'ЛИГО: Страст за разумевањем' - Умови иза филма
Техничар ради на подручју врхова једне од две ЛИГО опсерваторије. Фотографију преузео Каи Стаатс из видеа 'ЛИГО, Страст за разумевањем'. (Кредит за слику: Каи Стаатс)
Каи Стаатс је предузетник, писац, режисер и сада студент Афричког института за математичке науке, Истраживачке групе за космологију, Цапе Товн, Јужна Африка, где ради како би стекао звање магистра примењене математике. У свом бившем животу у корпоративној Америци, Каи је био оснивач и извршни директор компаније Линук ОС и ХПЦ система, где је његов тим помогао истраживачима и научницима да побољшају перформансе у суперрачунарским системима. Он је допринео овом чланку Спаце.цом'с Гласови стручњака: Оп-Ед & Инсигхтс
Потрага за гравитационим таласима гранични је напор физике који се ослања на један од најосетљивијих мерних инструмената које је човечанство икада створило - и с тим циљем да се забележе неки од највећих догађаја у универзуму, они на терену инспирацију виде као основна мисија.
Документарни филм 'ЛИГО: Страст за разумевањем' доноси науку иза потраге, преноси сирови ентузијазам и узбуђење истраживача који су своју каријеру посветили овом огромном подухвату и револуционарној, ултра-осетљивој технологији која стоји иза ове нове генерације телескопа. . ' [ Звезде мистерије гравитационих таласа у новом документарном филму ЛИГО (трејлер за филм) )]
Снимљен више од две недеље у децембру 2013. године у опсерваторији гравитационог таласа ласерског интерферометра (ЛИГО) у Ханфорду, Вашингтон, овај 20-минутни филм дели страст према разумевању, откривању и сарадњи оних који читав живот раде на откривању мистерија универзум.
Оно што следи је помало позадина истраживања и филма, праћена кратким есејима неколико истраживача ЛИГО -а: Габриеле Гонзалез са Државног универзитета Лоуисиана, Марца Цаваглиа са Универзитета Миссиссиппи, Сзаболцс Марка са Универзитета Цолумбиа Мицхаел Ландри са опсерваторије ЛИГО Ханфорд /Цалтецх, и ја, као редитељ филма.
Увод у гравитационе таласе
Теорија опште релативности Алберта Ајнштајна предвиђа да ће убрзање масивних тела генерисати гравитационе таласе, узрокујући изобличења у простор-времену . Проучавајући ове гравитационе таласе, астрофизичари ће моћи да траже релативно недавне, локалне догађаје, попут стварања црних рупа, док ће такође завирити далеко у прошлост како би сазнали о рођењу универзума.
Око 380.000 година након Великог праска, гравитациони таласи оставили су траг на космичком микроталасном позадинском зрачењу које се данас види. Истраживачи БИЦЕП2, јединственог алата који се користи за откривање поларизације у космичкој микроталасној позадини узроковане гравитационим таласима, недавно су објавили да су пронашли доказе о постојању примордијалних гравитационих таласа у космичком микроталасном позадинском зрачењу. Научници широм света прославили су ово постигнуће као велики успех и доказ да се астрофизиком може 'бавити' гравитационим таласима. Прецизнија мерења ускоро ће потврдити овај напредак у космологији, откривајући више о универзуму убрзо након Великог праска. [Велико откриће: Пронађен „пиштољ за пушење“ за свемирско невероватно проширење великог праска]
Док су гравитациони таласи деценијама узбудљива, врућа тема истраживања, наредних неколико година донеће нови ниво открића. Астрофизичари верују да гравитациони таласи могу пренети информације о раније неистраженим феноменима, попут рођења црних рупа при судару неутронских звезда и другим насилним, астрофизичким догађајима.
Два ЛИГО детектора у облику слова Л-један који се налази у Ханфорду, Ва, а други у Ливингстону, Ла., Нису телескопи, већ невероватно осетљиви „интерферометри“. Сваки крак слова 'Л' дугачак је 4 километра и садржи две окомите половине раздвојеног ласерског снопа, заједно са опремом за мерење фазне разлике (сметње) између две половине. Ако гравитациони талас скрати или продужи било који од два ласерска крака, он ће бити ван фазе када се рефлектује уназад и поново споји са својим паром на свом извору. Само ови детектори, међу најосетљивијим мерним уређајима икада направљеним, могу регистровати тај фазни помак, величине 1/10 000 величине протона, који садржи информације о огромном космичком догађају који га је створио.
