우리는 모두 이론적 물리학에서 같은 꿈을 꿈꿉니다. 우리는 우리의 방정식 중 하나가 데이터와 맞춤 스팟에 대해 그려 질 때를 꿈꿉니다. 이 꿈이 이루어지는 것은 드 rare니다. 그렇지 않더라도 일부는 그것을보고 살지 않습니다.
예를 들어, 그의 방정식의 가장 놀라운 결과가 60 년 전인 1955 년에 세상을 떠난 Albert Einstein을 예로 들어 보자. 시공간은주기적인 잔물결-중력 파도-수십억의 빛에 에너지를 운반 할 수 있습니다.
.2015 년 9 월 블랙홀 충돌 이후, LIGO (Laser Interferomer Mavitational-Wave Observatory) 팀은 5 개의 이벤트를 더보고했습니다 (6 번째는 중요성 표준에 미치지 못했습니다). 그러나 리고 데이터는 여전히 처녀 영토입니다. 그것은 우주를 해독하는 완전히 새로운 방법이며, 물리학 자들은 측정과 함께 데이터 분석 방법을 개발해야합니다.
간단한 작업이 아닙니다. 중력파를 측정하는 것은 우연히 발견 한 종류의 발견이 아닙니다. 그러나 이제 데이터가 생겼으므로 물리학 자들은 위치, 구성 및 질량을 포함하여 블랙홀과 중성자 별의 천체 물리학에 대한 통찰력을 추출 할 수있었습니다. 그들은 우주의 확장을 측정했으며 아인슈타인의 일반적인 상대성 이론에 대한 새로운 정밀 테스트를 만들었습니다. 이론은 지금까지 모든 시험을 통과했습니다.
그러나 아인슈타인의 이론을 너무나도 잘 확인한 것과 같은 측정은 아마도 그것이 어디에서 잘못 될지를 보여줄 수 있습니다.
.물리학 자들은 일반 상대성이 블랙홀 센터 근처에 무너진다는 것을 알고 있습니다. 그러나 블랙홀의 중심은 우리가 결코 볼 수없는 곳입니다. 그것은 블랙홀의 수평선에 의해 보호됩니다. 일반적으로 상대성은 블랙홀 수평선에는 물질이 없습니다. 장애물이 없습니다. 블랙홀은 단순히 감히 지평선을 통과 할 수있는 모든 것을 삼킨다.
대부분의 물리학 자들은 일반적인 상대성 이론이 블랙홀의 수평선을 올바르게 묘사한다고 생각합니다. 그러나 일부 사람들은 일반 상대성과 양자 이론 사이의 모순이 다른 일이 진행될 수 있다고 주장했다. 특히, 블랙홀이“방화벽”으로 둘러싸여 있다는 주장은 논란의 여지가 있지만 수평선에 대한 대체 설명에 대한 작업을 촉진했습니다.
블랙홀의 수평선이 방화벽과 같은 무언가에 의해 방해받는다면, 수평선은 잠재적으로 중력파를 반사 할 수 있습니다. 그렇다면 Ligo는 이러한 수정에 대한 증거를보아야합니다. 특히 두 개의 블랙홀 사이의 충돌은 에코를 생성해야합니다.
그것이 Vítor Cardoso가 이끄는 두 개의 독립적 인 물리학 자 그룹이 제시 한 기본 아이디어입니다. 연구자들은 물질이있는 수평선에 간단한 모델을 사용하여 블랙홀 충돌로 방출되는 중력파 중 일부가 블랙홀의 중심을 다시 반영해야 함을 보여주었습니다. 그런 다음 파도는 다시 바깥쪽으로 반사되어 일부는 다시 한 번 수평선에 반사됩니다. 블랙홀은 한쪽 끝에 반 미적 거울이있는 공진 캐비티처럼 작용할 것입니다. 진폭이 감소하여 주기적 신호를 방출합니다. 에코.
