• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
12.12.2016
Редакция Naked Science
14
2 440

Эхо гравитационных волн указало на возможное нарушение Общей теории относительности

3.9

У гравитационных волн обнаружили «эхо» – слабый сигнал, который может быть связан с решением информационного парадокса черных дыр. Пока что данные недостаточно надежны, но если их удастся подтвердить, «эхо» станет отзвуком новой физики, объединяющей теории Эйнштейна и квантовую механику.

ligo-gravitational-waves-508412844
©Wikipedia

В начале 2016 г. детектору LIGO удалось обнаружить гравитационные волны, предсказанные Общей теорией относительности (ОТО) еще за сто лет до этого, а вскоре наблюдения подтвердились во второй и в третий раз. Находка стала очередным триумфальным подтверждением точности выкладок Эйнштейна и его последователей. Однако в ней же могут содержаться и намеки на новую физику, за пределами современных уравнений ОТО и квантовой механики.

В тех же наблюдениях гравитационной волны, созданной могучим слиянием пары черных дыр, группа физиков из Канады и Ирана обнаружила «эхо» – возможное указание на разрешение одного из парадоксальных следствий ОТО. Дело в том, что, по уравнениям теории, невращающуюся и незаряженную черную дыру можно назвать самым простым объектом во Вселенной: она характеризуется лишь одним параметром – массой.

Если к ней добавится новый объект, она лишь увеличит массу, независимо от того, что это был за предмет и из какого вещества состоял. Это могло быть даже антивещество с той же массой, но противоположным зарядом. А если она в результате хокинговского испарения снова потеряет массу и станет прежней, то получится, что весь первоначальный предмет черная дыра «переработала» в хаотическое излучение, нисколько не изменившись сама и полностью уничтожив информацию об исходном предмете.

Все это в корне противоречит принципам квантовой механики, заставляя физиков искать объяснения, обещающие примирить квантовую механику с ОТО именно там, где они сталкиваются особенно непримиримо – на границах черных дыр. Например, предположено, что их окрестности могут представлять собой настоящий фаерволл – «огненную стену» высокоэнергетических частиц, которая буквально «сжигает» все, что добралось сюда, уничтожая всякую информацию. Имеются и другие гипотезы о существовании на горизонте событий черных дыр различных структур, которые могли бы разрешить информационный парадокс.

Португальский физик Витор Кардозо (Vítor Cardoso) и его коллеги показали, что если такие структуры на горизонте событий существуют, то при слиянии черных дыр они должны проявляться в характеристиках созданной при этом гравитационной волны своего рода «эхом». Некоторая доля энергии будет задерживаться у горизонта, и гравитационный сигнал окажется более «размазанным», чем можно было ожидать. В статье, которую представили Джахед Абеди (Jahed Abedi) и его коллеги, сообщается о возможном обнаружении такого «эха».

По расчетам ученых, наличие структур вокруг горизонта событий сливающихся черных дыр, волны от которых обнаружил LIGO, должно проявляться «эхом», приходящим спустя 0,1, 0,2 и 0,3 с после основного сигнала. Еще раз обратившись к данным, которые собрал детектор, они действительно нашли нужные «отголоски», причем у всех трех волн, детектированных LIGO.

Стоит заметить, что статья представлена на онлайн-сервисе ArXiv для предварительного ознакомления и поиска неточностей и ошибок перед отправкой в рецензируемое издание. К тому же достоверность находки оценивается всего в 2,9 Сигма, не дотягивая до принятого уровня. Выяснить, что это – случайное совпадение, или же действительно указание на возможное уточнение ОТО и квантовой механики – помогут лишь новые наблюдения молодой гравитационной астрономии.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:02
Игорь Байдов

Грузовой самолет будут использовать для перевозки 90-метровых лопастей ветряных турбин, которые невозможно доставить по суше из-за размеров. Предполагается, что этот аппарат произведет революцию в сфере возобновляемых источников энергии.

Вчера, 13:05
Ольга Иванова

Новые автомобили известных брендов, купленные за последние несколько лет, оказались в два раза менее качественными, чем те, что были приобретены в 2010 году. И в будущем ситуация будет только хуже. К такому выводу пришли исследователи из США, которые также оценили марки машин по их надежности, составив рейтинг — от более к менее качественным автомобилям.

Вчера, 19:23
Полина

Распространено мнение, что, чтобы справиться с гневом, необходимо дать волю негативным эмоциям. Исследователи из США доказали, что такой метод не позволяет снизить уровень агрессии.