Алат за посматрање универзума
Гравитациони таласи које је открио ЛИГО највероватније ће доћи из коалесценције неутронске звезде и црне рупе. Ови астрофизички догађаји се дешавају врло ретко - само једном у 10 хиљада година, по галаксији. Ови догађаји се можда сада дешавају у галаксијама удаљеним десетинама до стотинама милиона светлосних година, али до тренутка када повезана свемирско-временска изобличења стигну на Земљу, они ће бити мали и тешко их је открити.
Док су ЛИГО-ови оригинални детектори били на мрежи 2002. године, инсталација ЛИГО-ових детектора нове генерације је при крају. Нови систем ће имати 10 пута већу осетљивост од претходне опреме и моћи ће да детектује спајање неутронских звезда и црних рупа у десетинама хиљада галаксија, омогућавајући астрофизичарима да виде многе догађаје сваке године.
ЛИГО детектори су део ЛИГО Лабораторије, којом управљају Калифорнијски технолошки институт и Технолошки институт у Масачусетсу, а подржава америчка Национална научна фондација (НСФ). Више од 200 људи ради у ЛИГО лабораторији (на Цалтецх -у, МИТ -у и обе опсерваторије), 900 људи широм света у научној сарадњи ЛИГО -а и стотине колега у сестринским пројектима - сви раде на припреми за ову нову еру у астрономији гравитационих таласа, како би отворили нови прозор у универзум.
Филм
Године 2011., астрофизичарка Гаурав Кханна са Универзитета у Массацхусеттсу, Дартмоутх, подстакла ме је да кроз филм поделим своју страст према науци - а пре само годину дана Гаурав ме је упознао са Габриелом Гонзалез у ЛИГО -у, а пројекат је добио облик.
Гонзалез, Цаваглиа, Марка и ја радили смо на припреми концепта, приједлога финансирања и скице филма, а крајем новембра 2013. одобрен је. Следећег месеца провео сам две недеље на лицу места у опсерваторији ЛИГО изван Рицхланда, Васхингтон, интервјуишући и снимајући, завршавајући пројекат у наредна три месеца.
Ово је у неким погледима необичан филм, јер не прича потпуну причу. Пререзао сам интервјуе да бих пружио само кратке интервале као одраз брзог интензитета у ЛИГО -у. Желео сам да ухватим ужасно узбуђење за коначну инсталацију нове генерације 'Адванцед ЛИГО' система-новоразвијеног софтвера за управљање-и за многе месеце тестирања пре првог светла. Био сам задивљен што би пројекат који је сада у другој деценији и још две или три године од откривања гравитационих таласа (што није загарантовано!) Могао да одржи тако невероватну индивидуалну и заједничку енергију.
Од тренутка када сам стигао, осећао сам се добродошло. Постављао сам много питања за филм и за своје разумевање, а нико није преврнуо очима. Нико се није жалио што немају времена. Уместо тога, сваки од научника, истраживача и инжењера потрудио се да објасни све за шта је ЛИГО дизајниран и шта би то значило, ако успе, за колективно разумевање универзума човечанства.
ЛИГО има ону врсту само-мотивисане, могуће сарадње, радне атмосфере о којој корпорације сањају. Ипак, већина научника и истраживача бира овај пут не да би зарадили новац или постали славни, већ једноставно зато што желе да знају како универзум функционише.
С нашим филмом желимо подијелити ову стварну страст посвећивања откривачком животу и надамо се да ћемо инспирирати друге да учине исто.
Перспектива Мајкла Ландрија
На сајтовима ЛИГО проводимо доста времена бринући се о ситницама. Усклађивање изузетно полиране оптике суспендоване стакленим влакнима са шачицом микрорадијана. Прилагођавање дигиталне повратне спреге за сузбијање фреквенцијске буке у ласеру. Мукотрпно усисавање и уклањање малих честица прашине које загађују вакуумске коморе.
Дакле, када неко наиђе и каже: „Волео бих да снимим филм о науци о ЛИГО-у“, то је узнемирујући и пријатан подсетник на наш колективни и амбициозни циљ: ништа осим откривања гравитационог таласног напрезања у лабораторији, тестирање Ајнштајнове релативности у пољу јаке гравитације и стварање нове гране астрономије у том процесу.
Нови филм Каија Стаата 'ЛИГО: Страст за разумевањем' даје снимак живота опсерваторије док научници, инжењери и техничари раде на неким ситницама ЛИГО пројекта током двонедељног периода. Њихова размишљања о астрофизици коју пројекат истражује и сарадњи на заједничком научном циљу су испресецана. Њихови гласови откривају страст и посвећеност усредсређени на удаљени и изузетно тежак задатак. Али, не једна која је недостижна: Технологија је напредовала до тачке у којој је могуће направити ово апсурдно сићушно мерење релативне дужине, на отприлике 1/10 000-у величину протона. Технологија потиче од напора стотина људи и неколико деценија основних истраживања.
