თეორიული ასტროფიზიკოსი კიპ თორნი მუშაობს ჯესიკა ჩესტეინთან Interstellar- ის გადასაღებ მოედანზე(კრედიტი: Kip Thorne სადენიანი ჟურნალის საშუალებით)
მას შემდეგ, რაც ალბერტ აინშტაინმა პირველად გამოაქვეყნა ფარდობითობის ნოვატორული ზოგადი თეორია, მსოფლიოს საუკეთესო გონება ცდილობდა გაერკვია, შეესაბამება თუ არა ჭეშმარიტებას მისი თეორიიდან გამომდინარე პროგნოზები. ერთ-ერთმა ასეთმა გონებამ, კიპ თორნმა, თავისი კარიერა გაატარა აინშტაინის მტკიცების გამოძიებაში, რომ გრავიტაციული ტალღები ნამდვილად არსებობს და ითვლება ამ თემაზე მსოფლიოს წამყვან ექსპერტად. თორნი ახლა არის ერთ – ერთი ყველაზე გამაოგნებელი სამეცნიერო მიღწევა თანამედროვე კაცობრიობის ისტორიაში: ამ ტალღების გამოვლენა .
როგორც კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის თეორიული ფიზიკის პროფესორმა, თორნმა გამოაქვეყნა უამრავი წიგნი და ნაშრომი გრავიტაციული თეორიის შესახებ. 1984 წელს თორნმა დააფუძნა LIGO (ლაზერული ინტერფერომეტრის გრავიტაციული ტალღის ობსერვატორია) პროექტი, რომელიც იყენებს ლაზერებს მცირე დროების დამახინჯების გასაზომად სივრცე-დროის ქსოვილში - დამახინჯება, რომელიც შეიძლება გამოწვეული იყოს გრავიტაციული ტალღებით.
1994 წელს მან დაწერა ჯილდოს მფლობელი შავი ხვრელები და დროის გადახრები: აინშტაინის აღმაშფოთებელი მემკვიდრეობა, წიგნი, რომელიც აკავშირებს საშუალო აუდიტორიას მის რთულ სასწავლო სფეროსთან. ათი წლის შემდეგ, თორნი გახდა სამეცნიერო მრჩეველი ვარსკვლავთშორისი და უზრუნველყო მათემატიკა, რომელიც საჭიროა ფილმის გრანდიოზული ვიზუალის ზუსტად უზრუნველსაყოფად. მან ასევე გამოაქვეყნა ვარსკვლავთშორისი მეცნიერება კრისტოფერ ნოლანის თავდამსხმელით.
2015 წლის 14 სექტემბერს ვაშინგტონის ლივინგსტონში, ლუიზიანაში და ჰანფორდში ტყუპების LIGO დეტექტორების ადგილებზე მომუშავე მეცნიერებმა დაიფიცეს საიდუმლოება მას შემდეგ, რაც პირველადი მონაცემები მიუთითებდა ძალადობრივი კოსმოსური მოვლენის გამოვლენაზე, რომელიც დიდი ხნის წინ მოხდა. თვეების განმავლობაში მონაცემების შემოწმებისა და გადამოწმების შემდეგ, და საზოგადოებაში ახალი ამბების გაჟონვის შემდეგ, CalTech– ისა და MIT– ის ოპერატორი LIGO– ს ლაბორატორიების მკვლევარებმა განაცხადეს გრავიტაციული ტალღების საგანგებო აღმოჩენის შესახებ. როგორც სამყაროს ახალი სარკმელი, ტალღებმა გამოავლინეს ორი შავი ხვრელის შერწყმა თითქმის 1.3 მილიარდი წლის წინ.
დამკვირვებელი კიპ თორნთან დაჯდა მის წინაშე მულტიმედიური თანამშრომლობა VFX– ის ოსტატ პოლ ფრანკლინთან და ოსკაროსან კომპოზიტორთან ჰანს ზიმერთან სამყაროს გადახრილი მხარე , განიხილავს აინშტაინს, გრავიტაციულ ტალღებს და მის მუშაობას ვარსკვლავთშორისი .
რა არის აინშტაინის ზოგადი ფარდობითობის თეორია?
