Penemuan utama Einstein bisa jadi

Karya Einstein sangat penting bagi pemahaman terkini tentang gelombang gravitasi dan pengembangan radiasi terstimulasi, yang berpuncak pada penemuan laser. Dr Jing Liu dari University of Chinese Academy of Sciences menggabungkan keduanya menjadi sebuah proposisi yang menarik: adalah mungkin untuk menciptakan gravitasi yang setara dengan laser.

Mari kita mulai dengan dasar-dasarnya. Kata laser berarti Amplifikasi Cahaya dengan Stimulasi Emisi Radiasi. Laser terbuat dari cahaya dengan frekuensi yang kira-kira sama (atau dengan kata lain, monokromatik) dan bersifat koheren, sehingga dapat difokuskan pada titik sempit atau digunakan untuk menghasilkan pulsa ultra-pendek. Dengan menstimulasi transisi energi mekanika kuantum, cahaya dapat keluar dengan frekuensi yang sama.

Laser alami ada dan disebut maser – dengan huruf “m” berarti gelombang mikro. Maser astrofisika ini berasal dari berbagai sumber, termasuk komet, atmosfer bintang, dan bahkan aurora Jupiter. Jadi jika cahaya bisa menciptakan laser, apakah gravitasi juga bisa?

Radiasi gravitasi memiliki sifat yang mirip dengan perilaku cahaya. Gelombang gravitasi memiliki frekuensi dan bergerak dengan kecepatan cahaya, jadi pada prinsipnya Anda dapat membuat laser dengan gelombang tersebut. Hal ini memerlukan sumber yang menghasilkan gelombang gravitasi terstimulasi dengan frekuensi tertentu. Segala sesuatu yang bermassa dan bergerak menciptakan gelombang gravitasi, tetapi Anda tidak mendapatkan transisi energi spesifik seperti yang Anda dapatkan pada atom.

Tapi mungkin ada yang namanya atom gravitasi – sebuah struktur di mana interaksi gravitasi menggantikan interaksi elektromagnetik. Ide teoretis tentang atom gravitasi masih baru, dan Liu menggunakan hipotesis ini untuk menguji apakah laser gravitasi mungkin dilakukan. Atom gravitasi Liu adalah lubang hitam berputar yang dikelilingi oleh awan sumbu, partikel hipotetis yang sangat ringan yang merupakan kandidat utama materi gelap.

Meskipun belum ditinjau oleh rekan sejawat, penelitian ini menunjukkan bahwa secara teori dimungkinkan untuk menghasilkan transisi energi resonansi di awan sumbu. Transisi ini, mirip dengan elektron dalam atom yang kehilangan atau memperoleh energi, akan melepaskan gelombang gravitasi dengan energi dan arah yang sama. Itu akan menjadi laser gravitasi.

Jadi apakah kita siap menemukan laser gravitasi dari sumbu ini? Belum sepenuhnya. Ada banyak hipotesis, namun memahami seperti apa sinyal gravitasi adalah kunci untuk benar-benar menemukannya. Dan sinyal laser tidak akan terlihat seperti yang pernah kita temui sebelumnya, jadi penting untuk mengetahui apa itu.

Pracetak studi ini tersedia di ArXiv.

[H/T: Live Science]