이론에 너무 많이. 데이터는 어떻습니까? 2016 년 말, Afshordi와 Collaborators는 공개적으로 이용 가능한 Ligo 데이터에 맞춤형 설계 분석을 적용하여 Echoes의 증거를 찾았습니다. 놀랍게도, 그들은 그들이 찾은 곳에서 에코를 발견했습니다. 신호는 크게 중요하지 않았습니다. 연구원들은 신호가 단지 노이즈 일 가능성이있는 100 중 1 명을 추정했지만 신호는 그럼에도 불구하고.
그들의 주장은 큰 주장, 대담한 주장이었습니다. 정확하다면 아인슈타인의 이론의 실패에 대한 증거가 될 것입니다.
Afshordi의 그룹이 논문을 발표 한 지 몇 주 후, Ligo Collaboration 회원들은 답장을내어 Afshordi의 분석에 대한 우려를 제기했습니다. Ligo 팀은 자신의 연구를 시작했습니다. 그러나 대규모 협업은 느리게 작동하므로 분석을 완료하고 작업을 게시하기위한 협업 승인을받을 수있을 때까지 1 년 이상이 걸렸습니다.
Ligo 회원의 분석을 사용할 수 있습니다. 연구원들은 에코를 발견했지만 이전보다 통계적 유의성이 낮았습니다. 그들은 에코가 단지 소음 일 가능성이 50 중 1 중 1 명 중 1 명이라고 결론 지었다. 또한,이 연구는 특정 사건에서 에코에 대한 가장 강력한 증거를 발견했습니다. 그들이 샘플 에서이 이벤트를 제거 할 때, 에코가 실제가 아닐 확률은 거의 20 %까지 올라갑니다.
이 데이터 분석을 전혀 할 수 있으려면 물리학자는 검색하는 신호에 대해 가정해야합니다. Afshordi의 모델에서 영감을 얻은 연구원들은 에코가 정기적으로 나와서 기하 급수적으로 부패하고 (진폭의 감소를 제외하고) 수정되지 않은 채로 남아 있다고 가정했습니다. 많은 측면에서 그들은 가능한 가장 간단한 에코를 찾고 있습니다.
이론가들은 이제 데이터 분석을 검토하고 데이터에 더 잘 맞는 가설을 개발할 수 있습니다. 그러나 동일한 데이터를 반복해서 재분석하면 더 큰 위험이 있습니다. 더 나은 이론을 개발하는 대신 소음을 더 잘 증폭시키는 방법을 찾을 수 있습니다.
그들이 찾는 메아리의 유형이 많을수록 무언가를 찾을 가능성이 높아집니다. 그러나 이러한 반복적 인 시도는 통계적 유의성의 척도를 신뢰할 수 없게 만들 것입니다.
이 곤경을 극복하는 유일한 방법은 신선한 데이터입니다. 사건이 해결되기 전에 이론과 실험 사이 의이 교환에 대한 더 많은 반복이 필요합니다.
지금까지 실험가와 이론가들은 교환이 유익하다는 것을 알게되었습니다. 원래 연구의 저자 인 Afshordi는“우리는 Echoes를 이론적으로 모델링하고 더 나은 검색 방법을 찾고 있습니다. 그는 또한 다른 그룹이 리고 데이터에서 에코에 대한 증거를 발견했으며, 오 탐지의 1 % 미만의 위험이 있다고 주장했다.
.한편 Ligo Collaboration의 연구원 인 Ofek Birnholtz는“확실히 긴장이 있었지만 Black Holes Echo라는 생각은“의심 할 여지없이 더욱 가치가 없다”고 말했다. 블랙홀 에코에 대한 검색은 Ligo Scientific Collaboration의 공식 목표 중 하나가되었습니다.
우리 모두는 이론적 물리학에서 같은 꿈을 꿈꾸며.
수정 :이 칼럼은 2018 년 3 월 28 일에 업데이트되어 블랙홀 에코의 가능성과 연결된 데이터의 분석이 전체 협업이 아닌 Ligo 회원으로부터 발생한다는 것을 명확히합니다.
이 기사는 에서 스페인어로 재 인쇄되었습니다 Inversigacionyciencia.es .