Вчера, 11:02
Игорь Байдов

Грузовой самолет будут использовать для перевозки 90-метровых лопастей ветряных турбин, которые невозможно доставить по суше из-за размеров. Предполагается, что этот аппарат произведет революцию в сфере возобновляемых источников энергии.

Позавчера, 08:39
Михаил Орлов

Глобальные изменения климата сказываются как на природе, так и на населении Земли. Среди последствий потепления — волны жары и увеличение числа жарких дней, которые напрямую влияют на здоровье людей и повседневную жизнь. Российские ученые из Высшей школы экономики и Института географии РАН спрогнозировали, как летний зной будет влиять на жителей России в ближайшие десятилетия. Они назвали регионы РФ, которые могут пострадать от жары сильнее всего, и выявили ведущие факторы таких изменений.

15 марта
Юлия Трепалина

Рассмотрев опыт ферм по выращиванию крупных питонов в Азии, ученые пришли к выводу, что это один из эффективных, но в то же время наименее вредных для экологии видов животноводства. По мнению исследователей, людям стоит всерьез задуматься о его внедрении в массовых масштабах.

11 марта
Игорь Байдов

Американская компания Stratolaunch сообщила об успешном завершении летных испытаний прототипа гиперзвукового аппарата Talon-A, оснащенного ракетным двигателем. Во время беспилотного полета планер развил сверхзвуковую скорость.

13 марта
Алиса Гаджиева

Древние переселенцы из Анатолии не только устроили геноцид в Скандинавии, но и одарили выживших новыми болезнями.

Вчера, 11:02
Игорь Байдов

Грузовой самолет будут использовать для перевозки 90-метровых лопастей ветряных турбин, которые невозможно доставить по суше из-за размеров. Предполагается, что этот аппарат произведет революцию в сфере возобновляемых источников энергии.

[miniorange_social_login]

