Eile andsid ameerika teadlased oma pressikonverentsil teada, et on esimest korda mõõtnud gravitatsioonilaineid. Miks on see teade oluline ja kuivõrd suure läbimurdega on füüsikute jaoks tegemist?

Gravitatsioonilainete otsene registreerimine kinnitab, et üldrelatiivsusteooria, mille võrrandite alusel selliste lainete olemasolu ennustas Albert Einstein juba 100 aastat tagasi (1916), kuid mida siiani ei olnud õnnestunud ühegi detektoriga kinni püüda, on usaldusväärne alus universumi kirjelduse leidmisele. Universumi kirjeldamine on puhta inimliku teadmishimu rahuldamine, enam-vähem niisama kasutu nagu astronoomia. Kuid ometi on aastatuhandete jooksul peetud mõttekaks nende mõlema üle tõsiselt ja kirglikult arutleda.

Füüsikute jaoks vihjab gravitatsioonilainete sajandipikkune, läbi mitme teadlasgeneratsiooni ulatuv saaga sellele, et tänapäeva alusfüüsika suurprojektide teostamine sarnaneb gooti katedraalide ehitamisele, mis samuti ulatus läbi sajandite ja põlvkondade.

Sarnasust võib näha ka selles, et katedraalide ehitamise käigus täiustus oskus kavandada ja ehitada hooneid, mille suurus ületas otseselt eluks vajalikke ehitisi kümneid ja sadu kordi. Niisamuti on töökõlbliku gravitatsioonilainete detektori konstrueerimisel ja ehitamisel vaja kasutada ülitäpseid mõõtmismeetodeid ja kõikvõimalikke kõrgtehnoloogilisi ideid, mida saab vajaduse korral rakendada ka mujal.

Milliseid edasisi mõjusid võib sel avastusel olla füüsika ja teaduse jaoks laiemalt? Kas taoline avastus võib mõnes valdkonnas aidata jõuda uute läbimurreteni või mõjutada meie elu muul moel?

Edasised ootused seoses gravitatsioonilainetega on eelkõige kosmoloogias, võimaluses oluliselt täpsustada universumi varast ajalugu. Praegu saadakse praktiliselt kogu teadmine kosmose ja selles leiduva kohta elektromagnetkiirguste vahendusel, alates raadiolainetest kuni gammakiirteni. Vaadates järjest kaugemaid objekte, näeme tegelikult järjest nooremat universumit, sest kiirgusel kulub aega, enne kui ta kaugelt objektilt meieni jõuab.

Sel viisil saame vaatlustega minna ajas tagasi kuni nn kosmilise mikrolaine-taustkiirguseni ehk reliktkiirguseni, mis praeguste mudelite kohaselt tekkis umbes 380 000 aastat pärast Suurt Pauku. Ajastul enne reliktkiirguse teket oli universumi mateeria plasmaolekus, mis on elektromagnetlainetele läbipaistmatu. Seega sellest, mis toimus enne reliktkiirguse moodustumist, ei saa me põhimõtteliselt mitte midagi teada elektromagnetkiirte vahendusel. Kuid gravitatsioonikiirgusele on plasma läbipaistev ja see võiks meile anda otsest teavet varase universumi kohta Suurest Paugust kuni plasma rekombinatsioonini.

Teine valdkond, kus gravitatsioonilained võiksid anda oluliselt uusi teadmisi, on ülitugevate gravitatsiooniväljadega mustad augud. Too signaal, mille registreerimisest neljapäeval teatati, on oma kuju kaudu identifitseeritav pärinevana tormilisest protsessist, kus kaks musta auku massidega 36 ja 29 Päikese massi sulavad kokku üheks mustaks auguks massiga 62 Päikese massi, puuduv mass kiirati välja gravitatsioonilainetena.

Praegu teadaolevalt ei ole rohkem gravitatsioonilainete signaale registreeritud, kuid täiustamisel on Virgo detektor Pisa lähedal Itaalias ja ehitamisel uus detektor KAGRA Jaapanis Kamiokandes. Nende valmimise ja töökorda saamise järel mõne aasta pärast on loota uusi vaatlusandmeid.