Einsteins allmänna relativitetsteori förutsäger att gravitationsvågor lämnar ett bestående avtryck i rumtiden, ett fenomen känt som ”gravitationsvågsminne” eller ”gravitationsminne”. Detta innebär att när gravitationsvågor passerar genom rumtiden förändras permanent avståndet mellan två punkter i rymden13.
En grupp teoretiska fysiker har nyligen presenterat en ny metod för att utvärdera denna fascinerande förutsägelse. De föreslår att den kosmiska mikrovågsbakgrunden – den svaga strålningen som finns kvar från Big Bang – kan bära spår av intensiva gravitationsvågor från avlägsna sammanslagningar av svarta hål45.
Typer av gravitationsminne
Det finns flera olika typer av gravitationsminneseffekter:
- Förskjutningsminne (displacement memory) – den ursprungliga typen som förutsäger permanenta förändringar i positioner6
- Spinnminne (spin memory) – upptäckt 2016, relaterar till den roterande rörelsen hos objekt och är en effekt av gravitationsvågornas rörelsemängdsmoment36
Både förskjutningsminne och spinnminne kan orsaka detekterbara förändringar i en vågs svängningsamplitud, men effekterna förväntas vara små. Förskjutningsminnet har en amplitud på ungefär 10% av gravitationsvågens amplitud, medan spinnminneseffekterna förväntas vara ännu mindre2.
Betydelse och detektering
Att observera gravitationsminne skulle:
- Bekräfta ytterligare en aspekt av Einsteins allmänna relativitetsteori
- Ge insikter om universums symmetrier
- Hjälpa till att bättre förstå egenskaperna hos sammanslagningar av kompakta objekt som svarta hål47
Nuvarande gravitationsvågsobservatorier som LIGO och Virgo har inte varit tillräckligt känsliga för att upptäcka dessa effekter2. Framtida detektorer som LISA, Einstein Telescope och Cosmic Explorer förväntas dock kunna observera gravitationsminneseffekter17.
Enligt nya forskningsresultat kan Einstein Telescope potentiellt begränsa amplituden för förskjutningsminne till 2% och spinnminne till 22%7. Forskarna föreslår också att temperaturskiftningar i den kosmiska mikrovågsbakgrunden orsakade av gravitationsminne, även om de är extremt små (i storleksordningen en biljondels grad), skulle kunna upptäckas med framtida teleskop med större precision8.
Denna nya forskning kan inte bara validera Einsteins teori utan också ge insikter om några av de mest dynamiska händelserna i universums historia45.
Citations:
- https://www.einstein-telescope.it/en/2024/07/08/from-gravitational-wave-memory-to-the-symmetries-of-the-universe/
- https://link.aps.org/doi/10.1103/Physics.17.95
- https://www.davidmaiolo.com/2024/11/15/understanding-gravitational-memory-effects-cosmic-exploration/
- https://www.livescience.com/space/black-holes/unproven-einstein-theory-of-gravitational-memory-may-be-real-after-all-new-study-hints
- https://www.yahoo.com/news/unproven-einstein-theory-gravitational-memory-120000075.html
- https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_memory_effect
- https://www.aei.mpg.de/1159844/probing-the-boundaries-of-spacetime
- https://timesofindia.indiatimes.com/etimes/trending/what-is-gravitational-memory-einsteins-forgotten-theory-that-might-turn-out-to-be-actually-true/articleshow/118788342.cms
- https://www.youtube.com/watch?v=7OqOWMHCQbo
- https://en.wikipedia.org/wiki/General_relativity
- https://www.realclearscience.com/2025/03/07/a_new_way_to_test_for_gravitational_memory_1096040.html
- https://arxiv.org/abs/2502.20584
- https://hyperspace.uni-frankfurt.de/2025/01/09/pitp-gravitational-waves-from-theory-to-observation/
- https://phys.org/news/2024-12-gravitational-memory-effect-core-collapse.html
- https://www.livescience.com/physics-mathematics/quantum-physics/einsteins-equations-need-to-be-refined-tweaks-to-general-relativity-could-finally-explain-what-lies-at-the-heart-of-a-black-hole
- https://www.reddit.com/r/EverythingScience/comments/1j4v6vs/unproven_einstein_theory_of_gravitational_memory/
- https://www.yahoo.com/news/einsteins-equations-refined-tweaks-general-200624479.html
- https://www.newscientist.com/article/mg25934501-400-does-space-time-remember-the-search-for-gravitational-memory/
- https://www.scientificamerican.com/article/could-gravitational-wave-memories-prove-einstein-wrong/
- https://dcc.ligo.org/public/0152/T1800230/001/Jillian_Doane_SURF18_Interim_Report2_20180809.pdf
- https://arxiv.org/pdf/2501.07488.pdf