Мислим да ће њихове приче неке заинтересоване гледаоце претворити на пут ка научној каријери. Људи ће у истраживањима заснованим на радозналости видети начин на који могу да заживе-баш као што се сећам да сам током прве посете лабораторији ТРИУМФ за субатомску физику шетао ванкуверском пацифичком прашумом, размишљајући: „Мислим да видим начин“ направити каријеру у физици.
Приче наше групе нису јединствене, већ се понављају током наше сарадње, у нашој сестринској лабораторији у ЛИГО Ливингстону, Ла., Где истраживачи праве идентичан детектор; на инструменту ГЕО600 у Немачкој, где користе стиснуту светлост да побољшају високофреквентни одзив свог интерферометра; и на сваком од универзитетских сајтова који су дом ЛИГО научника и инжењера, где би могли усавршити своје кодове како би извукли из података све слабији шапат гравитационих таласа из ротирајућих неутронских звезда.
Делимо заједничко уверење да имамо детекторе који ће пронаћи гравитационе таласе на Земљи, да је ово основно истраживање драгоцен допринос друштву и да смо бољи за улагање времена и ресурса у предузеће. Док се приближавамо циљу довршетка инсталације напредних ЛИГО интерферометра на опсерваторијама ЛИГО Ливингстон и ЛИГО Ханфорд, Каи нам је дао прилику да застанемо и размислимо о науци - науци за коју верујемо да нам је при руци.
- Мицхаел Ландри, водећи научник, опсерваторија ЛИГО Ханфорд/Цалтецх
Перспектива Габриеле Гонзалез
У овом сложеном задатку, потрази за гравитационим таласима, нема ништа лако. Слијепе улице су уобичајене, али увијек слиједе нови путеви који воде до успјеха. Узбуђење оваквог огромног подухвата привлачи велики таленат. И све се то дешава у окружењу са високом сарадњом. Наш ентузијазам - сирова страст - оно смо на чему смо радили да изразимо у овом филму.
Лично сам био укључен у изградњу ЛИГО детектора више од две деценије, од када сам докторирао. рад, који се односио на детекторе. Други су радили на томе још дуже, попут Раи Веисс, емеритус професора на МИТ -у. Иако је овај пут био толико дуг, поље привлачи младе људе сваке године.
Оно што инспирише ЛИГО предузеће није само узбудљива наука којом се бавимо, како у прецизним инструментима, тако и у астрономији, већ страст коју она генерише - страст због које „старији“ људи раде на овом напору исто колико и млади људи који троше дуги дани и ноћи у опсерваторији да саставе детектор и да све функционише.
Стереотип научника у главама многих људи је седокоси, помало луди старац који пише на својој табли. Међутим, све врсте људи воде модерну науку, млади и стари (сви почињемо млади и старимо!) - мушкарци и жене свих националности, порекла и интересовања. Заједничка нит је страст за разумевањем, и зато ми је било важно снимити овај филм са људима који се баве науком на лицу места. [ 12 невероватних жена које су потпуно потресле науку ]
Наука сваке године привлачи велике таленте, али и губи много великих талената на другим путевима. Потребни су нам различити људи који раде разне ствари - али бојим се да људи понекад бирају друга поља јер не могу себе видети у стереотипу научника. Надам се да ће овај филм помоћи у промени тог стереотипа и помоћи ученицима у школи и на факултету да направе информисанији избор за своју каријеру.
Кад ми се Каи Стаатс обратио са интересом да сними кратки филм о гравитационим таласима и ЛИГО -у, скочио сам на идеју. У образовном центру ЛИГО Ливингстон видим утицај који је НСФ филм „Ајнштајнови гласници“ оставио на младе људе изблиза, и хтео сам да покажем нове напоре док довршимо инсталацију нових напредних ЛИГО детектора.
Довео сам блиске сараднике који су такође веома посвећени образовању и информисању, Марца Цаваглиа и Сзаби Марка, који су били изузетно одушевљени овим пројектом. Обратили смо се Мајку Ландрију на опсерваторији ЛИГО Ханфорд, где он води инсталацију детектора, и он се одмах укрцао. Пришли смо Давиду Реитзеу, директору ЛИГО лабораторије, коме се идеја не само свидела, већ је понудила лабораторијску подршку да се ствари брзо заврше.
