EN

Ученые доказали существование гравитационных волн через 100 лет после предсказания Эйнштейна

13910
16

Вот теперь понятно, кому присудят «Нобелевку» по физике в этом году. Группа американских ученых из проекта LIGO (Advanced Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) сегодня объявили о сверхважном научном достижении: впервые удалось засечь гравитационные волны. Такое объявление сегодня сделал Национальный научный фонд США.

В обсерватории удалось засечь волны, образовавшиеся в результате столкновения около 1,3 млрд лет назад двух черных дыр, которые вращались друг вокруг друга. Каждая из них многократно превышает Солнце по массе — в 29 и 36 раз. Это происходило в небе Южного полушария.

Такое массивное столкновение породило гравитационные волны, которые и засекло оборудование LIGO. Но эффект был «почти незаметным»: относительное движение зеркал интерферометра составило 10 в -18 степени метра. Поэтому долгое время и не было возможности доказать существование таких волн, не было достаточно чувствительного оборудования. Мало кто верил в то, что это в принципе возможно, ведь эффект, который нужно было измерить — 1/1000 диаметра протона.

Гравитационные волны — это, поэтически выражаясь, «рябь космоса», волны в пространстве-времени. Наблюдать их можно, если они формируются вокруг движущихся сверхмассивных объектов, вроде черных дыр или нейтронных звезд, и распространяются вокруг, как рябь по поверхности пруда, немного искривляя пространство, сквозь которое проходят.

Они несут важную информацию о природе гравитации, о тех катаклизмах, которые происходят во вселенной (к примеру, о Большом взрыве), которую люди не могут получить никаким другим образом. Это открытие важно для дальнейшего изучения космоса еще и тем, что гравиволны свободно проходят сквозь любые астрономические объекты. И если эксперимент окажется воспроизводимым, можно будет исследовать вселенную и взаимодействие объектов в ней по гравиволнам. Для астрономов во вселенной не останется «недостижимых уголков».

«С этим открытием, мы, люди, стоим на пороге новой удивительной задачи: изучения искривленной части вселенной — объектов и феноменов, которые состоят из искривленного пространства-времени. Сталкивающиеся черные дыры и гравитационные волны — это первые прекрасные примеры такого изучения», — говорит известный физик Кип Торн.

Существование гравитационных волн предсказывал еще Альберт Эйнштейн около 100 лет назад в уравнениях общей теории относительности, но до сих пор это явление ни разу не было подтверждено фактически. «Хотел бы я увидеть лицо Эйнштейна после того, как он прочел бы статью об этом», — восклицает сооснователь LIGO, профессор MIT Райнер Вайсс, который придумал идею оборудования для «ловли» гравитационных волн.

Согласно уравнениям общей теории относительности, в паре черных дыр, которые вращаются вокруг общего центра, каждая теряет энергию, излучая гравитационные волны. За миллиарды лет это приведет к тому, что в конце концов они сблизятся, и на финальном этапе сольются со скоростью, равной половине от скорости света, образуя одну более массивную черную дыру. А часть общей массы черных дыр преобразуется в энергию по формуле E=mc2. Эта колоссальная энергия будет излучаться как финальный всплеск гравитационных волн, получается мощный гравитационный сигнал. Именно его и засекли в LIGO, таким образом доказав не только существование гравитационных волн, но и черных дыр.

gw5

На экране — компьютерная симуляция столкновения двух черных дыр, полностью соответствующая прогнозам Эйнштейна

Практического применения этому открытию пока что нет, это чистая теория. Хотя чтобы построить интерферометры, способные засечь это явление, понадобились лучшие разработки в сфере технологий.

Ранее детекторы LIGO, установленные в Луизиане и Вашингтоне, не смогли засечь доказательств существования гравитационных волн и были перенастроены на чувствительность с 50 млн световых лет до 230 млн световых лет.

gw7

Это напоминает открытие бозона Хиггса, частицы, существование которой Питер Хиггс предсказал еще полвека назад, но которой пришлось подождать, пока технологии разовьются достаточно для того, чтобы поймать ее. А потом люди построили большой адронный коллайдер.

Напомним, в начале этого года в периодическую таблицу ученые добавили четыре новых химических элемента.

Оставить комментарий

Комментарии | 16

  • «таким образом напрямую доказав»

    Я бы очень осторожно относился к таким «доказательствам».
    Слишком много предположений, допущений, упрощенных математических моделей и погрешностей измерений положено в основу «доказательства».
    Реальная причина наблюдаемых явлений (да и их суть) может быть совершенно иной.

    Знаете, как физики доказывают, что все нечетные числа — простые?
    Экспериментально.
    1 — простое число. 3 — простое число. 5 — простое число. 7 — простое число. 9 — вроде не простое, но спишем на погрешность проведения эксперимента. 11 — простое число. 13 — простое число.
    Вывод: гипотеза о том, что все нечетные числа являются простыми, подтверждена.

      • Простое число делится без остатка только на единицу и на самого себя. Так на какое число еще делится без остатка единица, если она — не простое число?

        • могу ошибаться, но там еще условие типа «больше 1, но делится на 1 и само себя»

        • Простое число — натуральное число, имеющее ровно два различных натуральных делителя.

          То есть единица — не простое число. Но и не составное.

          • Возможно Вы правы с точки зрения определения, приведенного в энциклопедиях. Но по-сути единица — простое число. Существует теорема Вильсона, которая позволяет выполнить точную проверку, является ли натуральное число простым. Если единицу подставить в приведенную в теореме формулу, то единица проходит проверку на простоту.

          • Независимо от сути внутри вашей головы, единица не является простым числом по определению простого числа и тому есть очень важная причина — если бы 1 было простым числом, то не работала бы основная теорема арифметики.

          • Теорема в отличии от гипотезы — это то, что строго доказано. Теорема Вильсона доказана. И по этой теореме единица — простое число. А «внутри моей головы» или «внутри вашей головы» как раз те или иные определения или термины. Вот они могут быть у каждого разными.
            Поясните, пожалуйста, подробнее, почему не работала бы основная теорема арифметики.

          • Вы не очень понимаете, как устроена математика, видимо. Единица не является простым числом по определению. Если бы по теореме Вильсона единица была бы простым числом, то в рамках математики это означало бы, что теорема Вильсона неверна. Однако же теорема Вильсона звучит следующим образом: «Для любого n>1 n простое число, если…»

            Основная теорема арифметики гласит, что каждое натуральное число большее чем единица представимо в виде произведения простых чисел и это представление уникально с точностью до перестановки.

            Если бы единица была простым числом, то представление перестало бы быть уникальным 15=3*5=1*3*5.

          • Вы меня убедили, что по определению — единица не простое число. И в теореме Вильсона действительно указано, что >1 (хотя формула подходит и для единицы), эта деталь не вспомнилась по памяти.
            Наверное Вы смогли бы убедить меня и в том, насколько важно для теории, чтобы «представление не перестало быть уникальным с точностью до перестановки». Не уверен, что Вам захочется меня убеждать. И, думаю, не стоит этого делать, мне неприятно с Вами общаться.

  • О сколько нам открытий чудных , готовит просвишенья дух

  • >>Для астрономов во вселенной не останется «недостижимых уголков»

    Нам бы людишкам на своей планете порядок навести, а потом заглядывать в космос. Тут гадим по полной еще и там нагадить хотим, между собой компромисс не можем найти так наверно с гуманоидами найдем…

  • Истории компаний
  • НДС для Facebook и Netflix
  • Расследования AIN.UA
  • Спецпроекты
  • Безопасность номера
  • Безпека гаманця
Реклама на AIN.UA

Поиск