。楽しみ楽しみ。

 

他にはこういう記事も参考になりました。観測方法の説明についてはめっちゃ詳しく書いてます。 

gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp

 

重力波は、全てのものを貫通してしまうため、なにかにぶつけてその反応をみるという方法はとれません。

 

しかし光は重力波によってゆがんだ空間に沿って走る性質があり、それと先の説明のあった直交方向で伸縮するという性質を利用して、基本的には「マイケルソン干渉計」を用います(図:検出方法)。  

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図:検出方法

 

長さを測るには、同じ光を直交するニ方向に向けて発射し、遠くに置いた鏡で反射させ、また戻ってきた光の到達時間を両方で比較します。

 

伸びた距離を走った光のほうが短い距離を走った方の光より帰ってくるのに時間が長くかかるため、伸縮の有無が分かります。

 

ただし、地球上では地球が丸いという理由から、光が走る腕の長さはせいぜい4キロメート ル程度にしか取れません。

 

そのため一回折り返しでは8キロメートルしか走れません。それでは無駄が多いので、片腕に鏡を二枚用意して、その間を何度も反射して折り返します。そうすることで実質的に光が70キロメートル程度走るようにしています。

 

 

 光が鏡に反射して折り返してくるときの、時間の違いを測定しているみたいですね。

 

そして、重力波の影響を受けた光は、影響を受けていない光よりも反射してくる時間が遅い。だから、それをどうにかこうにか検出することによって重力波を観測できるようです。

 

こんな観測方法思いつくなんて天文学者はすごいですよね!!だって、重力波なんてもしかしたら存在しないかもしれなかったわけじゃないですか。その存在を信じてここまで動けるのは本当にすごい情熱だと思います。

 

重力波を使った今後の新しい発見にも期待ですね。

 

もしかしたら、宇宙人と交信できたりして。 重力波を自在に操れる宇宙人とかいないのかなぁ〜?無理か。笑

 

重力波の説明と観測方法については動画もありましたので参考にどうぞ。実験の規模の大きさがわかります。

説明は英語ですが、動画なのでなんとなくイメージはしやすいはず

 



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神里 よしと