Это открытие подтверждает одно из важных положений общей теории относительности.
ВАШИНГТОН, 11 февраля. /Корр. ТАСС Андрей Шитов/. Ученые в США подтвердили существование гравитационных волн, предсказанное почти сто лет назад общей теорией относительности Альберта Эйнштейна. Об этом объявил Национальный научный фонд США, где прошла пресс-конференция, посвященная открытию.
Гравитационные волны были зарегистрированылазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Они представляют собой колебания ткани пространства-времени, которые разбегаются от массивных объектов, движущихся с переменным ускорением.
ЦИТАТА
Что такое гравитационные волны
Гравитационные волны — это колебания ткани пространства-времени, которые разбегаются от массивных объектов, движущихся с переменным ускорением. Похожим образом перемещающийся электрический заряд порождает волны электромагнитные, но только их гораздо легче зарегистрировать. Об открытии было объявлено на специально созванной NSF (National Science Foundation — национальный научный фонд) конференции.
ЦИТАТАПри этом суммарная масса единой дыры оказалась на 3 солнечных массы меньше, чем сумма двух масс: оставшаяся энергия была испущена в форме гравитационных волн.
«Когда волна от столкновения дошла до Земли, она начала трястись — примерно как трясется желе», — рассказал исполнительный директор LIGO Дэвид Райц (David Reitze). По расчетам ученых, столкновение произошло 1,3 млрд лет назад.
Спикер LIGO Габриела Гонзалес (Gabriela Gonzalez) рассказала, что мы можем слышать гравитационные волны и даже запустила аудиозапись.
Гравитационные волны предсказал еще Альберт Эйнштейн, но все экспериментальные попытки их обнаружить заканчивались провалом.
Дело в том, что даже сильные гравитационные волны вызывают лишь крохотные изменения: объекты, удаленные друг от друга на расстояние метра будут как бы колебаться на волнах пространства-времени и становиться то ближе, то дальше друг от друга.
Именно поэтому ученые рассчитывали обнаружить гравитационные волны только от очень тяжелых объектов вроде сталкивающихся галактик, вращающихся черных дыр или двойных звездных систем.
В коллаборации LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) для этого использовали наземные гравитационные телескопы — гигантские Г-образные антенны с длиной плеч по четыре километра. Внутри них в условиях высокого вакуума распространялись лазерные лучи, которые отражались от подвешенных в противоположных концах антенн зеркал.
А поскольку гравитационная волна периодически растягивала и сжимала плечи телескопа, разные лучи, шедшие по разным оптическим путям, приходили на выход с небольшими задержками. Именно их в конечном счете и регистрировали экспериментаторы по возникающей при взаимодействии лучей характерной интерференционной картине.
Из этих данных ученые сделали вывод об отклонении на уровне 10 в минус 19 степени м. — сигнале, который свидетельствовал о прохождении гравитационной волны, порожденной системой двух черных дыр на расстоянии около 50 миллионов световых лет от Земли.
ЦИТАТАОни боролись с квантовыми эффектами, искажающими сигналы сверхчувствительных антенн (зафиксированное отклонение в 10 в минус 19 м. в 10000 раз меньше радиуса протона) и также разрабатывали саму конструкцию телескопа.
«Как и в случае электромагнитных волн, мы осознаем это открытие в полной мере через некоторое время. Проект LIGO начался в 1992 году, в сложное для России время, но Россия подключилась к нему. Один из пионеровгравитационно-волновых исследований в мире — российский физик Владимир Брагинский — создал на базе физического факультете МГУ школу, воспитанники которой смогли активно участвовать в проекте, получить важные результаты», — сказал Митрофанов в беседе с коррепондентом ТАСС Александрой Борисовой.
В частности, именно российские физики предложили подвешивать зеркала на кварцевых нитях вместо стальных, что снизило посторонние шумы в системе.
В прошлом году физики уже сообщали о наблюдении следов гравитационных волн в реликтовом космическом излучении, но тогда их результаты признали ошибкой.
Теперь гравитационные волны пронаблюдали в более прямых измерениях.
Если эти данные не будут опровергнуты, это станет очередным подтверждением общей теории относительности и откроет путь к давней мечте физиков — созданию теории квантовой гравитации и, возможно, даже теории великого объединения, описывающей все виды физического взаимодействия в единых терминах и уравнениях.
«Мы надеемся, что это вдохновит наших студентов: в физике сейчас есть много интересных и нерешенных проблем», — подытожил ученый.
Свежие комментарии