Комментарии

14 Комментариев

Андрей
16.08.2018
-
0
+
Добавил статью в закладки только из-за комментариев. Комментаторы, браво!)
DELETED
16.08.2018
0
Даннная статья и тем более выше сказанные комментарии доказывают что С.Кинг всё таки не от мира сего! Вся Ваша концепция о мультивселенной и прочих "завихрений" описется в его творчестве под названием "Тёмная Башня"! Если не читали очень рекомендую.
"Учёные ведь только и занимаются моделированием. И стремятся максимально уточнять свои модели. Так работает наука"... Правильно...земная наука именно так и работает...потому сегодня и оказалась в глубочайшем системном кризисе: гипотез, теорий и моделей сотни, а как устроена Вселенная и микро мир, как не знали со времён Птолемея так и не знаем! Гравитационные волны ловим, а то, что прибор (ЛИГО) принципиально их ловить не может, этого не знаем...но уверенно ловим! Вы только вдумайтесь в абсурд ситуации: расстояние между зеркалами ЛИГО устанавливаем с помощью луча лазера, с точностью до 10 в -10 м, (длинна волны света в триллионы раз больше размера атома и ещё больше размера протона), но при этом улавливаем изменение расстояния равное 1/10000 размера протона! Да вас засмеяли бы и Птолемей, и Эйнштейн и Гейзенберг! Вам лапшу вешают на вухи, а вам всё божья роса! А все ваши "уточнённые модели" - те же самые уточнённые эпициклы Птолемея и чем их больше, тем дальше от истины, а в итоге - тупик, уныние, конец истории и конец времён....и всё благодаря таким "правильным" учёным, как Вы, уважаемый Евгений, которые в состоянии "шестикласснику донести решение дифференциального уравнения" и не в состоянии объяснить почему джетов у СМЧД бывает то один, то два! "Мне думается, у вас первоцель -- спор. Если бы вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО хотели понять суть -- вы бы не спорили, а изучали тему. Читали не "интернет и форумы" -- а научные публикации"...уважаемый коллега, ну во-первых спор это всегда важно и хорошо, без него в науке - ни на шаг, хотя в споре истина и не рождается, но всегда зачинается! Поэтому советую Вам не пользоваться такими дешёвыми приёмами и не прикрывать свою собственную не способность логически отвечать на поставленные вопросы, обвинениями оппонента в его безграмотности! Ну, вот в чём моя безграмотность, если я всего-навсего спросил вас о числе джетов у СМЧД, а Вы мне не ответили? Это я на вас должен обижаться, я вас должен уличать в невежестве, а Вы советуете мне читать первоисточники! Я-то и последовал бы вашем совету, да вот токо не знаю за какие источники засесть...если все они написаны с одной единственной целью - добавить ещё один эпицикл в ошибочную теорию или добавить ещё одну зтычку в прогнившую космологическую стандартную модель! Да если бы Ньютон или Эйнштейн в своё время следовали бы вашему антинаучному совету, то …до мы до сих пор запускали бы космические корабли по епикуровским эпициклам, деферентам и эквантам! За пожелание "всего хорошего", благодарю и Вам того же! Успехов, коллега, дерзайте, наука любит настойчивых исследователей, готовых ради истины пойти в огонь!
JhonnyM
21.05.2018
-
0
+
Пустой разговор. Я не намерян с вами спорить. Если вы не хотите вникать в написанную логику, зачем я трачу время? Не исключаю, что могу быть слаб в объяснении и донесении материала. Но, ведь и шестикласснику трудно донести решение дифференциального уравнения. Он попросту не имеет должной базы и не в состоянии воспринять результат. Теория относительности -- не более, чем модель. Очень красивая и элегантная. Так же, как и механика Ньютона. Но механика Ньютона менее точна. Вернее, механика Ньютона -- частный случай теории Эйнштейна. Она не устраивает вас, смущает -- извольте предложить лучшую модель? Только, пожалуйста, рабочую и хотя бы что-либо предсказывающую. Учёные ведь только и занимаются моделированием. И стремятся максимально уточнять свои модели. Так работает наука. А критика -- роскошь для пассивных (бесполезных?) наблюдателей. По картинке -- серьёзно? Это научно-популярный ресурс. Картинка -- формальность. Да и не изобразите вы наглядно трёхмерие на плоскости... Гравитационные волны вообще невидимые с точки зрения электромагнитного спектра (: Про джеты я написал, вы либо невнимательно прочитали, либо не пожелали понять написанное. Джеты везде двухсторонние. Это следствие лоренцовских преобразований. Именно ввиду релятивистских эффектов они и получаются. То, что в некоторых случаях мы ВИДИМ одну струю -- лишь НАБЛЮДАТЕЛЬНЫЙ эффект. Их там две. Вторую мы не видим. Даже, если чего-то не видно (область газа, например), не значит, что этого нет. Мне думается, у вас первоцель -- спор. Если бы вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО хотели понять суть -- вы бы не спорили, а изучали тему. Читали не "интернет и форумы" -- а научные публикации. Их с 60-х годов по активным ядрам скопилось вполне достаточно. Извините, если что-то не смог доходчиво объяснить. Больше не стану. P.S. -> последнее уточню: нет, природа не противится, а именно запрещает знать нам некоторые вещи ТОЧНО. Это так же невозможно, как открыть рот и сказать "п". Знакомьтесь с принципом неопределённости Гейзенберга. Эйнштейн долго пытался его опровергнуть (замечательнейшее время было и великолепные по своей красоте споры). Если вам удастся это сделать -- вы совершите переворот в науке. Успехов :)
