Оновлено: 28.02.2016 13:49 ->
Що пов'язує яблуню Вулсторпа Манор - яку він закінчив свою кар'єру в якості крісла - з двома величезними пристроями, що нагадують металевий L? Ну, гравітація, теорія якої, згідно з популярною легендою, вискочила з мозку Ньютона, коли яблуко впало з названого дерева на голову.
Згідно з щоденником вченого, Ньютон лише дивився на падаюче яблуко зі свого вікна, але сьогодні припускають, що реальність така, що він вигадав історію пізніше, щоб довести реальні ідеї. У будь-якому випадку, серед астрономічних роздумів геніальний учений (який інакше вкладав у свою алхімічну діяльність та релігійний фанатизм принаймні стільки ж енергії, скільки в науковий пошук істини) припускав, що яблуко, яке завжди падало прямо вниз, було приваблене до центру Землі. що сила, яка привертає всі речі до Землі, може мати однаковий ефект у космічному просторі між планетами.
Сила, описана в законі загального гравітаційного тяжіння, гравітації, була доповнена і уточнена кількома загальними теоріями відносності Ейнштейна, які дали інший теоретичний опис явища. За його словами, сила тяжіння не зумовлена силою, що чиниться частинками. Натомість ми повинні уявити, що тіло нахиляється, вигинається навколо себе до межі своєї маси, математична модель чотиривимірного об’єднання простору та часу, яка не є незалежною одна від одної, незважаючи на наш повсякденний досвід. Спрощено у двох вимірах, ми можемо представити це так, ніби ми кладемо важку кулю на тугу гумову сітку. Просуваючись до кулі, все більш крута поверхня також свідчить про збільшення кривизни простору та зображеної ним гравітації. Якщо ми розмістимо на цій сітці кулю меншого розміру, вона почнеться до великої кулі завдяки похилій поверхні, ніби її притягує. Коли обидві кульки обертаються навколо один одного, він вібрує сітку, змушуючи хвилі починатися по всьому космосу. Ці гравітаційні хвилі, які Ейнштейн передбачив сто років тому, хоча сам він вважав, що, мабуть, ніколи їх не вдасться виявити.
З розвитком науки повільно було доведено кілька явищ, що випливають з теорії. Такими були ефект гравітаційної лінзи (коли шлях світла від віддаленого джерела, скажімо зірки, викривляється великим об'єктом перед собою, скажімо наше Сонце), червоне зміщення внаслідок гравітації або мікрохвильова хвиля, що виправдовує великий удар від ідеї Ейнштейна. Однак гравітаційні хвилі не поступались. Це настільки слабкий ефект, що спричиняє часткову зміну від десяти до мінус двадцяти одного на металевій металевій прутці.
СПИСОК ЧИТАТЕЛІВ
Два дзеркала були сейсмоізольовані на чотирьох зв'язаних маятниках, і переміщення лазерів, спроектованих на фотодіод, вимірювало довжину трубок. Поки не приходить хвиля, два лазерні промені гасять один одного на основі перешкод, тому на приладі нічого не видно. Коли гравітаційна хвиля змінює розмір трубок, лазерам потрібно більше часу, щоб пройти один і той же шлях, тому їх фаза змінюється, вони посилюють один одного, і в результаті сигнал починає блимати.
Прилад неймовірно чутливий, і купа інших пристроїв збирає інші сигнали, "шуми", на трьохстах каналах, лише приклад того, що хвилюють хвилі на узбережжі за триста кілометрів від LIGO у Вашингтоні. Угорські дослідники також брали участь у Як зазначив Жолт Фрей, завідувач кафедри атомної фізики Університету Етвеша Лоранда, керівник найбільшої угорської дослідницької групи, яка брала участь у проекті з 2007 року, той самий метод був використаний для копіювання американських атомів у Лосі Аламос у 1950-х рр . спричинив звукові хвилі низької частоти.