ეს არის ფიზიკის ყველა კანონის ჩარჩო, გარდა კვანტური კანონებისა. ადამიანები, როგორც წესი, კარგად ამბობენ, ეს მისი სიმძიმის თეორიაა, მაგრამ ეს ბევრად აღემატება მას. მან ეს თეორია ააშენა გრავიტაციის ასახსნელად, მაგრამ სინამდვილეში ეს თეორია ბევრად მეტს აკეთებს. ის გიჩვენებთ, თუ როგორ ჯდება ბუნების ყველა სხვა კანონი სივრცეში და დროში.
ეს ჩვენთვის ყველაზე ზუსტი ხერხია ბუნების აღსაწერად, რასაც კლასიკურ დომენში ვუწოდებთ, რაც არის ყველაფერი, გარდა იმ შემთხვევისა, როდესაც ძალიან მცირეზე მიდიხართ - ატომები და მოლეკულები.
როგორ უკავშირდება აინშტაინის თეორია გრავიტაციული ტალღები ?
აინშტაინმა ფარდობითობის ზოგადი თეორია ჩამოაყალიბა ძალზე ინტენსიური ძალისხმევით, რომელიც გაგრძელდა 1905 – დან 1915 წლამდე. მან დაასრულა ეს თეორია 1915 წლის ნოემბერში - სულ რაღაც ასი წლის წინ. შემდეგ მან დაიწყო თეორიის ან ამ შემუშავებული კანონების გამოყენება - პროგნოზების გაკეთება. ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი და ბოლო მთავარი პროგნოზი, რომელიც მან გააკეთა, იყო ის, რომ გრავიტაციული ტალღები უნდა არსებობდეს. მან იწინასწარმეტყველა, რომ 1916 წლის ივნისში, ამიტომ ახლა ჩვენ ვსაუბრობთ გრავიტაციული ტალღის წინასწარმეტყველების 100-ე წლისთავიდან მხოლოდ ორ თვეში.
მან დაათვალიერა პროგნოზები, დაათვალიერა დღის ტექნოლოგია და დაათვალიერა ისეთი რამ, რამაც შეიძლება შექმნას გრავიტაციული ტალღები სამყაროში და დაასკვნა, რომ უიმედოა, რომ მათ ვერასდროს ვნახავთ. ჩვენ არასდროს გვექნებოდა საკმარისი ზუსტი ტექნოლოგია.
ის შეცდა. ისინი პირველად გასულ სექტემბერში ვნახეთ.
ქრონოლოგიაში, აინშტაინის წინასწარმეტყველებიდან გრავიტაციული ტალღების ბოლოდროინდელ აღმოჩენამდე, რა იყო გადამწყვეტი მომენტი, რომელმაც გარღვევა გამოიწვია?
რამდენიმე გარდამტეხი მომენტი იყო. ორი ყველაზე გადამწყვეტი მომენტი ორი კონკრეტული ადამიანისგან შედგა. ჯოზეფ ვებერმა, დაახლოებით 1960 წელს, შეიმუშავა მიდგომა, რომელიც ჩანდა, რომ მას შეეძლო გრავიტაციული ტალღების დანახვა და მან დაიწყო მათი პოვნა. ის იყო პირველი ადამიანი, ვინც ეჭვქვეშ დააყენა აინშტაინის დებულება, რომ ჩვენ ამის ტექნოლოგია არ გვექნებოდა. ვებერმა ვერ დაინახა გრავიტაციული ტალღები. მას ეგონა, რომ ცოტა ხანს გააკეთა, მაგრამ ისინი სინამდვილეში არ უნახავს. ტალღები უფრო სუსტია, ვიდრე ის იმედოვნებდა, მაგრამ მან დაარღვია ლოჟამი ხალხის აზრით, თქვენ უბრალოდ არ შეგიძლიათ ამის გაკეთება და მან შთააგონა სხვები. Ჩემი ჩათვლით.
მეორე შემობრუნების წერტილი იყო გამოგონება რეი ვაისი MIT– ში მაგრამ ამ იდეის თესლით ადრე მოსკოვი, რუსეთი მიხეილ გერცენშტეინი და ვლადისლავ პუსტოვოიტი გამოდიოდნენ. რეი ვეისმა გამოიგონა ეს ტექნიკა, რომელსაც ახლა ვიყენებთ და ის განსხვავდებოდა ვებერის ტექნიკისგან. ჩვენ მას ინტერფერომეტრის გრავიტაციული ტალღის გამოვლენას ვუწოდებთ და ის ემყარება გრავიტაციულ ტალღებს, რომლებიც სარკეებს წინ და უკან უბიძგებენ. სარკეების უმეტეს ნაწილს ლაზერული სხივებით ზომავთ.
ვაისმა ეს გამოიგონა, შემდეგ კი მან გაანალიზა ხმაურის ყველა ძირითადი წყარო, რომლის წინაშეც დადგებოდით და აღწერს, თუ როგორ უნდა გაუმკლავდეთ მათ. 1972 წელს მან შექმნა გეგმა წინსვლის გზაზე ამგვარი დიზაინის მიხედვით. ეს იყო გეგმა, რომელიც შეიცვალა სხვადასხვა გზით, მაგრამ არა ძალიან. ეს ნამდვილად იყო დიზაინი, რომელიც ათწლეულების განმავლობაში იცდიდა დროს, როგორც სახელმძღვანელო ამის გაკეთებისა. ეს ყველაზე დიდი გარდატეხა იყო.
ეს საკმაოდ საინტერესოა, რადგან რეი მოკრძალებული ბიჭია და მას ჰქონდა იდეა, რომ არ უნდა გამოქვეყნებულიყო ეს ჩვეულებრივ ლიტერატურაში, სანამ არ აღმოაჩენდა გრავიტაციული ტალღები. მან დაწერა ეს ნაშრომი, რომელიც, ვფიქრობ, ყველაზე მძლავრი ტექნიკური ნაშრომია, რომელიც ოდესმე წავიკითხე. მან ეს დაწერა და გამოაქვეყნა MIT- ის შიდა ანგარიშების სერიაში. ის ადვილად ხელმისაწვდომი იყო ჩემნაირი ადამიანებისთვის, რომლებიც ამ თემით დაინტერესდნენ. თქვენ უნდა წასულიყავით მის მოსაძებნად, რადგან ის ჩვეულებრივ ლიტერატურაში არ იყო ხელმისაწვდომი.
რა არის შემდეგი ამ ველისთვის ახლა, როდესაც გრავიტაციული ტალღები აღმოაჩინეს?
ეს ნამდვილად მხოლოდ დასაწყისია. როდესაც გალილეომ პირველად მოამზადა თავისი ოპტიკური ტელესკოპი ცაზე და გახსნა თანამედროვე ოპტიკური ასტრონომია, ეს იყო პირველი ელექტრომაგნიტური ფანჯრები სამყაროდან: სინათლე. ჩვენ ვიყენებთ ფრაზას 'ფანჯარა' გარკვეულ ტექნოლოგიებს, რომლებსაც ვიყენებთ გარკვეული ტალღის რეგიონის რადიაციის მოსაძებნად. 1940-იან წლებში რადიო ასტრონომია დაიბადა - სინათლის ნაცვლად რადიოტალღებით იხედებოდა. 1960-იან წლებში დაიბადა რენტგენის ასტრონომია. 1970-იან წლებში დაიბადა გამა-სხივების ასტრონომია. ინფრაწითელი ასტრონომია ასევე 1960-იან წლებში დაიბადა.
მალე ჩვენ გვქონდა ეს ყველა განსხვავებული ფანჯარა, რომლებიც ყველა ელექტრომაგნიტური ტალღებით გამოიყურებოდა, მაგრამ სხვადასხვა ტალღის სიგრძით. სამყარო რადიოტელესკოპისა და რენტგენის ტელესკოპის საშუალებით ძალიან განსხვავებულად გამოიყურება, ვიდრე სინათლისას. იგივე ხდება გრავიტაციული ტალღების ასტრონომიასთან დაკავშირებით.
გამოყენებული იქნება გრავიტაციული ტალღები სამყაროს შესასწავლად?
ახლა რასაც ჩვენ ვაკეთებთ. ჩვენ ამას ვაკეთებთ ახლა LIGO- ში. ჩვენ განვაცხადეთ ორი კოლიზიური შავი ხვრელის აღმოჩენის შესახებ. კიდევ უფრო მეტი იქნება და ჩვენ ვნახავთ მრავალი სხვა სახის ფენომენს, მაგრამ ჩვენ ვხედავთ მათ მხოლოდ გრავიტაციული ტალღებით, რომლებსაც აქვთ გარკვეული პერიოდის რხევა. რამდენიმე მილიწამის პერიოდი. მომდევნო 20 წლის განმავლობაში ჩვენ ვნახავთ გრავიტაციულ ტალღებს, რომლებსაც საათების პერიოდები აქვთ. 
LIGO- ს ლაბორატორია ლივინგსტონში, ლუიზიანა (მარცხნივ) გამოიყენეს ორი შავი ხვრელის შეჯახების შედეგად გამოსხივებული გრავიტაციული ტალღების დასადგენად (ილუსტრირებულია მარჯვნივ).კრედიტები: LIGO
LIGO– ს მსგავსი დეტექტორებით, რომლებიც კოსმოსში დაფრინავენ, ჩვენ, სავარაუდოდ, მომდევნო 5 წლის განმავლობაში ვხედავთ გრავიტაციულ ტალღებს, რომლებიც წლების განმავლობაში ითვლება რადიო – ასტრონომიის ტექნიკის გამოყენებით, რაც გულისხმობს იმას, რასაც ჩვენ პულსარს ვუწოდებთ.
ჩვენ ვხედავთ ალბათ მომდევნო 5 წლის განმავლობაში - უახლოეს 10 წელიწადში გრავიტაციული ტალღები სამყაროს ასაკამდე თითქმის პერიოდებით. ნიმუშების საშუალებით ისინი ქმნიან ცაზე, რომელსაც კოსმოსურ მიკროტალღურ ფონს ვუწოდებთ.
მომდევნო 20 წლის განმავლობაში გვექნება ოთხი განსხვავებული გრავიტაციული ტალღის ფანჯარა და თითოეული მათგანი განსხვავებულს დაინახავს. ჩვენ ამით გამოვიძიებთ სამყაროს დაბადებას. სამყაროს ე.წ. 'ინფლაციური ერა'. ჩვენ გამოვიძიებთ ფუნდამენტური ძალების დაბადებას და როგორ გაჩნდა ისინი. ჩვენ ვუყურებთ მათ გრავიტაციული ტალღების გამოყენებით სამყაროს ადრეულ წუთებში. ჩვენ ვუყურებთ შავი ხვრელების შეჯახებას, რასაც ახლა ვაკეთებთ, მაგრამ უზარმაზარი შავი ხვრელები ეჯახებიან. ჩვენ ვუყურებთ ვარსკვლავების დაშლას შავი ხვრელების მიერ.
ჩვენ დავინახავთ უბრალოდ ფანტასტიკურ სპექტრს, რაც აქამდე არასდროს გვინახავს და ეს გაგრძელდება საუკუნეების განმავლობაში, რადგან ოპტიკური ასტრონომია საუკუნეების განმავლობაში გაგრძელდა. Ეს მხოლოდ დასაწყისია.
თქვენ მუშაობდით კრისტოფერ ნოლანთან და პოლ ფრანკლინი მეცნიერებისა და ვიზუალის შესაქმნელად უკან ვარსკვლავთშორისი. რამდენად ზუსტი იყო შავი ხვრელი ფილმში, გარგანტუა?
ეს არის ყველაზე ზუსტი წარმოდგენა, რომელიც ჰოლივუდის ფილმში გამოჩნდა. ოლივერ ჯეიმსი, რომელიც არის მთავარი მეცნიერები პოლ ფრანკლინი კომპანიის კომპანია ორმაგი უარყოფითი , ჩემგან გარკვეული დაჟინებული მოთხოვნით გამოიგონა გამოსახულების გაკეთების სრულიად ახალი გზა. იგი აწარმოებს სურათებს, რომლებიც ამ გაგებით უფრო გლუვი და უფრო ზუსტია. ეს არის ის, რაც გჭირდებათ IMAX ფილმისთვის.
ჩვენ გამოვიყენეთ ტექნიკის ახალი ნაკრები, მაგრამ ძველი ტექნიკის გამოყენებით, ასტროფიზიკოსი აშენებს სურათებს, როგორიცაა გარგანტუას გამოსახულება 1980 წლამდე. ეს პირველად გააკეთა ჟან-პიერ ლუმინემ საფრანგეთში. შავი ხვრელების სურათები, რომლებიც გარგანტუას ჰგავს, არსებობს, მაგრამ ასტროფიზიკის ლიტერატურაში იშვიათად გინახავთ. ეს ასტრონომები სინამდვილეში ვერ ხედავენ თავიანთი ტელესკოპებით. 
გარგანტუა, გამოგონილი შავი ხვრელი, რომელიც გამოსახულია ფილმში Interstellar.(კრედიტი: Warner Bros.)
ეს არის ყველაზე მაღალი რეზოლუციის, ყველაზე დამაჯერებელი და ყველაზე დამატყვევებელი ვერსია. მაგრამ ზუსტი გამოსახულებები ასტროფიზიკოსებმა ადრეც გააკეთეს.
ფილმში პროფესორი ბრენდი განმარტავს, რომ სანამ კუპერი ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობიდან დაბრუნდება, იგი გადაჭრის სიმძიმის პრობლემას. რა იყო ეს პრობლემა?
ფილმში დედამიწა ბიოლოგიურად კვდება და მხოლოდ რამდენიმე მილიონი ადამიანი დარჩა. პროფესორ ბრენდის და მასთან მომუშავე ხალხის ძიება არის იმის გარკვევა, შესაძლებელია თუ არა დარჩენილი დარჩენილი ადამიანების დედამიწიდან კოსმონიის კოლონიებში გაყვანა. მათ ამის გაკეთება სარაკეტო არ ჰქონდათ. მათ ჰქონდათ შესაძლებლობა ააშენონ კოსმოსური კოლონიები დედამიწაზე, მაგრამ არ ჰქონდათ სარაკეტო ძალა მათ აწევას.
ფილმში არსებობს გრავიტაციული ანომალიები, რომლებიც საკმაოდ მოულოდნელად მოხდა და ამ უცნაურობამ გრავიტაციის შესახებ, რომელიც დაიწყო, პროფესორ ბრენდს შესთავაზა, რომ შესაძლებელი იქნებოდა გრავიტაციის კონტროლი ან მისი ქცევის შეცვლა.
რისი გაკეთებაც მას სურდა იყო დედამიწის გრავიტაციული მიზიდვის უარყოფა იმდენ ხანს, რომ მცირე სარაკეტო ენერგიით გამოგვეყენებინა. ამ საკითხის განხილვა იყო, თუ როგორ უნდა გამოეყენებინათ ეს ანომალიები. თქვენ ხედავთ ანომალიის მაგალითს მერფის საძინებელში - მტვრის დაცემა. შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს ანომალიები და რეალურად უარყოთ დედამიწის გრავიტაცია?
რამდენად შორს არის კაცობრიობა ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობისგან?
მე ვფიქრობ, რომ ამას, ალბათ, სამ საუკუნეზე ნაკლებ დროში გავა. ძალიან ძნელია.
არსებობს იდეები, თუ როგორ შეიძლება ამის გაკეთება, რაც გულისხმობს ადამიანების კოსმოსურ კოლონიებში მოთავსებას, რომლებიც თაობებით გრძელდება. ხალხს გააჩნდა ძრავის იდეები, რომლებიც მაფიქრებინებს, რომ ამას ადამიანი მიაღწევს სამიდან ოთხ საუკუნეში.
წაიკითხეთ ჩვენი ინტერვიუ ოსკაროსან ვიზუალური ეფექტების შემსრულებელთან ვარსკვლავთშორისი , პოლ ფრანკლინი.
რობინ სემანგალი ყურადღებას ამახვილებს NASA- სა და ადვოკატირებაზე კოსმოსური კვლევებისთვის. იგი დაიბადა და გაიზარდა ბრუკლინში, სადაც ამჟამად ცხოვრობს. იპოვნე იგი ინსტაგრამი სივრცესთან დაკავშირებული მეტი შინაარსისთვის: @not_gatsby.