Овај филмски пројекат брзо се саставио - са само 10 дана од финансирања до снимања, а затим два месеца за монтажу - и резултат је фантастичан. Надам се да ће људи уживати у њему једнако као и ми, и надам се да ће то помоћи људима да виде себе као младе, ентузијастичне научнике ка великом открићу - за почетак није потребна сива коса!
- Габриела Гонзалез, портпарол ЛИГО научне сарадње и професор физике и астрономије на Државном универзитету Лоуисиана
Перспектива Марца Цаваглиа
Живим и радим у Мисисипију, држави која се налази на дну или близу дна од 50 америчких држава у раном образовању. У мојој држави, с једне стране можете избројати број средњошколских наставника са дипломама физике. Како Сједињене Државе могу повећати могућности образовања у науци, технологији, инжењерству и математици (СТЕМ) и осигурати водећу улогу овој земљи у иновацијама и научним истраживањима, ако многе државе немају чак ни наставнике за ове предмете?
Изван школског окружења ситуација није ништа боља. Недостатак ресурса често ограничава могућности младе публике да се укључи у СТЕМ. Да би Сједињене Државе остале светски лидер у науци и технологији, морају промовисати раст науке, побољшати научну писменост и повећати образовне могућности. Научници, посебно, имају моралну обавезу да то учине.
Велика наука може заиста надахнути различиту публику и повећати њихово интересовање за науку и технологију. Изазов је пронаћи начин да се објасни јавности, посебно младима, да „људи попут њих“ постижу погранична научна истраживања и иновације, те да се ти пробоји могу догодити у њиховим двориштима. То би привукло више и разноврснијих људи у науку. Верујем да 'ЛИГО: Страст за разумевањем' ово чини веома добро.
Бити део научне сарадње толико се разликује од рада, рецимо, у профитној компанији. У ЛИГО научној сарадњи (ЛСЦ), осећамо да припадамо нечему посебном, да смо део нечега много већег од нас самих. Више од 900 људи сада ради у ЛСЦ -у. Са толико сарадника, наравно да с времена на време имамо несугласица, али сви радимо, увек, ка истом циљу. Филм то јасно ставља до знања. Знао сам то о научним истраживањима и раније, али гледајући узбуђење људи који су интервјуисани у филму то сам постао још свјеснији. Њихово узбуђење је заразно и надам се да ће показати јавности шта заиста значи бити део научне сарадње.
Филмови и уопште нови медији играју важну улогу у привлачењу људи у поље науке - посебно младих. Наравно, не очекујем да ће сваки студент који погледа филм магично одлучити да настави каријеру у науци. Али ако би овај филм могао да прикаже још неколико људи шта је наука , а ко су научници, постигли смо своју сврху.
Онда, никад се не зна - не сећам се ко је то први рекао, али допирање је као засејавање поља - потребно је да расипате много семена јер ће само неколико проклијати. Филм има потенцијал да досегне многе младе људе. Ако ће '' ЛИГО: Страст за разумевањем '' инспирисати само једног од својих гледалаца да прерасте у научника, само би то било вредно времена и труда уложеног у снимање овог филма.
У ЛСЦ -у смо знали да нам је потребан нови документарни филм о напредном ЛИГО -у. Такође смо желели иновативан производ који приказује људску компоненту истраживачког пројекта, портрет многих људи који заједно раде на заједничком циљу директног мерења гравитационих таласа, бољег разумевања порекла универзума и места човечанства у њему.
Моје колеге из ЛСЦ -а и ја смо стално изнова расправљали о филмском пројекту. Онда смо једног дана примили е -поруку од филмаџије Каи Стаатс. Прегледали смо његов портфолио и одмах смо знали да смо пронашли нашег човека! Мало сам помогао Каију током продукције филма, пружајући савете ту и тамо - па, можда сам га с времена на време излуђивао - али рад са Каијем био је невероватно искуство. Научио сам много о стварању филмова - и заиста је било забавно.
- Марцо Цаваглиа, ванредни професор, Одељење за физику и астрономију, Универзитет у Мисисипију
Перспектива Сзаболцс Марка
Наука је један од ретких људских подухвата у којима промена парадигме и реметилачке иновације нису само пожељне, она је Свети грал за многе научнике. Астрофизика и космологија су лепа и цветајућа поља, у којима редовна посматрања гравитационих таласа могу имати драматичне ефекте.
