Равиля Фаттахова

© Областная газета

Наука и техникаМир

12526

19.04.2016, 16:26

Гравитационные волны меняют пространство

В начале 2016 года международная коллаборация физиков впервые в истории человечества зарегистрировала гравитационные волны. Волны были порождены слиянием двух черных дыр и обнаружены с помощью специального детектора-интерферометра LIGO, который находится в США. Что такое гравитационные волны, почему для их открытия потребовался целый век и какова в этом роль российских ученых? Об этом «Областной» рассказал руководитель астрономической обсерватории ИГУ, научный руководитель Иркутского планетария Сергей Язев.

Сергей Язев

– Сто лет назад Альберт Эйнштейн завершил работу над общей теорией относительности. Новая по тем временам теория допускала существование так называемых гравитационных волн, которые возникают постоянно и везде. Простой пример: мы машем рукой, от руки расходятся гравитационные волны. Но гравитация – самая слабая сила из всех существующих в природе, и чтобы зафиксировать гравитационные волны, необходимо наличие двух факторов. Во-первых, должно произойти какое-то мощное событие, при котором задействованы гигантские массы, например, слияние звезд между собой, падение одной звезды на другую или что-то подобное. А во-вторых, нужна невероятно чувствительная аппаратура, которая зафиксировала бы сигнал от этого события на Земле.

Идея о том, как зарегистрировать гравитационные волны, существует уже много десятилетий. Физики прекрасно понимали, что нужно сделать, но нужных технологий долгое время просто не существовало. Детектор-интерферометр LIGO в США, который обнаружил сигналы гравитационных волн, был задуман еще в 1992 году. Длительное время физикам ничего не удавалось зафиксировать, потому что установке не хватало чувствительности. Дело в том, что гравитационные волны – это, по сути, колебания некой сущности, которое физики называют «пространство-время». Это, например, означает, что расстояние между двумя элементами установки может начать колебаться, потому что само пространство меняет свои свойства. Оказалось, что необходимая чувствительность прибора находится за пределами реального восприятия – амплитуда колебаний должна быть примерно в 10 тысяч раз меньше, чем размеры ядра атома. Это фантастические точности. В прошлом году установка была модернизирована, после чего удалось зафиксировать сигнал из глубин Вселенной о чрезвычайно мощном событии – слиянии двух черных дыр. Оно произошло один миллиард триста миллионов лет тому назад, и только 14 сентября прошлого года его отголоски дошли до Земли. Благодаря одновременно зафиксированному гамма-всплеску стало понятно, что это не случайный шум. Специалисты очень долго проверяли результат и только в феврале рискнули оповестить мир о том, что великое открытие сделано.

– Сергей Арктурович, какое значение для науки имеет открытие гравитационных волн?

– Гравитационные волны проходят сквозь что угодно. Это значит, что мы будем получать новый тип информации о физических процессах. Во время события 14 сентября три массы Солнца, когда слились две черные дыры, превратились в энергию гравитационных волн. Это чудовищная энергия, поэтому даже на расстоянии миллиард триста миллионов световых лет мы почувствовали это событие. Представьте: дрожь пространства, которая распространилась по всей Вселенной.

Важно отметить, что одновременно с регистрацией гравитационных волн сделано несколько других открытий. Во-первых, получено доказательство о существовании черных дыр. Астрономы, астрофизики в этом не сомневались, но некоторые физики-теоретики до недавнего времени отрицали существование таких объектов. Во-вторых, подтверждено, что гравитационные волны распространяются со скоростью света, что было предсказано в общей теории относительности.

Нужно сказать еще об одном открытии. Есть такое понятие «горизонт событий черной дыры». Две дыры сливались между собой, горизонт событий приобрел некую сложную форму и колебался. Получилась оболочка, под которой уже черная дыра, а снаружи еще нет. Этот эффект – динамика горизонта событий – был впервые зафиксирован во время наблюдений, хотя никто не ожидал такого рода открытия.

– Российские ученые участвовали в эксперименте по регистрации гравитационных волн?

– Детектор-интерферометр американский, но опыт ставила международная команда, в составе которой были и российские специалисты. Установка ловила сами гравитационные волны, но нужно было понять, откуда они пришли, какое событие их вызвало. Так вот, для этого в программе использовались телескопы всего мира, в том числе российская сеть телескопов «МАСТЕР». Однако определить источник волн удалось все же с помощью зарубежной техники.

Многие теоретические основы эксперимента, поставленного в США, созданы в России. В нашей стране одним из пионеров поиска гравитационных волн был известный физик, сотрудник МГУ Владимир Брагинский.

Московский астрофизик, руководитель проекта «МАСТЕР» Владимир Липунов вместе с коллегами еще в 1992 году опубликовал статью, в которой говорилось, что первым событием для фиксации гравитационных волн будет именно слияние черных дыр. Кроме того, известно, что российские ученые внесли вклад в разработку конструкции детектора-интерферометра. В целом около тысячи человек, так или иначе, участвовали в проекте, и российские физики внесли свой вклад в общее дело.

– Может ли открытие гравитационных волн претендовать на Нобелевскую премию по физике?

