Wetenschappers van zwaartekrachtgolven hebben een interactieve wetenschappelijke tentoonstelling ontworpen en gebouwd, gemodelleerd naar een echte zwaartekrachtgolfdetector om zwaartekrachtgolfwetenschap te verklaren. Het is ontwikkeld door een internationaal team, die nu onderzoekers omvat van het OzGrav ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav).

Het onlangs gepubliceerde onderzoeksartikel is nu te zien in de American Journal of Physics en de tentoonstelling, die een Michelson-interferometer wordt genoemd, is langdurig te zien in het Thinktank Birmingham Science Museum in het Verenigd Koninkrijk. Het project heeft een blijvende internationale impact met online instructies en onderdelenlijsten die beschikbaar zijn voor anderen om hun eigen versies van de tentoonstelling te bouwen.

Waarnemingen van zwaartekrachtsgolven - rimpelingen in het weefsel van ruimte en tijd - hebben geleid tot een grotere publieke belangstelling voor dit onderzoeksgebied. Het effect van zwaartekrachtsgolven is het uitrekken en verpletteren van afstanden tussen objecten. Echte observatoria zijn grote complexe apparaten op basis van de Michelson-interferometer die laserlicht gebruiken om te zoeken naar passerende zwaartekrachtgolven.

In een Michelson-interferometer, laserlicht wordt door een bundelsplitser in twee loodrechte stralen gesplitst; de bundels laserlicht die langs de detectorarmen gaan, reflecteren via spiegels terug naar de bundelsplitser waar ze recombineren en een interferentiepatroon produceren. Als de relatieve lengte van de armen verandert, het interferentiepatroon zal veranderen. Het tentoonstellingsmodel kan geen zwaartekrachtsgolven detecteren, maar het is extreem gevoelig voor trillingen in de kamer!

De Michelson interferometer tentoonstelling heeft een aantrekkelijk hoogglans ontwerp, met optica van laboratoriumkwaliteit en op maat gemaakte componenten, mensen naar binnen trekken om ze van dichterbij te bekijken. Een lijst van alle onderdelen die in het ingewikkelde ontwerp zijn gebruikt, is beschikbaar op de officiële website - de makers blijven goedkope ontwerpen onderzoeken met behulp van laserpointers en bouwstenen.

Op wetenschapsbeurzen experts zijn normaal gesproken aanwezig om de tentoongestelde items toe te lichten; echter, dit is niet het geval in een museum. "Exposities moeten gemakkelijk toegankelijk zijn met zelfgestuurd leren, " legt OzGrav-postdoc Dr. Hannah Middleton uit, een van de projectleiders van de Universiteit van Melbourne.

"We hebben op maat gemaakte interactieve software ontwikkeld voor de tentoonstelling waarmee een gebruiker toegang heeft tot verklarende video's, animaties, afbeeldingen, tekst, en een quiz. Gebruikers kunnen ook rechtstreeks communiceren met de interferometer door op knoppen te drukken om een ​​gesimuleerde zwaartekrachtgolf in te voeren, en een zichtbare verandering in het interferentiepatroon veroorzaken."

De tentoonstelling met zwaartekrachtgolven zorgt voor een blijvende betrokkenheid bij het familiewetenschappelijk museum van Birmingham en werd tentoongesteld in Londen tijdens de Royal Society Summer Science Exhibition 2017. Het project leidde tot verdere engagementmogelijkheden, waaronder Gravity Synth, een muziekinstrument gebaseerd op een Michelson-interferometer. De Gravity Synth is ontwikkeld door een samenwerking tussen de in Birmingham gevestigde audiovisuele kunstenaar Leon Trimble en zwaartekrachtsgolfonderzoekers, waaronder OzGrav-onderzoekers Dr. Aaron Jones (Universiteit van West-Australië) en Dr. Hannah Middleton (Universiteit van Melbourne).

Dr. Jones legt uit:"Na dit project, Ik werd geïnspireerd om traditionele barrières tussen kunst en wetenschap te doorbreken en een kunstwetenschappelijke ervaring te ontwikkelen voor ons wederzijds voordeel." De Gravity Synth EP is hier beschikbaar en het project is opgenomen als onderdeel van de speciale functie van LIGO Magazine over kunst, muziek en zwaartekrachtgolven.