Подједнако је тешко родити пионирска поља као и пробити свеж траг до Хималајских планина. Међутим, у оба случаја, ти први погледи на нове видике јединствено су фасцинантни. То је вредно путовање и веома смо узбуђени што ћемо повести све са собом на наш пут до открића.
Волим бити научник у ЛИГО -у, једној од најживљих академских заједница на свету, где моје широко интересовање и жеђ за знањем - од инструментације преко фундаменталне науке до хуманитарног утицаја - могу несметано цветати.
Потпуно сам заинтригиран рођењем и смрћу космичких црних рупа и другим космичким догађајима који отварају очи и који су доступни преко астрофизике са више порука. Међутим, чврсто верујем да би научници, осим тражења фундаменталних открића, требало да улажу и у побољшање људског живота овде на Земљи, користећи своје искуство и креативност.
Универзитети пружају три испреплетена начела модерне цивилизације: очување, комуникацију и унапређење људског наслеђа. Они су критични не само за нас данас, већ и за наше претходнике и потомке. Преношење узбуђења, страсти и љубави према природи није само наша дубока жеља, већ и критична дужност.
Ако сте актуелни стручњак-истраживач, пословни лидер, аутор или иноватор-и желите да дате свој допринос у опусу, пошаљите нам е -пошту овде .(Кредит за слику: СПАЦЕ.цом)
- Сзаболцс Марка је Валтер О. ЛеЦрои Јр. ванредни професор физике на Универзитету Цолумбиа у граду Нев Иорку
Перспектива из Каи Стаатс -а
Још се сећам тог осећаја потпуног збуњености када сам, као дете на фарми мојих бака и дека у Ајови, погледао у богато, ноћно небо изнад сеоске куће, поља кукуруза и дрвета. Када сам први пут угледао Сатурнове прстенове кроз телескоп који сам конструисао, то ми је подигло не само ум, већ и целу машту. Имам срећу што никада нисам изгубио осећај чуђења попут детета, нити физиолошки одговор када мој ум направи когнитивни скок у потпуно нову парадигму.
Као бивши извршни директор Линук ОС -а и суперрачунарске компаније, провео сам 10 година у лабораторијама америчког Министарства енергетике и у кампусима НАСА -е и на неколико универзитета. У Лабораторији за млазни погон, а посебно у Фермију, када сам завршио продају или инсталацију ХПЦ система, нисам хтео да одем. Тајно сам желео да ми неко понуди посао - било који посао - како бих могао да останем тамо, радећи са неким од најпаметнијих, најкреативнијих људи на планети.
Пре три године поново сам прихватио своју страст према учењу, не као ХПЦ архитекта или као пословни програмер, већ као редитељ. Камера ме је водила по целом свету, од лабораторије за роботику у НАСА Амес до астрономског кампа у северном делу Њујорка; од транзита Венере преко Сунца виђеног са Мауна Кеа, Хаваји, до Западне обале Палестине; од Сутхерланда и највећег телескопа у Африци до ЛИГО-а, најнапредније опсерваторије гравитационих таласа на свету.
Са сваким филмским пројектом учио сам - о онима које интервјуишем, па и о себи. Сада радим на томе да магистрирам примењену математику како бих могао боље да поделим рад научника са својом публиком.
У своје време на сајту ЛИГО у држави Вашингтон, схватио сам да ако средњошколци и студенти боље разумеју невероватан изазов и крајњу награду „велике науке“, Сједињене Државе неће трпети исцрпљивање оних који траже научно образовање. Уместо тога, ученици би активно тражили каријере у науци, а друштво у целини би се боље упознало са суштинском вредношћу истраживања науке.
Лично, верујем да већина изазова са којима се свет суочава, у свакој земљи на планети, проналази одређени ниво решавања кроз образовање. Научно образовање, више него било који други тип, даје људима речник и метод размишљања који им омогућава да саопште своја питања о свету и ономе што су открили. Научно образовање даје људима прилику да догму замене толеранцијом, а страх разумевањем.
Кроз астрономију људи окрећу поглед према небу и гледају далеко изван свог свакодневног живота, стотинама милиона година уназад. То свему даје нову перспективу. Као што ми је астроном и педагог Мпонда Малозо прошле године рекао у руралној Танзанији: 'Ох! А ми смо тако мали! '
Да, Мпонда, ми смо јако мали ... ипак сви остају невероватно важни и имају своју причу за испричати.
Пратите сва питања и расправе стручних гласова - и постаните део дискусије - даље Фејсбук , Твиттер и Гоогле + . Изнесени ставови су ставови аутора и не одражавају нужно ставове издавача. Ова верзија чланка првобитно је објављена Спаце.цом.
