【簡単解説】重力波とは?【5分でわかる】

【簡単解説】重力波とは?【5分でわかる】 宇宙全般

重力波について急に知りたくなったあなたに。

簡単にご説明します。

重力波とは?

時空のゆがみが光速で波のように伝わる現象のことです。

下記動画のようなイメージ。

Ripples in Spacetime Pond

そもそも、時空は物体の質量によってゆがみます。(下図みたいな感じ)

その歪みが物体同士を引き寄せることを重力と言います。

質量が大きいと時空のゆがみも大きくなります。

Wikipedia

そして、質量の非常に大きい物体が高速で動くときに重力波が発生します。

例えば、

  • ブラックホールが合体するとき
  • ブラックホールがお互いの軌道を回るとき
  • 超新星爆発したとき

約100年前にアインシュタインが理論的に存在するはずと予言したものの、検出の難しさから最近になるまで存在を確認できていませんでした。

重力波の特徴

  • 目には見えない
  • 光速で伝わる(秒速 約30万km)
  • 時空を縮めたり伸ばしたりする
  • あらゆる物体を通過する

どうやって観測する?

2015年9月14日、アメリカにあるLIGO(レーザー干渉計重力波天文台)という機器を使い、非常に微弱な重力波を初めて検出しました。

重力波は地球を通過する際に空間をわずかに伸ばしたり縮めたりしますが、LIGOはそれを検出します。

Universe Today:LIGO

下記の動画で施設をもう少し体感できます。

I Visited the First Gravitational Wave Detector! LIGO | STELLAR

ちなみに、日本にもKAGRAという重力波検出器が岐阜県にあり、2019年から稼働しています。

何の意味がある?

重力波を研究することで下記のようなことがわかるかもと期待されています。

  • ブラックホールなど目に見えない天体や現象
  • 宇宙の大きさや寿命
  • ビッグバンの正体
  • 次元を超えるエネルギー活動

とにかく宇宙についての理解が飛躍的に進むと予想されています。

ちなみに、重力波が検出される前はそもそもブラックホールが本当にあるのかさえわかっていませんでした。

観測技術の進歩がすさまじいですね。

参考までに

下記の動画が少し参考になります。

重力波発見が意味すること
The Absurdity of Detecting Gravitational Waves

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