З позиції двох детекторів, величини затримки часу, дослідники також змогли визначити, з якого кута неба гравітаційна хвиля виходила з двох сплавлених чорних дір. Однак тріангуляція також може визначити напрямок сигналу більш точно. Тому LIGO розпочав виробництво третього інструменту, який буде побудований в Індії. Обладнання вже знаходиться в контейнері, але фінансування з боку Індії наразі було складним. Як результат поточного оголошення, прем'єр-міністр там пообіцяв пришвидшити роботу. Є й інші менші детектори (в іншому випадку співпрацюють з LIGO), такі як 600-метровий німецько-британський GEO600 у Німеччині або трикілометровий французько-італійський VIRGO поблизу Пізи, який зараз реконструюється і буде експлуатуватися не раніше цієї осені. І, сподіваємось, через деякий час його чутливість досягне рівня LIGO, який планується збільшити в п’ять разів до поточного рівня, де до цього часу щотижня очікується сигнал. Якщо на борт потрапить менше обладнання, також побудоване японцями та австралійцями, можна побудувати цілу мережу детекторів, що дозволить нам ще точніше повідомити джерело хвиль.
За допомогою детектора LISA, який запрацює Європейським космічним агентством до кінця наступного десятиліття і спочатку планується складатися з трьох пристроїв на відстані 5 мільйонів кілометрів, частоту сплавлення млявих надмасивних чорних дір вже можна виміряти. Перший космічний зонд проекту, LISA Pathfinder, який продемонстрував технологію проекту, був запущений у космос якраз у грудні. NASA вийшло з проекту в 2011 році, але нещодавно новий комітет вивчає можливість повернення.
Це спостереження виявило гравітаційну хвилю, породжену злиттям двох відносно менших чорних дір 29 і 36 сонячних мас. Його амплітуда постійно зростає із наближенням двох отворів, але найбільша, коли відбувається злиття, після чого річ раптово спадає. Поточна чутливість LIGO могла б просто виміряти цей 0,2-секундний пік не тільки безпосередньо визначаючи гравітаційні хвилі, але і вперше довівши існування чорних дір, що зростаються, та спостерігаючи на сьогоднішній день найенергетичніше явище у світі. Три всесвітньо відомі відкриття.
Але яка в цьому користь, запитувало багато людей. Питання, насамперед, не таке вже й щасливе. Коли Фарадея, який вивчає вплив електрики на жаб’ячі лапки, міністр фінансів запитав, для чого це було б добре, він відповів, що поки що не знає, але з нього рано чи пізно можуть стягувати податок.
Гравітаційні хвилі - це не тільки зниклий куб відомої теорії Ейнштейна, але вони також відкривають нове вікно у світ. Ми можемо відкрити недоступні до цього часу об’єкти Всесвіту і озирнутися на моменти після створення Всесвіту. Дотепер ми мали змогу "озирнутися" на події 380 000 років після Великого вибуху, коли Всесвіт став проникним для світла. Відтепер ми можемо вивчати там, де немає електричного заряду, оскільки, поки світлові хвилі затуляються купу речей, гравітаційні хвилі проникають у все.
Завдяки вдосконаленому LIGO ми також можемо спостерігати гравітаційні хвилі, генеровані двома нейтронними зірками. З вивчення таємничого явища, що виникає тут, раптового викиду гамма-трубки, ми можемо зрозуміти, звідки походять такі важкі елементи Всесвіту, як уран, торій або золото. Якщо ми можемо виявити злиття декількох нейтронних зірок, ми можемо також дізнатися більше про природу темної енергії, яка, як вважається, відповідає за прискорене розширення Всесвіту. Астроном Гарвардського університету Аві Льоб говорить, що спостереження за деякими з цих подій може змінити все, створити десятки абсолютно нових космологій.
Якщо ми знаємо точне місце події, ми можемо направити традиційний бінокль у цьому напрямку, щоб з’ясувати масштаби розширення Всесвіту. Нарешті, гравітаційні хвилі можуть показати шлях до великої уніфікованої теорії Всесвіту, яка прагне описати всі сили єдиною загальною теорією. Відповідно до цього, в якийсь момент історії Всесвіту чотири основні сили або взаємодії (сильна, слабка, електромагнітна та гравітаційна) злилися, але під час розширення та охолодження вони знову розпалися в результаті низки подій, маловідомих сьогодні. Якби ми могли наблизитися до Святого Грааля фізиків, наше минуле та майбутнє стали б яснішими перед нами.
Група досліджень гравітації Eötvös (EGRG), створена у співпраці з ELTE та Atomki в Дебрецені, бере участь у вимірах на додаток до інфрачервоних мікрофонів, контролюючи вхідні сигнали протягом восьмигодинних змін. Вони моделюють властивості чорних дір, що обертаються на витягнутій орбіті, і створюють каталог галактик, який може допомогти визначити походження гравітаційних хвиль у традиційних телескопічних післяобстеженнях.