А теперь взгляните на рисунок, иллюстрирующий схему образования и истечения ГВ, что нам подал автор в заголовке и скажите мне, где там надо понимать - скорость распространения ГВ? Там где - фронт спирали Архимеда или там, где скорость истечения самой струи-спирали? На такой схеме, скорость фронта ну никак не может быть световой, т.к. спираль то должна сделать целый оборот вокруг точки взаимодействия двух дырок, а это значит, что чем дальше от этой точки, тем медленнее будет перемещаться фронт! Я не исключаю, что что-то недопонимаю, но если теория этот процесс описывает иначе, то и рисунок должен быть иным, а так - ляп и не более.
За опучатки могли бы и не извиняться, это - признак не безграмотности, а просто усталости или ...вот я например, постоянно переставляю рядом стоящие буквы в словах, т.к. очень быстро стучу на по клаве...которая к тому же не выстукивает некоторые буквы, как та печатающая машинка у Бендера в конторе "Рога и копыта"...Что до джетов...так и я говорю, что они не от магнитного поля (МП)! Я сказал, что вашей идеи нигде не встречал, а про МП - сплошь и рядом! Я не буду вникать в вашу логику, она изложена довольно кратко и не ясно, я просто хотел вам сказать, что ваша теза, что джет -- результат лоренцовских преобразований, для меня не очевиден и в качестве примера я хотел получить от вас ответ: почему, например, в некоторых квазаров - один джет на 1.5 млн свет. лет, а у других - два таких же? Согласитесь, что на СМЧД, что в центрах этих активных галактик, падает одна и та же плазма, суммарный заряд которой равен нулю! Надеюсь, вы знакомы с фота таких галактик, если нет - скину ссылку. Но мне кажется, что вы не поняли меня, что до двух струй и считаете это...оптической иллюзией, что-ли? А ведь это - ключевой момент и вам его ну никак не объяснить ни лоренцевскими формулами ни эффектами СТО! Особенно меня умиляют ссылки на формулы Эйнштейна, написанные до того, как об устройстве вселенной (в т.ч, и ЧД) ничего почти не было ведомо!Вот, например, скажите мне, какие уравнения ОТО надо считать правильными (и положенными в основу существующей стандартной космологической модели): те, что первоначально написаны в 1915 году, или те в которые автор потом ввёл (от фонаря, как сам сказал!) свой знаменитый Л-член (что бы остановить сжатие Вселенной), или те, которые потом оставил нам, но у же без Л-член? Вот поясните идиоту типа меня, как теперь, в 21-м веке эти уравнения без Л-члена могут быть положены в основу стандартной модели, если они приводят к коллапсу вещества нашей вселенной и совершенно противоречат наблюдениям? Вот так же и джетами, которых - то два, то один!
Евгений, спасибо! Детали не очень понял (не родная тема), но суть уловил - преобразования Лоренца, а не магнитное полев основе возникновения джетов...хотя до этого встречал повсюду в сети и на форумах только вариант с магнитным полем! Я не согласен с вами не только потому, что у меня есть иной ответ (готовлю к печати, потому пока...сами понимаете...), но ещё и хотя бы потому, что вам в таком случае надо пояснить, почему джетов два...хотя бывает и один? А ещё каким образом частицы релятивиской плазмы меняют направление движения на 90 градусов почти мгновенно, там у основания джета? И ещё: если электрон подвижный это - ток, то как быть с подвижными протонами? Ведь согласитесь, что плазма состоит не только с одних отрицательных частиц, а потому она в целом-то нейтральна! Не так ли, коллега?
    JhonnyM
    22.05.2018
    -
    0
    +
    Вселенная электрически нейтральная, однако ж стрелка компаса почему-то уверенно показывает направление, как так? Это демагогия уровня каких-нибудь философов в бочке, оставим им их хлеб. И, если бы вы меня действительно поняли, то уяснили бы простую истину -- магнитное поле не причём (слитно пишется, в предыдущем комментарии допустил орфографическую опечатку в ряде других) при формировании релятивистских струйных выбросов (так называемых джетов). Касательно "иного ответа" -- нет, не понимаю. У меня закрадываются подозрения. Печати где? В сети и на форумах?? Поясню касательно двух джетов... вновь... Выделенное направление по, скажем, оси z -> как считаете, ось z направлена в одну сторону? В том смысле, что переверните, бога ради, этот аккреционный диск, куда теперь стремиться струе?? Струи две, очевидно же. Когда видим одну струю, ключевое слово здесь "видим". Достаточно широко распространена гипотеза касательно доплеровского усиления. Сгустки струи, направленной на наблюдателя, движутся с релятивистской скоростью, и поэтому из-за эффекта Доплера их излучение более интенсивно, чем излучение контрвыброса. Релятивистские джеты формируются в релятивистской зоне на расстоянии менее трёх радиусов Шварцшильда от ЧД. Температура диска по мере приближения к ЧД увеличивается. Отсюда и околосветовые скорости электронов (это же было написано комментарием ранее), отсюда и эффекты СТО. То есть формирование джета.
