2016 년 2 월의 역사적 발표 후 중력파의 발견을 환영 한 후 회의론자가 등장하는 데 오래 걸리지 않았습니다.
LIGO (Laser Interferomer Mavitational-Wave Observatory)에 의한 공간과 시간의 구조에서 이러한 연약한 기복의 검출은 우주에 새로운 귀를 열었다 고한다. 그러나 이듬해 코펜하겐의 Niels Bohr Institute의 물리학 자 그룹은 Ligo의 분석에 대한 의심의 논문을 발표했습니다. 그들은 실험의 유명한 첫 번째 신호 인 비판에 초점을 맞췄습니다.
Ligo가 더 많은 중력파 신호를 감지하고 창립자들이 노벨 상을 받았음에도 불구하고, Andrew Jackson의 명예 교수가 이끄는 코펜하겐 연구원들은 Ligo의 쌍둥이 탐지기가 선택한“소음”에서 설명 할 수없는 상관 관계를 발견했다고 주장했다. 중력파가 지나갈 때 팔이 번갈아 가며 짜는 L 자형 악기 (Livingston, Louisiana 및 Washington의 Hanford에서 멀리 떨어져있는 검출기)는 우주의 중력 잔물결만이 두 가지 악기를 올바른 방법으로 흔들어 놓을 수 있도록합니다. 그러나 Jackson과 그의 팀에 따르면 소음 데이터의 상관 관계는 Ligo가 중력파가 아니라 일부 지진 방해, 아마도 지진을 감지했을 수 있음을 시사했습니다. 그들은 최소한 악기 나 리고 과학자들의 분석에 무언가가 옳지 않았다고 주장했다.
그 결과는 걱정 스럽다. Ligo 과학자들은 자신의 작업을 다시 확인했고, 전문가 파티는 작년에 Niels Bohr Institute를 방문하여 Jackson과 동료 알고리즘의 세부 사항을 파헤 쳤습니다. 두 그룹의 연구원들이 Ligo의 데이터와 코펜하겐 그룹의 코드를 독립적으로 분석하기 시작했습니다.
이제 두 그룹 모두 공부를 마쳤습니다. 새로운 논문은 Jackson과 그의 공동 저자들이 그들의 주장을하도록 이끌었던 문제의 다양한 측면을 설명합니다. 두 분석 모두 청구가 잘못되었음을 결정합니다. Ligo의 소음에는 설명 할 수없는 상관 관계가 없습니다.
“우리는 중력파의 발견에 대한 의심에 대한 정당성을 보지 못했다.
쌍은 리고와 직접적인 관계가 없습니다. Moffat은“과학이 그룹과 독립적으로 데이터 및 결과를 분석하는 것이 중요합니다.”라고 Moffat은“특히 물리 역사의 역사적인 사건을 위해서는 특히 그룹과 독립적으로 데이터를 분석하는 것이 중요합니다.”
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프린스턴 대학교 (Princeton University)의 중력 파수 전문가 인 프란 스 프레 토 리우스 (Frans Pretorius)는 최근 연구에 관여하지 않았으며 1 년 이상 동안 그와 대부분의 물리 커뮤니티가 Ligo의 분석과 그 발견이 건전하다고 만족 해 왔다고 말했다. 그럼에도 불구하고 그는“미디어가 앞뒤로 미디어”대신 종이 형태로 철저한 분석이 있어야한다”고 말했다.
매사추세츠 기술 연구소 (Massachusetts Institute of Technology)의 데이비드 슈 메이커 (David Shoemaker)는 1,200 명의 Ligo Scientific Collaboration의 대변인은 이메일을 통해 새로운 연구 결과가 팀 간의 내부 토론을 뒷받침한다고 말했다. Shoemaker는“이 두 가지 비 침식 재분진을 보는 것은 중력파의 탐지가 진실하다는 확실성을 재확인 할 수 있습니다. 종이에는 문제가 있습니다.”
이메일에서 Jackson은 Green과 Moffat의 논문에 전화를 걸었습니다. 9 월에“절대 쓰레기.” 정교화하라는 요청을 받았을 때, 그는 자신의 주장을 잘못 특성화하는 것처럼 보였고 팀의 작업에 대해 제기 한 가장 중요한 문제를 해결하지 못했습니다. Jackson은 또한 독일 하노버의 Max Planck Physics Institute for Gravitational Physics의 Alex Nielsen과 Physics Preprint Site arxiv.org 에 종이가 등장한 3 명의 공동 저자의 두 번째 발견을 기각했습니다. 11 월에 Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 에 의해 검토 중입니다. . Jackson은“우리는이 최신 논문에 대한 응답을 작성하는 과정에 있습니다.
Moffat은“코펜하겐 그룹은 그들이 틀렸다는 것을 받아들이기를 거부합니다. "사실, 그들은 틀 렸습니다."
전문가들은이 문제가 Copenhagen 물리학 자에 의한 몇 가지와 리고에 의해 실수로 이루어 졌다고 말합니다.
시끄러운 배경에서 지나가는 중력파의 펀 니 흔들림을 돕기 위해 Ligo의 알고리즘은 트윈 탐지기 팔의 길이를 지속적으로 비교합니다. 이는 중력파 또는 배경 노이즈에 의해 통과 할 때 동요 할 때 진동하는 템플릿 파형 "-Einstein의 일반적인 이론에 대한 중력파 신호에 대해“템플릿 파형”으로 동요 할 때 진동합니다. Hanford에서 감지 된 신호와 Livingston에서 곧 감지 된 신호 사이에 템플릿 파형에 맞는 신호 사이에 일치하는 경우 전 세계를 돌아 다니면 이메일 경고가 날아갑니다.
그런 다음 과학자들은 두 검출기의 신호와 가장 밀접하게 일치하는 "최고 적합"중력 파형을 신중하게 결정합니다. 이 파형이 각 신호에서 빼면 "노이즈 잔차"뒤에 남겨 둡니다. 기기가 약 2,000 마일 떨어져 있기 때문에 상관 관계가없는 탐지기의 나머지 작은 흔들림이 있습니다.
코펜하겐 그룹은 2017 년 논문에서 리빙스턴의 소음이 7 밀리 초 후에 핸 포드의 소음과 일치한다는 것을 발견했다고 주장했다. 그들은 Ligo가 소음에서 신호를 깨끗하게 분리하지 않았거나 정확히 적절한 순간에 노이즈의 상관 관계가 전체 신호를 담당한다는 것을 의미한다고 해석했습니다.
.그러나 Green과 Moffat은 Copenhagen 팀의 데이터 처리에서 일련의 오류를 확인했으며 실제로는 없었던 상관 관계를 만들기 위해 공모했다고 말합니다.
잔차의 상관 관계를 찾기 위해 Jackson과 그의 동료들은 Livingston 데이터의 20 밀리 초 세그먼트를 선택하고 Hanford 데이터의 20millisecond 세그먼트를 이행하여 피크가 피크와 트로프로 겹쳐 질 때마다 상관 관계를 등록했습니다. 그들은 데이터가 7 밀리 초씩 오프셋 될 때 강한 상관 관계가 발생했다는 것을 발견했습니다. 그러나 Green과 Moffat은 Jackson과 동료의 코드를 가져 와서 절차를 취소하여 Hanford 소음 데이터를 수정하고 Livingston 데이터 세그먼트를 슬라이딩하면서 7 밀리 스코틀랜드 오프셋의 상관 관계가 사라 졌다는 것을 알아 차렸다. 디지털 신호 처리 전문가 인 Green은“이것은 강력한 계산 방법이 없기 때문에 큰 붉은 깃발이었습니다. 오히려, 데이터 세그먼트의 길이와 비대칭 처리는“원하는 시간 오프셋에서 상관 신호를 얻기 위해 조정되었습니다”라고 그는 말했다.
별도의 계산에서 Jackson과 그의 팀은 두 탐지기의 노이즈 레코드 전체에서 비 랜덤, 상관 된 피크 및 트로프 패턴을 찾는 것처럼 보였습니다. 그러나 Green과 Moffat은 코펜하겐 물리학 자들이 두 세트의 노이즈 데이터를 "창"하지 않았다고 추론했다. Windowing은 다른 데이터와의 비교를 용이하게하는 "푸리에 변환"이라는 수학적 작업을 수행하기 전에 데이터 세그먼트의 시작과 끝에서 신호를 0으로 부드럽게 전화하는 표준 기술입니다. 푸리에 변환은 데이터 세그먼트를 주기적 인 것처럼 취급하여 시작과 끝을 함께 반복합니다. 세그먼트가 윈도우가없는 경우 데이터를 두 번째 데이터 세트와 비교할 때 "테두리 혐오"라는 엔드 포인트에서 갑작스러운 변경 사항이 상관 관계처럼 보일 수 있습니다.
Green과 Moffat이 두 세트의 노이즈 데이터를 윈도우에 썼을 때, 청구 된 상관 관계가 사라졌습니다. Green은“우리의 관심사는 코펜하겐 그룹이 수행 한 계산이 그들이 얻고 싶은 결과를 얻기 위해 고안되었다는 것입니다.
Nielsen과 그의 공동 저자 인 Alexander Nitz, Collin Capano 및 Duncan Brown은 또한 소음에서의 주장 된 상관 관계가 실제적이지 않다고 결론을 내 렸지만, 오류는 Physical Review Letters 에서 2016 년 발견 용지의 첫 번째 수치에서 잘못된 데이터를 제공 할 때 Ligo의 실수로 인해 적어도 부분적으로 발생할 수 있다고 말합니다. .
그림 1은“사람들이 팔에 문신을 한 것”이라고 Syracuse University의 중력 파 천문학자인 Brown은 올해 공동 작업을 떠난 전 Ligo 회원 인 Brown이 말했다.
이 그림의 상단 패널은 Livingston과 Hanford에서 감지 된 중력 파 신호를 나타내는 나란히 쪼그리고 앉는 선을 보여줍니다. 아래는 신호와 밀접하게 일치하는 템플릿 파형이며, 하단 패널에서 템플릿 파형이 각 데이터 세트에서 빼낸 후 두 검출기의 "노이즈 잔차"를 나타내는 들쭉날쭉 한 선입니다.
브라운은 작년 코펜하겐을 방문하는 동안 자세히 조사한 잭슨의 코드는 평범한 이유에 대해 7 밀리 초 오프셋의 잔차에서 겹치는 것을 감지한다고 설명했다. 이 그림은 예시적인 목적으로 만들어졌으며 Brown과 다른 사람들은 설명했습니다. 피겨 제작자는 신중한 계산에 의해 결정된 가장 적합한 신호를 사용하는 대신 템플릿 파형을 쌍둥이 신호와 일치시켰다. 빼기 파형의 작은 결함은 차감되지 않은 두 데이터 세트에 중력파 신호가 남아 있었고 그림 1의 하단에 표시된 노이즈와 혼합되어 잭슨과 동료의 알고리즘에 의해 놀릴 수있는 상관 관계를 생성했습니다. Brown은“그들이 발견 한 것은 신호 파형의 불완전한 뺄셈이었습니다. “ prl 에 사용 된 것보다 더 나은 파형을 빼면 종이, 우리는 통계적으로 유의 한 잔차를 찾지 못합니다.”
"Ligo가 잘못한 일을했다면, 그 수치의 조각이 예시적이고 탐지 주장이 그 음모에 근거한 것이 아니라는 것은 결정적이지 않았다"고 덧붙였다. 그러나 잭슨은 리고 과학자들에게“위법 행위”의 이메일로 비난하고“독자에게 좋은 과학적 실천의 중심 캐논 중 하나를 위반하고 있음을 독자에게 알리지 않기로 한 의식적인 결정을 내렸다”고 비난했다.
Ligo의 조잡한 인물 또는 코펜하겐 그룹의 결함이있는 계산은 무엇입니까? 브라운은“실제로 둘 다라고 생각합니다. Jackson과 그의 동료들이 매개 변수를 조정하여 Green과 Moffat의 결과가 제안한 것처럼 7 밀리 초 오프셋에서 상관 관계를 생성 할 수 있다면, 이것은 본질적으로 계산을 편향 시켰을 것입니다. 그런 다음 같은 오프셋에서 바이어스 된 알고리즘은 소음에서 불완전하게 빼낸 신호를 골라 허위 인상을 강화했습니다.
그러나 Jackson은 설명 할 수없는 상관 관계가 존재한다고 주장하고 그와 그의 동료들은 최근 작업에 대한 반박을 준비하고 있다고 말합니다. 그는 여전히 Ligo의 첫 번째, 가장 강력한 중력파 신호 (및 확장에 의한 다른 모든)가 다른 일이었을 것이라고 생각합니다. 아마도 그는 아마도“Burkina Faso, 지진 또는 Ligo 탐지기가 한 시간에 한 번에 보는 신비한 '글리치'중 하나의 번개 타격”이라고 생각합니다.
그러나 새로운 논문은 리고의 원시 데이터를 검토하고 리고의 원시 데이터를 검토하고 리고와 다른 알고리즘을 사용하여 중력 파 신호를 재발견했습니다. 다른 연구자들은 같은 일을했습니다.
Ligo의 대변인 Shoemaker는“중력 파수 데이터의 독립적 인 분석을 추구하는 것은 매우 중요하고 가치있는 일이라고 생각하며, 더 많은 사람들이 참여하고 있다는 것을 기쁘게 생각합니다. “Jackson et al. 작업은 일부 추가적인 독립적 인 조사가 긍정적 인 결과로 볼 수 있다고 자극했지만 개인적으로는 '드라마'의 불필요한 비용이 전적으로 제공됩니다.”
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한편, Ligo의 쌍둥이 탐지기는 2017 년에 전환 된 Virgo라는 유럽의 세 번째 악기와 함께 현재까지 10 개의 블랙홀 충돌과 중성자 별 충돌로 인해 한 번의 시공간 흔들림을 기록했습니다. 과학자들은 이번 달에 4 개의 최신 블랙홀 탐지를 발표했으며 우주의 신비하고 보이지 않는 슈퍼 밀도가 높은 구체의 인구 증가를 보여주는 눈부신 그래픽을 발표했습니다. 작년에 중성자 별 충돌이 감지되었을 때, 70 개의 망원경이 불꽃 놀이를 향해 회전했다. 그들의 관찰은 금의 우주 기원, 우주의 확장 속도 등을 나타 냈습니다.
브라운은 리고의 혁신적인 발견이 회의론을 초대했다는 것은 놀라운 일이 아니라고 말했다. 그는 강력한 사건이“기본적으로 우리가 켜진 날”이 감지되었으며, 우주의 블랙홀 충돌 속도는 기대의 높은 끝으로 판명되었습니다.
.“우주는 중력 파 천문학자를 좋아합니다.”라고 그는 말했다
이 기사는 Wired.com과 Investigacionyciencia.es에서 스페인어로 재 인쇄되었습니다. .
