Teoretski astrofizičar Kip Thorne surađuje s Jessicom Chastain na snimanju filma Interstellar(Zasluga: Kip Thorne putem časopisa Wired)
Stoljeće otkako je Albert Einstein prvi put objavio svoju revolucionarnu opću teoriju relativnosti, svjetski umovi pokušavali su otkriti vrijede li predviđanja koja proizlaze iz njegove teorije. Jedan od tih umova, Kip Thorne, proveo je svoju karijeru istražujući Einsteinovu tvrdnju da gravitacijski valovi postoje i smatra se vodećim svjetskim stručnjakom za tu temu. Thorne je sada na vrhuncu jednog od najzanimljivijih znanstvenih otkrića u modernoj ljudskoj povijesti: otkrivanje tih valova .
Kao profesor teorijske fizike na Kalifornijskom tehnološkom institutu, Thorne je objavio brojne knjige i radove o teoriji gravitacije. Thorne je 1984. godine suosnivač projekta LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) koji koristi lasere za mjerenje sitnih izobličenja u tkivu prostora-vremena - izobličenja koja bi mogla biti uzrokovana gravitacijskim valovima.
1994. godine napisao je nagrađivanu Crne rupe i vremenske osnove: Einsteinovo nečuveno nasljeđe, knjiga koja povezuje glavnu publiku s njegovim složenim područjem studija. Desetljeće kasnije, Thorne je postao znanstveni savjetnik za Međuzvjezdani i pružio matematiku potrebnu za precizno pružanje velikih vizualnih prikaza filma. Također je objavio Znanost o međuzvjezdi s napadačem Christophera Nolana.
14. rujna 2015. znanstvenici koji su radili na blizancima LIGO detektora u Livingstonu, Louisiani i Hanfordu u Washingtonu položili su prisegu na tajnost nakon što su početni podaci ukazivali na otkrivanje nasilnog kozmičkog događaja koji se dogodio davno. Nakon višemjesečne provjere i ponovne provjere podataka, a kad su vijesti počele procuriti u javnost, istraživači u laboratorijima LIGO, kojima su upravljali CalTech i MIT, najavili su izvanredno otkrivanje gravitacijskih valova. Kao novi prozor u svemir, valovi su otkrili spajanje dviju crnih rupa prije gotovo 1,3 milijarde godina.
Promatrač je sjeo s Kipom Thorneom prije svog multimedijska suradnja s VFX majstorom Paulom Franklinom i nagrađivanim Oscarom skladateljem Hansom Zimmerom na Iskrivljena strana svemira , raspravljati o Einsteinu, gravitacijskim valovima i njegovom radu na Međuzvjezdani .
Što je Einsteinova teorija opće relativnosti?
To je okvir za sve zakone fizike, osim kvantnih zakona. Ljudi obično kažu dobro, to je njegova teorija gravitacije, ali daleko je dalje od toga. Izgradio je ovu teoriju kako bi objasnio gravitaciju, ali zapravo ta teorija čini puno više od toga. Govori vam kako se svi ostali zakoni prirode uklapaju u prostor i vrijeme.
To je najtočniji način na koji znamo opisati prirodu u onome što bismo nazvali klasičnom domenom, a to je sve osim kad se spustite na vrlo male - stvari poput atoma i molekula.
Kako se povezuje Einsteinova teorija gravitacijski valovi ?
Einstein je svoju opću teoriju relativnosti formulirao u vrlo intenzivnom naporu koji je trajao od 1905. do 1915. godine, a teoriju je dovršio u studenom 1915. - prije nešto više od sto godina. Tada je počeo koristiti teoriju ili ove zakone koje je razvio - za prognoziranje. Jedno od najvažnijih predviđanja i posljednje veliko predviđanje koje je dao bilo je da bi morali postojati gravitacijski valovi. Predvidio je da u lipnju 1916. godine, dakle sada, pričamo samo dva mjeseca od stote godišnjice predviđanja gravitacijskog vala.
Pogledao je predviđanja, pogledao tehnologiju dana i pogledao stvari koje bi mogle proizvesti gravitacijske valove u svemiru i zaključio da je beznadno da ćemo ih ikad vidjeti. Jednostavno nikada ne bismo imali dovoljno preciznu tehnologiju.
Pogriješio je. Prvi put smo ih vidjeli prošlog rujna.
U vremenskoj crti od Einsteinovih predviđanja do nedavnog otkrića gravitacijskih valova, što je bila prekretnica koja je dovela do proboja?
Pa bilo je nekoliko prekretnica. Dvije najvažnije prekretnice došle su od dvoje ljudi. Joseph Weber, oko 1960., osmislio je pristup koji je izgledao kao da može biti sposoban vidjeti gravitacijske valove i započeo je napor da ih pronađe. Bio je prva osoba koja je dovela u pitanje Einsteinovu izreku da ne bismo imali tehnologiju za to. Weber nije vidio gravitacijske valove. Neko je vrijeme mislio da jest, ali zapravo ih nije vidio. Valovi su slabiji nego što se nadao, ali slomio je lož ljudi misleći da to jednostavno ne možete i nadahnuo je druge. Uključujući mene.
Druga prekretnica bio je izum Ray Weiss na MIT-u ali sa sjemenkama te ideje koja je ranije došla od Mihaila Gercenshteina i Vladislava Pustovoita iz Moskve u Rusiji. Ray Weiss izumio je ovu tehniku koju mi danas koristimo i ona se razlikovala od Weberove tehnike. Zovemo ga interferometrom otkrivanje gravitacijskog vala i temelji se na gravitacijskim valovima koji guraju zrcala naprijed-natrag. Većinu ogledala mjerite laserskim zrakama.
Weiss je to izumio, a zatim je analizirao sve glavne izvore buke s kojima biste se morali suočiti i opisao kako se nositi s njima. 1972. godine pružio je nacrt za napredak s ovom vrstom dizajna. Bio je to nacrt koji je izmijenjen na razne načine, ali ne u velikoj mjeri. To je zaista bio dizajn koji je desetljećima bio ispit vremena kao putokaz za to. To je bila najveća prekretnica.
Prilično je zanimljivo jer je Ray skroman momak i imao je ideju da to ne bi trebao objaviti u redovitoj literaturi dok ne otkrije gravitacijske valove. Tako je napisao ovaj rad za koji mislim da je najsnažniji tehnički članak koji sam ikad pročitao. Napisao ga je i objavio u internoj seriji izvještaja MIT-a. Bilo je lako dostupno ljudima poput mene koji su bili zainteresirani za tu temu. Morali ste ga potražiti jer nije bio dostupan u redovitoj literaturi.
Što je sljedeće za ovo polje sada kad su otkriveni gravitacijski valovi?
Pa ovo je zapravo samo početak. Kad je Galileo prvi put trenirao svoj optički teleskop na nebesima i otvorio modernu optičku astronomiju, to je bio prvi od elektromagnetskih prozora iz svemira: svjetlost. Izraz 'prozor' označavamo određene tehnologije koje koristimo za traženje zračenja s određenim područjem valnih duljina. U 1940-ima rođena je radio astronomija - gledajući radio valovima umjesto svjetlosti. 1960-ih rođena je rentgenska astronomija. U 1970-ima rođena je astronomija gama zraka. Infracrvena astronomija također je rođena 1960-ih.
Ubrzo smo imali sve te različite prozore koji su svi izgledali s elektromagnetskim valovima, ali s različitim valnim duljinama. Kroz radio teleskop i rentgenski teleskop svemir izgleda vrlo drugačije nego što izgleda sa svjetlošću. Ista stvar događa se s astronomijom gravitacijskog vala.
Hoće li se gravitacijski valovi koristiti za istraživanje svemira?
To je ono što sada radimo. To radimo sada u LIGO-u. Najavili smo otkriće dvije sudarane crne rupe. Bit će ih još i vidjet ćemo mnoge druge vrste pojava, ali vidimo ih samo s gravitacijskim valovima koji imaju određeno razdoblje oscilacija. Razdoblje od nekoliko milisekundi. U sljedećih 20 godina vidjet ćemo gravitacijske valove koji imaju periode sati. 
Laboratorij LIGO u Livingstonu u državi Louisiana (lijevo) korišten je za otkrivanje gravitacijskih valova koji emitiraju iz sudara dviju crnih rupa (ilustrirano desno).Zasluge: LIGO
S detektorima sličnim LIGO-u koji lete u svemiru, vjerojatno ćemo u sljedećih 5 godina vidjeti gravitacijske valove koji se protežu godinama koristeći tehniku iz radio astronomije koja uključuje praćenje onoga što nazivamo Pulsarima.
Vidjet ćemo vjerojatno tijekom sljedećih 5 godina - sigurno sljedećih 10 godina, gravitacijski valovi s razdobljima gotovo dugim kao i starost svemira. Kroz uzorke koje izrađuju na nebu koje nazivamo kozmičkom mikrovalnom pozadinom.
U sljedećih 20 godina imat ćemo otvorena četiri različita prozora gravitacijskog vala i svaki od njih vidjet će nešto drugačije. Ovime ćemo ispitivati rađanje svemira. Takozvana ‘inflatorna era’ svemira. Ispitat ćemo rođenje temeljnih sila i kako su one nastale. Gledat ćemo kako se rađaju u najranijim trenucima svemira koristeći gravitacijske valove. Promatrat ćemo kako se crne rupe sudaraju što i sada radimo, ali velike crne rupe se sudaraju. Gledat ćemo kako zvijezde razdiru crne rupe.
Vidjet ćemo fantastičan niz stvari koje nikada prije nismo vidjeli, a to će trajati stoljećima kao što optička astronomija traje stoljećima. Ovo je tek početak.
Surađivali ste s Christopherom Nolanom i Paul Franklin za izgradnju znanosti i vizuala iza Međuzvjezdani. Koliko je tačna bila crna rupa u filmu, Gargantua?
To je najtočniji prikaz koji se pojavio u hollywoodskom filmu. Oliver James, koji je glavni znanstvenik u Paul Franklin Je tvrtka Dvostruko negativno , uz neko moje inzistiranje, izumio sam sasvim novi način za snimanje. Stvara slike koje su u tom smislu uglađenije i preciznije. To je ono što vam treba za IMAX film.
Koristili smo novi set tehnika, ali koristeći stariji niz tehnika, astrofizičar je gradio slike poput slike Gargantue još od 1980. To je prvi učinio Jean-Pierre Luminet u Francuskoj. Postoje slike crnih rupa koje nalikuju Gargantui, ali rijetko ste ih vidjeli u astrofizičkoj literaturi. To astronomi zapravo ne vide svojim teleskopima. 
Gargantua, izmišljena crna rupa prikazana u filmu Međuzvjezdani.(Zasluge: Warner Bros.)
Ovo je verzija s najvećom rezolucijom, najupečatljivija verzija i najzanimljivija verzija. Ali precizne prikaze astrofizičari su radili i ranije.
U filmu profesor Brand objašnjava da bi do trenutka kad se Cooper vrati sa svog međuzvjezdanog putovanja već riješio problem gravitacije. Koji je bio taj problem?
U tom filmu Zemlja biološki umire, a ostalo je samo nekoliko milijuna ljudi. Potraga profesora Branda i ljudi koji rade s njim jest utvrditi je li moguće preostale ljude podići sa Zemlje u svemirskim kolonijama. Nisu imali raketnu snagu za to. Imali su moć graditi svemirske kolonije na Zemlji, ali nisu imali raketnu snagu da ih podignu.
U filmu postoje gravitacijske anomalije koje su se dogodile prilično iznenada i ta neobičnost gravitacije koja se počela javljati sugerirala je profesoru Brandu da bi moglo biti moguće kontrolirati gravitaciju ili promijeniti njezino ponašanje.
Ono što je želio učiniti bilo je odbiti gravitacijsko privlačenje zemlje dovoljno dugo da nas malom raketnom snagom podigne. Pitanje je tada bilo učenje kako iskoristiti ove anomalije. Primjer anomalije vidite u Murphinoj spavaćoj sobi - obrazac pada prašine. Možete li iskoristiti ove anomalije i zapravo odbiti gravitaciju Zemlje?
Koliko je čovječanstvo daleko od međuzvjezdanih putovanja?
Mislim da hoćemo, ali ne za manje od otprilike tri stoljeća. To je vrlo vrlo teško.
Postoje ideje o tome kako to možete učiniti, obično uključuju smještanje ljudi u svemirske kolonije koje traju generacijama. Postoje ideje o pogonu koje su ljudi imali zbog kojih mislim da će ih ljudi postići za tri od četiri stoljeća.
Pročitajte naš intervju s oskarovcem nagrađenim umjetnikom vizualnih efekata Međuzvjezdani , Paul Franklin.
Robin Seemangal usredotočuje se na NASA-u i zagovaranje istraživanja svemira. Rođen je i odrastao u Brooklynu, gdje trenutno boravi. Nađite ga Instagram za više sadržaja koji se odnose na prostor: @not_gatsby.