Коллеги Евгений и Nisk Kodusoff! Сарказм и только сарказм! Согласен, что наука занимается моделированием природы, но природа отнюдь не запрещает нам "знать что-то точно" и не помогает, а просто противится, оберегая свои тайны, как жадные гномы охраняют своё золото от людей! Не вполне разделяю так же вашу тезу что "ЧД не столь компактные объекты, сколь области пространства-времени", поскольку на сегодня мы почти ничего не знаем о реальной топологии и генезисе этих самых загадочных и самых важных объектах Вселенной. Интернет забит сообщениями о том, что ЧД совершенно не такие как их нарисовали теоретические физики, я не стану вас утомлять ссылками, сами с усами, просто приведу один единственный пример: в потугах объяснить происхождения джетов у ЧД, теоретики остановились на одной единственной модели, основной на том, что джеты выбрасываются не из Чд непосредственно, а из окружающих их аккреционных дисков разогретой плазмы, на что я всегда задаю один и тот же вопрос: а покажите мне даже на пальцах как это магнитное поле там образуется, какие-такие законы его там генерируют и ...в ответ тишина! Всё: муха села на варенье, вот и всё стихотворенье.
    JhonnyM
    20.05.2018
    -
    0
    +
    Распространённая ошибка. Образование джетов связано не с магнитными полями. Это в звёздах оно связано с магнитными полями. В активных ядрах образование связано с обычными элементарными представлениями релятивистской плазмы. При наличии аккреционного диска, газ в нём нагрет до очень высокой температуры ~10^8 кельвинов, какие скорости электронов будут? Околосветовые. При таких температурах ~ 0.2-0.3 скорости света. Можете посчитать, я не удосужился для данного комментария (через kt и mv^2) Масса электрона известна, трудности не должно возникнуть. Далее преобразования Лоренца. Есть принцип относительности Галилея в механике, который гласит, что, если объект движется равномерно и без ускорения (инерциально), то отличить движущуюся систему от неподвижной невозможно. Когда мы пытаемся сиё перенести на электромагнитные явления, мы выясняем, что электрон неподвижный -- это заряд. А электрон подвижный -- это ток. Для этого и придумана специальная теория относительности, которая примиряет электромагнитные явления с принципом относительности. Там работают преобразования Лоренца. Которые влекут собой преобразование координат. И если есть очень горячая плазма и, допустим, максвелловское распределение, но есть цилиндрическая симметрия, то при очень высоких скоростях обычное больцмановское распределение, которое одинаково по всем направлениям (по z, по тангенциальному, по радиусу) начинает корёжиться преобразованиями Лоренца. И направление вдоль оси оказывается предпочтительным. Из-за цилиндрической симметрии (аккреционный диск вращается и имеет цилиндрическую симметрию, не точечную). Из-за этого энергия начинает радостно качаться вдоль джета, он начинает схлопываться, коллимироваться, а если, не дай бог, там появилось маленькое-маленькое магнитное поле, релятивистские джеты начинают высвечивать как новогодняя ёлка на этом магнитном поле. То есть, важно понимать, что джеты, которые наблюдаются, скажем, в звёздах -- там другие поля. Это поляры, тот же Cygni v404, это поляр. Зверские магнитные поля, там магнитные поля Мегагауссы. Здесь магнитные поля, чтобы нормально работал синхротрон, нужны несколько гауссов. В межзвёздной среде поля очень маленькие. В крабовидной туманности там всего ничего, но достаточно, чтобы светилось. Идея синхротрона проста -- там возникают сверхсветовые движения, связанные именно с преобразованиями Лоренца. То есть когда смотрим на пятна в джете кажется, что они двигаются друг от друга, если известно расстояние, то выходит скорость больше света. Но это оптическая иллюзия. В общем, это уже несколько из другой оперы. Суть в том, что джет -- результат лоренцовских преобразований, магнитное поле совершенно не при чём.
DELETED
22.12.2016
-
0
+
ерунда . "дыры " врашаются и  + инфармация просто  теряется - как абычно . во внутренней структуре дыры . дыра в чём то ведь лежит - значит и тепература и взаимадействие есть  како то . 
    ерунда! согласный, причём полнейшая! и не важно, вращается ли дыра или просто в чём то лежит, и есть ли в ней температура а значить и инхвормация и есть ли какое взаимодействие между ними или нету? но учёным надо безоговорочно верить, чтобы там они ни предсказывали, они же не просто так ляпають, они же "по расчётам" всё делают, а это - наука и против не попрёшь!
    +
      ещё комментарии
      JhonnyM
      19.05.2018
      -
      0
      +
      Даже не улавливаю, сарказм это или порция бреда :) ЧД не столь компактные объекты, сколь области пространства-времени. Никто не предлагает никакой веры, строятся и предлагаются модели. Модель хороша, если описывает ряд явлений, и очень хороша, если способна что-то спрогнозировать и предсказать. Наука занимается моделированием природы. Не более. Природа запрещает нам знать что-то точнее (:
        А чего тут улавливать? Достаточно обратить внимание на стиль. Обычный бред, высказанный в саркастической форме. Сарказм — это просто выражение превосходства. Сарказм поднимает самооценку, упавшую ниже плинтуса по причине того, что всё, чем занимается физика, абсолютно непонятно автору комментария.

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: