Шесть гравитационно-волновых сомнений физика Ретта Аллана — Naked ScienceNaked Science
22.02.2016, 11:21
10 минут
Naked Science
31

Шесть гравитационно-волновых сомнений физика Ретта Аллана

И что теперь? Такой вопрос озадачил многих людей, узнавших о ставшем сенсацией открытии учеными обсерватории LIGO, которые заявили о том, что им удалось обнаружить гравитационные волны. В значимости открытия и некоторых его здравых деталях с холодным умом попытался разобраться американский физик и блогер Ретт Аллан.

24984166005_7e22073d20_o

По сути, гравитационные волны являются колебаниями пространства. Возможность их существования была предсказана уже как минимум 100 лет назад, да и ученые не сомневаются в присутствии гравитационных волн. А вот обнаружить их до сих пор не удавалось. Далее следует логичный вопрос: «Что открытие волн даст человечеству?» Пока ученые осторожно заявляют, что оно поможет открыть новые возможности изучения физики и процессов, происходящих во Вселенной. Очевидно, можно по-новому оценить космические катаклизмы, порождающие такие колебания, узнать новое о нейтронных звездах, черных дырах и о самой гравитации. А дальше думать, как гравитационные волны могут пригодиться землянам.

 

Гравитационные волны не должны быть полезными

 

Как только люди слышат о новом научном открытии, они, естественно, задаются вопросом, чем это открытие может быть полезно человечеству. В случае с гравитационными волнами многие интересуются, возможно ли теперь создание антигравитационной машины или, допустим, варп-двигателя, как в Star Trek. Все эти мысли нужны и важны, но они не учитывают главного: мы изучаем гравитационные волны для того, чтобы их понять. Лучше всего ситуацию характеризует цитата известного физика Ричарда Фейнмана: «Физика как секс: занятия могут, конечно, принести некоторый практический результат, но это не причина, по которой мы этим занимаемся». Ученые отмечают, что далеко не все научные открытия моментально находят применение. К примеру, созданному в 1960 году первому оптическому квантовому генератору тоже не нашли применение. А сейчас лазерные технологии есть в каждом доме.

 

Сделанное LIGO открытие не доказывает существование гравитационных волн

 

Наука никогда ничего не доказывает. Она строит модели. И если эта модель совпадает с реальными данными, это здорово. Но это не говорит о том, что открытие – истина. Вы можете найти данные, показывающие, что модель «не сходится» с реальностью, и доказать, что она неверна. Называть этот процесс можно по-разному: гипотезой, теорией, научным законом… В 1993 году Рассел А. Халс и Джозеф Х. Тейлор-младший получили Нобелевскую премию за открытие двойного пульсара, фактически подтверждающее теорию Эйнштейна, по которой эти пульсары излучали гравитационные волны. Получается, что Халс и Тейлор первыми доказали существование гравитационных волн. Что касается LIGO: они все же обнаружили волны или собрали доказательства их существования? Никто не видел гравитационную волну, что называется, воочию. Не поймите неправильно, я все же считаю это великим событием.

 

LIGO не смогла бы обнаружить сигнал без помощи

 

Дело в том, что у основной обсерватории LIGO есть помощник – Advanced LIGO, построенный в 2010 году для технической поддержки основного комплекса. Advanced LIGO обладает детекторами повышенной чувствительности. Поскольку гравитационная волна иссякает, преодолевая расстояние, более сильный детектор способен проникнуть глубже во Вселенную и, соответственно, имеет больше шансов «поймать волну». Без Advanced LIGO для фиксации события потребуется, чтобы, положим, столкновение нейтронных звезд произошло в непосредственной близости от Земли.

 

Национальный научный фонд сделал значительные инвестиции в LIGO

 

Фонд начал спонсировать поиск гравитационных волн еще в 70-х годах XX века. С той поры общий размер инвестиций в эти поиски превысил миллиард долларов. Понятно, что на возврат вложенных денег с научных проектов быстро рассчитывать не приходится. Долгие эксперименты, незначительный, на первый взгляд, прогресс и так далее. Вот как это обычно происходит. Стоит ли проект поиска гравитационных волн миллиард долларов? Безусловно. Общая сумма военных инвестиций в США в 2015 году составила 600 млрд долларов, так что LIGO не кажется таким уж дорогим проектом.

 

©flickr.com/Prachatai

 

Есть планы по размещению гравитационно-волнового детектора в космосе

 

Обсерватория в космосе была бы для этого идеальна, включая отсутствие помех. Космическая обсерватория может быть достаточно большой по размерам и позволит направлять зеркала для улавливания волн в любом направлении, в отличие от Земли. Достичь этой технически сложной, но не невозможной цели предстоит проекту eLISA. Будут запущены два аппарата LISA Pathfinder, которым предстоит смоделировать космическую обсерваторию. В случае устойчивого положения аппаратов, это будет первым шагом к ее созданию.

 

Гравитационные волны, возможно, получится обнаружить с помощью радиотелескопа

 

Пульсары – это «часы» Вселенной. Срок пульсаров измеряется с помощью радиотелескопа, использующего радиоволны вместо видимого света. Теоретически радиотелескоп вполне можно использовать в качестве гравитационно-волнового детектора, отслеживая сигналы пульсаров из разных мест. Когда низкочастотная гравитационная волна проходит через пульсар, его индивидуальные «часы» меняются. То есть, по сути, пульсары – это гигантская обсерватория LIGO в пространстве. Правда, нужно отметить проект Parkes Pulsar Timing Array, занимавшийся поиском гравитационных волн при помощи временных пульсарных решеток и осенью прошлого года объявивший о тщетности попыток. Наблюдения тогда заняли 11 лет.  

 

Вчера, 21:55
6 минут
Мария Азарова

У 46-летнего жителя США диагностировали редкую болезнь: синдром «автоброжения».

Сегодня, 18:33
2 минуты
Илья Ведмеденко

Инженеры Поднебесной провели аэродинамические тесты модели космической системы, использующей метод «воздушного старта».

Вчера, 12:44
5 минут
ТюмГУ

Педагоги ТюмГУ разработали методические рекомендации к урокам астрономии по теме «Космонавтика и небесная механика» на основе игровых миссий подлинного симулятора Kerbal Space Program.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.