Гравитационные волны Эйнштейна, видимые из черных дыр. Ученые заявляют о потрясающем открытии в своем стремлении полностью понять гравитацию.

Они наблюдали искривление пространства-времени. Искривление, вызванное столкновением двух черных дыр. И произошло оно на расстоянии более миллиарда световых лет от Земли.

Международная команда говорит, что первое обнаружение этих гравитационных волн откроет новую эру в астрономии.

Это кульминация десятилетий поисков, которая в конечном итоге может открыть окно в Большой взрыв.

Исследование, проведенное коллаборацией Ligo , было опубликовано в журнале Physical Review Letters 11 февраля 2016 года.

Сотрудничество управляет рядом лабораторий по всему миру. Эти лаборатории запускают лазеры через длинные туннели. Их задача уловить рябь в ткани пространства-времени.

Обнаруживаемые ими сигналы невероятно малозаметны. Они мешают работе машин, известных как интерферометры, всего на доли ширины атома.

Но это слияние черных дыр было осуществлено почти одновременно двумя далеко расположенными объектами Ligo в США.

Слияние излучило чистую гравитационную энергию в три раза больше массы Солнца.

«Мы обнаружили гравитационные волны», — сказал журналистам на пресс-конференции в Вашингтоне профессор Дэвид Рейтце, исполнительный директор проекта Ligo.

«Впервые Вселенная обратилась к нам посредством гравитационных волн. До сих пор мы были глухими».

Профессор Карстен Данцманн из Института гравитационной физики Макса Планка и Университета Лейбница в Ганновере, Германия, является европейским лидером в этом сотрудничестве.

Он сказал, что это обнаружение было одним из самых важных достижений в науке с момента открытия частицы Хиггса, а также наравне с определением структуры ДНК.

«В этом нет никаких сомнений», — сказал он Би-би-си.

«Это первое в истории прямое обнаружение гравитационных волн. И это, первое в истории прямое обнаружение черных дыр и подтверждение общей теории относительности. Так как свойства этих черных дыр точно совпадают с тем, что предсказал Эйнштейн почти 100 лет назад».

  • Гравитационные волны — предсказание общей теории относительности.
  • Их существование было предположено наукой, но только сейчас обнаружено напрямую.
  • Они представляют собой рябь в ткани пространства-времени, порожденную насильственными событиями.
  • Ускоряющиеся массы будут производить волны, распространяющиеся со скоростью света.
  • Обнаруживаемые источники должны включать слияние черных дыр и нейтронных звезд.
  • Лиго запускает лазеры в длинные L-образные туннели; волны мешают свету
  • Обнаружение волн открывает Вселенную для совершенно новых исследований.

Ключевой момент в истории

Эту точку зрения поддержал профессор Стивен Хокинг, специалист по черным дырам. Выступая эксклюзивно для BBC News, он сказал, что, по его мнению, обнаружение явилось ключевым моментом в истории науки.

«Гравитационные волны позволяют по-новому взглянуть на Вселенную. Возможность их обнаружения может произвести революцию в астрономии. Это открытие является первым обнаружением двойной системы черных дыр и первым наблюдением слияния черных дыр», — сказал он.

«Помимо проверки (теории Альберта Эйнштейна) общей теории относительности, мы могли бы надеяться увидеть черные дыры в истории Вселенной. Мы даже можем увидеть реликвии самой ранней Вселенной во время Большого взрыва при некоторых из самых экстремальных возможных энергий.»

Член группы профессор Габриэла Гонсалес из Университета штата Луизиана сказала: «Мы открыли гравитационные волны в результате слияния черных дыр. Это был очень долгий путь, но это только начало.

«Теперь, когда у нас есть детекторы, позволяющие увидеть эти системы, теперь, когда мы знаем, что существуют двойные черные дыры, мы начнем прислушиваться к Вселенной».

Лазерные интерферометры Ligo в Хэнфорде, в Вашингтоне , и Ливингстоне, в Луизиане , только недавно были отремонтированы и только что вернулись в строй. И теперь они почувствовали сигнал от столкновения. Это произошло в 10.51 по Гринвичу 14 сентября 2015 года.

На графике данные выглядят как симметричная извивающаяся линия. Высота которой постепенно увеличивается, а затем внезапно исчезает.

«Мы обнаружили красивый след слияния двух черных дыр. И он точно согласуется — фантастически — с численными решениями уравнений Эйнштейна. Это выглядело слишком красиво, чтобы быть правдой», — сказал профессор Данцманн.

Профессор Шейла Роуэн, которая является одним из ведущих британских исследователей, участвовавших в проекте, сказала, что первое обнаружение гравитационных волн было только началом «ужасающе захватывающего» путешествия.