– В целом открытие гравитационных волн – это событие нобелевского класса. В большинстве случаев открытия происходят неожиданно. Но в последние несколько лет были два исключения, когда открытия предсказывали, и они происходили. Речь идет о бозоне Хиггса, открытия которого ждали несколько десятилетий, и гравитационных волн, для подтверждения которых потребовалась сотня лет. Все эти события были теоретические предсказаны, в обоих случаях теория оказалась правильной и подтвердилась наблюдениями. В 2013 году высшая награда по физике была присуждена Франсуа Энглеру и Питеру Хиггсу. Думаю, что за открытие гравитационных волн тоже будет присуждена Нобелевская премия.

Равиля Фаттахова

© Областная газета

Наука и техникаМир

12526

19.04.2016, 16:26

URL: http://babr24.net/?IDE=144340

bytes: 6132 / 5962

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Автор текста: Равиля Фаттахова.

Другие статьи в рубрике "Наука и техника"

Стать астронавтом не выходя из дома

14 ноября состоится исторический день запуска корабля Crew Dragon компании Space X на ракете Falcon 9. В эту субботу состоится запуск многоразовой ракеты Falcon 9, которая будет нести на себе космический корабль Dragon v2 для постоянных полетов на МКС.

Николай Наумов

Наука и техникаМир

3850

13.11.2020

Игры Разумова: грязное белье серийных защитников иркуцкости

Когда бывший вице-мэр Иркутска Дмитрий Разумов в очередной раз вернулся в родные пенаты и рассказал, как зарабатывать на деревянном Иркутске, сначала ему не поверили. Но он настаивал на своем.

Лера Крышкина

Наука и техникаРасследованияИркутск

10919

02.11.2020

Ртутные отходы «Усольехимпрома» извлекут с помощью разработок иркутских химиков

Работа по обезвреживанию и ликвидации накопленных отходов от деятельности бывшего «Усольехимпрома» идёт полным ходом. В сентябре 2020 года рабочие начали демонтировать железобетонные конструкции цеха и эстакады на подъездных путях к нему, начата расчистка участка от фрагментов конструкций цеха.

Миша Ковальски

Наука и техникаЭкологияИркутск

3487

29.10.2020

Иркутские учёные рассказали об особенностях байкальских рачков-экстремалов

Eulimnogammarus cyaneus — эндемичный байкальский гаммарус (рачок), обитающий в Байкале. Его особенностью является то, что он обитает в прибрежной зоне озера, в достаточно узкой полосе. Здесь наблюдается резкое изменение температур, поэтому рачка называют экстремалом.

Миша Ковальски

Наука и техникаИркутск

5544

28.10.2020

Нидерландские учёные советуют обниматься с коровами

Устали, чувствуете нервозность, хотите спокойствия и отдыха? Теперь необязательно тратиться на успокоительные препараты. В Нидерландах предлагают новый способ — обниматься с коровами.

Миша Ковальски

Наука и техникаБратья меньшиеМир

3563

25.10.2020

Блогнот. Только метаболизм и никакого сексизма!

«Доля ты!– русская долюшка женская! Вряд ли труднее сыскать» писал два века назад Николай Алексеевич. Трудно с ним не согласиться и сейчас, особенно сравнивая женскую долюшку у людей и …у байкальских рачков.

Максим Тимофеев

Наука и техникаИркутск

4782

23.10.2020

Россия отказалась вступать в международный проект по освоению Луны

Международный масштабный лунный проект, который продлится более 10 лет, скорее всего, пройдёт без России. Дело в том, что с нашей страной до сих пор не заключили соглашение по совместной реализации лунной программы. И в основном происходит это по желанию именно России.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

3819

19.10.2020

Реагенты от гололёда наносят вред почве и воде

С каждым годом влияние противогололёдных реагентов усиливается. И речь идёт не о положительном эффекте, а о негативном. Это доказали учёные из Красноярского научного центра СО РАН.

Миша Ковальски

Наука и техникаЭкологияКрасноярск

3847

15.10.2020

На Марсе обнаружили древние дюны и подлёдные озёра

Новые открытия позволили по-новому взглянуть на геологию красной планеты. Так, учёные обнаружили на Марсе древние окаменевшие дюны. По оценкам им насчитывается не менее миллиарда лет. Само по себе наличие дюн на данной планете не является открытием.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

3874

14.10.2020

Нобелевская премия 2020: черные дыры, альтернатива ГМО и другое

Стали известны имена лауреатов Нобелевской премии 2020 года. Удивительно, но в этом году премию получили три очень важных открытия, значимость которых известна уже давно, однако удостоились награды они только сейчас. Так, Нобелевский комитет присудил премию по физике за черные дыры.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

3615

12.10.2020

Химиотерапия может стать менее вредной благодаря учёным из Томска

Раковая опухоль остаётся одной из самых опасных болезней современности. Единственным эффективным методом лечения до сих пор остаётся химиотерапия. Хотя известно, что она наносит вред и здоровым клеткам. Ранее по теме Бабр писал: Проблемы онкологии в Сибири.

Миша Ковальски

Наука и техникаТомск

4080

08.10.2020

Современные старики стали умнее и быстрее

Снижение когнитивных способностей, короткая память, невнимательность, медленная ходьба, да и в целом всех движений. Старость пугает всех, но от неё никому не скрыться. Финские учёные Университета Йювяскюля оповестили о радостной новости.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

4606

29.09.2020

Лица Сибири

Литвин Дмитрий

Ковалев Владимир

Егоров Вадим

Моисеев Владимир

Таевский Борис

Огородников Петр

Николаев Александр

Перков Юрий

Смирнов Олег

Торопов Кирилл