Гравітаційні хвилі: Діти Ейнштейна

Poradi.com.ua_16.02.2016_nq24msRgfMzeBКінець минулого тижня розірвало блискавкою науково-технічного прогресу. Ти про це, ймовірно, і сам знаєш, адже мова йде про тих самих «гравітаційних хвилях», що, по всій видимості, перекочували з розряду теоретичних домислів столітньої давності в розряд «це, мать твою, правда!». Про це багато хто голосив на всіх провулках і в кожному підворітті. Навіть знайомі алкаші і обговорювали неймовірне відкриття інтернаціональної команди фізиків. Але ми вирішили заглибитися в сутність самого відкриття, адже так мало сказано про те, чим це обернеться для людства, і чому це так важливо для нас, звичайних людей, далеких від фізики і науки.Сенсацію представили світу 11 лютого на прес-конференції у Вашингтоні. Якщо опустити всі деталі, то команді міжнародного проекту LIGO Scientific Collaboration вдалося зафіксувати гравітаційні хвилі в лабораторних умовах. Для цього вони використовували кілька обсерваторій-детекторів, принцип роботи яких нам знати необов’язково. Самі обсерваторії розташовуються в штатах Луїзіана і Вашингтон. Їх основна сфера діяльності – це вивчення лазерно-интерферометрических і гравітаційно-хвильових даних. Щоб знайти цю раніше міфічну гравітаційну хвилю, були побудовані спеціально під проект LIGO два інтерферометра (вони розташовані перпендикулярно, але мають довжину 4 кілометри). Все це задоволення, звичайно, коштує колосальних грошей. Дослідники вважали, що хвилі утворюються шляхом злиття двох чорних дір, і якщо ці хвилі виявити, то до теорії відносності відпаде маса питань, які робили її лише теорією.

Зрозуміло, вчені зафіксували сигнал цього злиття. Сталося це ще 14 вересня 2015 року. Виникла чорна діра мала масою 62 сонця (перша чорна діра була масою 36 сонць, а друга в 29), а перебувала вона в 1,3 мільярда світлових років від нашої загубленої на периферії космосу планеті (отже, подія, яке було зафіксовано, відбулося 1,3 мільярда років тому!). Гравітаційні хвилі, які почали поширюватися в момент злиття дірок, мчали в нашу сторону зі швидкістю світла, але поступово вони стихали. В результаті їх було важко відрізнити від звичних вібрацій на планеті зразок звичайного шуму.

Чому є така сильна зв’язок між теорією відносності Альберта Ейнштейна і гравітаційними хвилями? Якщо ти є фізиком, то без праці відповіси на це питання. Вся справа в рівняннях хвильового типу, запропонованих Ейнштейном, рішення яких відповідає збурень простору-часу, що рухається зі швидкістю світла. Можливо, ти знаєш, що ці рівняння були запропоновані ще в 1915 році, але сто років (сто років і один рік, якщо бути точним) ніхто не знаходив їм підтвердження. Зрозуміло, до цієї самої конференції у Вашингтоні, яка пройшла 11 лютого. І це подія охрестили найбільшим в науці за останній час. Те, що було в теорії, стало правдою і на практиці.

Про те, що сигнал не є фальшивкою, а справжнім слідом гравітаційних хвиль, ми дізналися практично відразу, так як він був виявлений ще в ході тестового запуску LIGO, коли подібні «інжект», вкидання, не виробляються та їх фактично неможливо здійснити.

– Михайло Городецький, член LIGO –І все ж, якщо говорити про гравітаційних хвилях самим простим язиком, що вони доводять? Яка користь нам від того, що Ейнштейн був правий? Вчені завжди помиляються, а незабаром стають правими або піддаються забуттю. Стороннім людям важко визначити геніальність їх досліджень. Залишається тільки сліпо захоплюватися, або забути про цю частини людського життя. Але не в цьому випадку, адже відкриття прямим чином впливає на людський вектор розвитку, усвідомлення людиною свого місця у Всесвіті.

Справа в тому, що гравітаційні хвилі, як довгий час вважали вчені, є наслідком Великого Вибуху, а значить, початком нашого Всесвіту, першопричиною простору і часу. Виходить, тепер ми з впевненістю можемо стверджувати, що єдина істина зародження Всесвіту криється не в священних книжках, не в працях астрологів і магів, а в теорії Великого Вибуху. Зрозуміло, в ній є прогалини, але вони, вже на цей раз, не настільки істотні, як ця величезна невідомість, що існувала до тих пір, поки ми не усвідомлювали справжність гравітаційних хвиль. Тим самим люди в черговий раз можуть переконатися у перевагах наукового підходу в організації людського суспільства.

Вчені отримали остаточне доказ існування хвиль, передбачених Ейнштейном. Це справжній тріумф, доводить вірність теорії відносності.

– Tages-Anzeiger –Багато хто з нас думали, що зараз чоловік знаходиться в стані наукового застою, але останні події доводять тільки те, що ми або напередодні, або в процесі нової науково-технічної революції. І при цьому ми продовжуємо спостерігати мракобісся і релігійні війни, які, по суті, тому й активізувалися, що не можуть протиставити свої догмати суворою і всепоглинаючої наукової дійсності. У них немає відповіді на питання, які є у наукового співтовариства. І рано чи пізно їм буде уготовано своє містечко на уламках історії.

