Учените се подготвят да обявят съществуването на гравитационни вълни
Доказателството за съществуването на гравитационни вълни, предвидено от общата теория на относителността (GR) на Алберт Айнщайн, ще бъде представено от американски учени следващия четвъртък. Тези вълни, според микроблога на космолога на университета в Аризона, Лорънс Краус, са открити от модернизираните детектори на обсерваторията LIGO. Помолихме Павел ИВАНОВ, водещ изследовател в катедрата по теоретична астрофизика на Астрокосмическия център на Физическия институт Лебедев, да обясни на читателите на МК значението на гравитационните вълни.
И така, къде започна всичко? Ако в глобален смисъл, тогава, разбира се, с общата теория на относителността на Алберт Айнщайн, която предвиждаше, че космическо тяло, летящо с променено ускорение, създава смущение на пространство-време - гравитационна вълна. Косвено съществуването му вече е доказано в резултат на сближаването на близки системи от бинарни звезди - те загубиха енергия за излъчването на гравитационните вълни. Но доскоро не беше възможно да се регистрират самите вълни поради тяхната малка величина.
И сега има доказателства, че детекторът LIGO, най-чувствителното до този момент устройство и специално създадено за фиксиране на гравитационни вълни, успя. Той регистрира изкривявания в пространството, след като наблюдава сливането на две масивни черни дупки с маси от 29 и 36 слънчеви маси. След сливането масата на обекта е 62 слънчеви маси.
Снимка: ru.wikipedia.org
Тази информация всъщност не изтече от LIGO. В средата на януари теоретикът на университета в Аризона Лорънс Краус съобщи сензацията в Twitter. Но научната общност започна да говори сериозно за откриването на гравитационни вълни едва след като теоретичният физик Клифърт Бърджес и уебсайтът на списанието Science обявиха за предстоящата конференция на 11 февруари.
И така, какво очакваме от откриването? Питам Иванов
Промоционално видео:
- Доказателството за съществуването на гравитационни вълни ще отвори нов прозорец към Вселената за човечеството. Ще получим допълнителен инструмент за изучаването му към всички обхвати от електромагнитни вълни, които вече имаме: от радиовълни до гама-лъчение. Ако надеждно регистрираме гравитационни вълни, можем да научим много за черните дупки, неутронните звезди, как те се сливат, как се развиват и т.н. Е, за самата Вселена, разбира се …
След какво започна търсенето на гравитационни вълни?
„Знаем, че много тела, които губят енергия, излъчват гравитационни вълни. Открит е двоен пулсар, тоест две неутронни звезди, орбитиращи една спрямо друга. Когато измервахме орбитата на пулсара, установихме, че той става по-малък именно поради излъчването на гравитационните вълни. Само за този пулсар, за откриването на радиационния ефект, учените получиха Нобелова награда!
Защо е толкова трудно да се открие гравитационна вълна?
- Много е слаб: когато премине, причинява изместване на дължината на наблюдателния инструмент с 10 до -23 пъти! Учените се нуждаеха от огромни средства и усилия, за да научат как да измерват такива слаби сигнали. И все още не казваме, че са открити … В света има няколко експериментални инсталации, с помощта на които специалисти искат да уловят изселването. Един от тях е LIGO, лазерен многокилометров интерферометър.
„Така че с помощта на гравитационните вълни можете да изучавате по-добре динамиката на черните дупки. Каква е разликата с електромагнитните вълни?
- С помощта на електромагнитното излъчване изследването е по-трудно - има много несигурности, винаги трябва да се отчита динамиката на газа …
Ако се докаже съществуването на гравитационни вълни, кой е основният претендент за Нобеловата награда?
- Ако наградата се даде, тогава, най-вероятно, не на теоретици, а на тези, които се занимават с инструменти. Въпреки че нашите учени също направиха голям принос за теорията на гравитационните вълни. В съветско време такъв човек, разбира се, беше Яков Зелдович и представители на неговото училище, сега посоката се ръководи от члена-кореспондент на Руската академия на науките Владимир Брагински. От чуждестранни колеги той си сътрудничи по този въпрос с Kip Thorn.
Kip Thorne е консултант за филма Interstellar, който представя червейни дупки - тунели от време и пространство много популярно?
- Разбирам вашия намек. Но не, червените дупки имат съвсем различен статус, както теоретичен, така и наблюдателен. Това са много по-фантастични неща от гравитационните вълни, в съществуването на които не се съмняваме.
Но, както разбрахме от филма, дупки (или "червейни дупки") се дължат именно на гравитационните вълни …
„Не, тези вълни никога не могат да образуват червей. В рамките на съществуващата теория по принцип е невъзможно да бъдат направени, те трябва да съществуват първоначално, от самото начало на разширяването на Вселената. И за да ги подкрепите, за да не се срутят, се нуждаете от вещество с необичайни свойства, което има отрицателна енергийна плътност. По принцип червейните дупки са хипотетичен обект, теорията не ги забранява, но засега няма разбиране от какво трябва да се състоят.
Наталия Веденеева