«Тот факт, что мы сидим здесь, на Земле, чувствуем, как фактическая ткань Вселенной слегка растягивается и сжимается из-за слияния черных дыр, которое произошло чуть более миллиарда лет назад, — я думаю, это феноменально. Удивительно, что, когда мы впервые включили Наши детекторы, Вселенная была готова и ждала, чтобы поздороваться», — сказал Би-би-си ученый из Университета Глазго.

Способность обнаруживать гравитационные волны позволяет астрономам наконец исследовать то, что они называют «темной» Вселенной — большую часть космоса, невидимую для световых телескопов, используемых сегодня.

Идеальный зонд

Они не только смогут исследовать черные дыры и странные объекты, известные как нейтронные звезды (гигантские солнца, коллапсировавшие до размеров города), но и смогут «заглянуть» намного глубже во Вселенную — и, таким образом, еще дальше в прошлое. время. Возможно, со временем даже удастся ощутить момент Большого взрыва.

«Гравитационные волны проходят через все. То, через что они проходят, практически не влияет на них, а это означает, что они являются идеальными посланниками», — сказал профессор Бернард Шутц из Кардиффского университета, Великобритания.

«Информация, передаваемая гравитационной волной, точно такая же, как и в момент, когда система отправляла ее; и это необычно для астрономии. Мы не можем видеть свет из целых областей нашей собственной галактики из-за пыли, которая мешает нам, и мы не можем увидеть раннюю часть Большого взрыва, потому что Вселенная была непрозрачной для света раньше определенного времени.

«С гравитационными волнами мы действительно ожидаем увидеть сам Большой взрыв», — сказал он Би-би-си.

Кроме того, изучение гравитационных волн может в конечном итоге помочь ученым в их поисках решения некоторых из самых больших проблем в физике, таких как объединение сил, связывающее квантовую теорию с гравитацией.

В настоящий момент общая теория относительности очень хорошо описывает космос в самых больших масштабах, но мы прибегаем к квантовым идеям, когда говорим о мельчайших взаимодействиях. Возможность изучать места во Вселенной, где гравитация действительно экстремальна, например, черные дыры, может открыть путь к новому, более полному размышлению по этим вопросам.

  • В машину подается лазер, и его луч разделяется по двум направлениям.
  • Отдельные дорожки подпрыгивают между зеркалами с демпфером.
  • В конце концов, две световые части объединяются и отправляются на детектор.
  • Гравитационные волны, проходящие через лабораторию, должны мешать установке.
  • Теория утверждает, что они должны очень тонко растягивать и сжимать его пространство.
  • Это должно проявляться в изменении длины световых рычагов (зеленый).
  • Фотодетектор улавливает этот сигнал в рекомбинированном пучке.

Ученые искали экспериментальные доказательства существования гравитационных волн более 40 лет.

Сам Эйнштейн на самом деле думал, что обнаружение может быть недоступно технологиям.

Его общая теория относительности предполагает, что такие объекты, как звезды и планеты, могут искривлять пространство вокруг себя — точно так же, как бильярдный шар создает провал, когда помещается на тонкий, растянутый резиновый лист.

Гравитация является следствием этого искажения. Объекты будут притягиваться к искривленному пространству так же, как горошина падает в провал, созданный бильярдным шаром.

Вдохновляющий момент

Эйнштейн предсказал, что, если гравитация в какой-либо области внезапно изменится — скажем, взорвавшейся звездой — волны гравитационной энергии будут колебаться по Вселенной со скоростью света. При этом растягивая и сжимая пространство по мере своего перемещения.

Несмотря на фантастически малый эффект, современные технологии теперь справились с этой задачей.

Большая часть научно-исследовательских работ для машин в Вашингтоне и Луизиане выполнялась на меньшем европейском интерферометре GEO600 в Ганновере.

«Я считаю феноменальным возможность создать инструмент, способный измерять гравитационные волны», — сказал профессор Роуэн.

«Это очень интересно для целого поколения молодых людей. Потому что такого рода наблюдения – это, реальное открытие границ. И это то, что действительно вдохновляет многих молодых людей заниматься наукой и инженерией».

По материалам статьи научного корреспондента BBC News Паллаба Гоша

от dmitrich

62 комментария к «Гравитационные волны Эйнштейна»
  1. whoah this blog is wonderful i really like reading your articles. Keep up the great paintings! You realize, a lot of people are hunting round for this info, you could help them greatly.

  2. whoah this blog is wonderful i really like reading your articles. Keep up the great paintings! You realize, a lot of people are hunting round for this info, you could help them greatly.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

PHP Code Snippets Powered By : XYZScripts.com