Новости – Общество
Общество
Лови волну
Гравитационные волны. Фото: Caltech/Mit/Ligo Lab/Zuma/TASS
Американские физики подтвердили существование гравитационных волн Эйнштейна
12 февраля, 2016 15:30
4 мин
Фактически гравитационные волны были обнаружены еще в прошлом году — 14 сентября 2015 года в 5:51 утра по времени Восточного побережья США две обсерватории, работающие в рамках проекта LIGO (Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория), зафиксировали слабые колебания. Последующие месяцы понадобились для того, чтобы проверить и интерпретировать показания детекторов. Выступая 11 февраля на презентации, организованной Национальным научным фондом, исполнительный директор LIGO Дэвид Рейтзе рассказал о том, что стало источником загадочных колебаний. Предположительно, зарегистрированные гравитационные волны возникли в результате столкновения двух черных дыр, масса которых превышает массу нашего Солнца в 29 и 36 раз соответственно. Само явление произошло около 1,3 млрд лет назад. За считанные доли секунды в окружающее пространство выделилась энергия, равная трем массам Солнца; гравитационные волны, распространяясь во все стороны со скоростью света, наконец достигли и нашей планеты.
Учитывая, насколько низка вероятность подобного явления (слияния двух черных дыр), можно сказать, что зарубежным физикам страшно повезло: если бы явление имело место хотя бы на 15 лет раньше, до того как был открыт проект LIGO, гравитационные волны некому было бы зафиксировать. Рейтзе назвал детекторы-близнецы, установленные в двух обсерваториях, «самыми точными измерительными устройствами, когда-либо создававшимися руками человека». Научный отчет об открытии опубликован за коллективной подписью в журнале Physical Review Letters, посвященном теоретической физике.
Гравитационные волны были предсказаны австрийским физиком Альбертом Эйнштейном в рамках общей теории относительности (ОТО), созданной им к 1915 году. А что такое гравитационные волны? Эти волны, которые способна излучать любая движущаяся с переменным ускорением материя, представляют собой своего рода аналог электромагнитных волн, однако их энергия в 1040 меньше, благодаря чему их чрезвычайно сложно обнаружить. ОТО была с самого начала воспринята в штыки многими физиками, поскольку ее экспериментальное подтверждение сопряжено со значительными сложностями. Получить подтверждение нескольких следствий ОТО удалось в течение столетия, прошедшего с ее создания, — астрофизики наблюдали наглядные подтверждения гравитационного линзирования далеких галактик, приводящего к искривлению света в мощном гравитационном поле, замедления времени в гравитационном поле звезд и т.п. Настал черед и гравитационных волн. Подчеркнув силу предвидения Эйнштейна, физики высказали мнение, что полученные ими результаты заставили бы знаменитого физика широко улыбнуться.
Открытие гравитационных волн дает физикам новый инструментарий для познания Вселенной. В частности, оно подводит научную базу под поиски гравитона — безмассовой частицы, с помощью которой передаются гравитационные взаимодействия. Существование гравитона было предсказано еще в 1930-е годы, однако из-за чрезвычайной слабости гравитационных взаимодействий никакие экспериментальные данные, подтверждающие его существование, получить не удавалось. Открытие гравитационных волн делает гипотезу о гравитоне более весомой — по данным регистрации гравитационных волн, их дисперсия (связь между частотой волн и волновым вектором) оказалась вполне совместимой с представлениями о безмассовом гравитоне.
Гравитация до сих пор остается одной из наименее понятных областей классической физики: являясь самым слабым из четырех типов фундаментальных взаимодействий, гравитация в то же время должна действовать по механизмам, аналогичным электромагнитному, сильному и слабому. Однако если для трех других типов известны частицы-переносчики (фотон для электромагнитного, W- и Z-бозоны для слабого и глюон для сильного), то невозможность «поймать» гравитон не позволяет разработать квантовую теорию гравитации.
Вдохновленные открытием команды физиков, научные журналисты уже вытащили из пыльных сундуков старые мечты о создании антиграва (устройства, способного экранировать гравитационные воздействия, позволяя, например, создавать летательные аппарата без крыльев, винтов и реактивных двигателей) и даже машины времени. Однако, общаясь с журналистами в рамках упомянутой презентации, исследователи огорошили их известием о том, что подобные проекты могут быть делом лишь отдаленного будущего. Гравитация — по-прежнему черная кошка в темной комнате, и ее только предстоит поймать.
поддержать проект
Подпишитесь на «Русскую Планету» в Яндекс.Новостях
Яндекс.Новости