Poradi.ком.ua_16.02.2016_aKk5hdpVHKpSnАле ми відволіклися від самої науки, а адже обіцяли розповісти більш докладно. Фіксування гравітаційної хвилі не було самоціллю. Насправді вчені ніколи не будуть кидати такі катастрофічно величезні грошові ресурси на вивчення якоїсь певної проблеми. Тому ми можемо виділити декілька наукових результатів, кожен з яких є чертовски важливим для подальшого розвитку людства.

По-перше, люди нарешті знайшли пряме підтвердження існування чорних дір. Так, теоретично ми знали про чорні діри вже багато років, а от помацати цю теорію не могли. Зараз же можна з повною упевненістю сказати, що чорні діри існують. Це твердження справедливо і для подвійних чорних дір (адже вчені спостерігали за злиттям двох окремих чорних дір), тобто все це реально. До того ж, до цього моменту не було особливих інструментів, які допомогли б нам вивчати ці космічні об’єкти, а адже навколо чорних дір так багато цікавої остраху, яка підігрівається фантастичними фільмами, начебто подорожей у часі або коридорів в інші Всесвіти.

Чорні діри – це ніби кісток динозаврів Всесвіту, так що в деякому сенсі ми можемо зробити щось на зразок зоряної археології та подивитися на історію Всесвіту через продукти цих великих зірок.

– фізик Брайан Грін –По-друге, ми зрозуміли, з якою швидкістю рухається гравітація. Ньютон вважав її нескінченно великою, Лапласа, вираховуючи її по руху Місяця, думав, що швидкість гравітації перевищує швидкість світла в 50 мільйонів разів. До цього моменту існувала купа теорій, які пояснили швидкість гравітації тим чи іншим способом. І тільки старий Ейнштейн думав, що її швидкість дорівнює швидкості світла. Після того як вчені з LIGO заміряли різницю між часом приходу гравітаційної хвилі, вони виявили відповідність швидкості гравітації швидкості світла. Втім, це не означає, що всі інші гравітаційні теорії абсолютно невірні, адже деякі з них будуються на базі загальної теорії відносності. В перспективі вони можуть бути більш точними, але це вже дрібниці, адже ми вже можемо відкинути чимала кількість неспроможних теорій.

По-третє, тепер у людства з’явився ще один спосіб спостереження за Всесвітом: так звана гравітаційно-хвильова астрономія, а значить, багато астрономи в недалекому майбутньому будуть навчатися саме за цим профілем і вивчати тонкощі космічного буття з позиції гравітаційних хвиль. З’явився величезний простір для досліджень, який ніким особливо не пройдений, і це добре. Нова область вдихне деякий дух авантюризму в вчені уми. До того ж, завжди приємно усвідомлювати, що ти працюєш в самому передовому напрямку, який, на твоє щастя, визнане вже з самого початку свого існування.

Зупинки.com.ua_16.02.2016_hjp8y1sZzlKXqКоли Ейнштейн написав своє рівняння спеціальної теорії відносності про уповільнення часу та інше, практичного застосування не було видно жодного. Не пройшло і ста років, як воно з’являється. Інший приклад – це Фарадей, який показував свої досліди електромагнітної індукції в середині XIX століття. Коли його запитали, навіщо це потрібно, він сказав, що це ні чого не потрібно, це фундаментальна наука. Зараз будь-який наш двигун, електромотор працює за цим принципом.

– Рубен Саакян, професор фізики Університетського коледжу Лондона –У випадку з відкриттям гравітаційних хвиль справи йдуть так само. Якщо ти сподіваєшся, що завтра завдяки їм з’являться літаючі автомобілі або машини часу, то доведеться стримати свій запал і трохи почекати. В кінцевому підсумку такі фундаментальні для науки події завжди знаходять практичне застосування в житті людини. Але що саме це буде? Якась чергова дрібничка, яка спростить нам і без того просту життя, або щось грандіозне, щось, що допоможе нам подолати межі видимого космосу? Прогнозувати не будемо, хоча завжди можна пофантазувати на цю тему. Залишається лише сподіватися, що людина буде розсудливим.

А поки що можна тільки побажати дослідникам з LIGO подальших успіхів. Чутливість гравітаційно-хвильового детектора збираються збільшити в кілька разів, тим часом незабаром набудували нові, щоб не тільки Штати займалися цим трудомістким справою. Наприклад, скоро почне свою роботу детектор Advanced Virgo в Італії, а KAGRA – в Японії. Також буде побудований десятикілометровий Einstein Telescope і телескоп LISA з довжиною плечей інтерферометра в 5 мільйонів кілометрів. Все це пишність буде жити в Європі. Цілком можливо, що і Росія підключиться до процесу, адже якщо людство хоче йти в майбутнє, то воно повинно об’єднатися на цьому шляху. Навряд чи одній країні під силу витягнути всю цю махину.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: