Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Гравитационные волны обнаружены на земле!

19.01.2015 Наука и жизнь

Участники научного опыта LIGO, в котором участвуют и российские физики, заявили о регистрации американскими обсерваториями гравитационных волн, порожденных столкновением двух черных дыр.

Гравитационные волны были зафиксированы 14 сентября 2015 года, о чем было сказано 11 февраля 2016 года на особой пресс-конференции представителей LIGO в Вашингтоне. Полгода потребовалось ученым на проверку и обработку взятых результатов. Это можно считать официальным открытием гравитационных волн, потому, что в первый раз произведена их яркая регистрация на Земле.

Результаты работы размещены в в издании Physical Review Letters.

 

Физики МГУ на пресс-конференции. Фото Максима Абаева. их местоположение и Схема интерферометров на схематической карте США. Пробные веса-зеркала на рисунке названы Test Mass. Пробные веса, они же зеркала интерферометра, из плавленого кварца. Фото: www.ligo.caltech.edu Численное моделирование гравитационных волн от сближающихся черных дыр.Гравитационные волны обнаружены на земле!

Рисунок: Physical Review Letters http://physics.aps.org/articles/v9/17 Обсерватория LIGO вблизи Ливингстона (штат Луизиана). Фото: www.ligo.caltech.edu‹ ›

Так, решена одна из наиболее значимых задач, находившихся перед физиками в течении последних 100  лет. Существование гравитационных волн предсказано созданной в 1915-1916 годах Альбертом Эйнштейном неспециализированной теории относительности (ОТО) – основополагающей физической теорией, обрисовывающей устройство и эволюцию отечественного мира. ОТО, по сути, это теория гравитации, устанавливающая ее сообщение со особенностями пространства-времени.

Массивные тела создают в нем трансформации, каковые принято именовать искривлением пространства-времени. В случае если эти тела движутся с переменным ускорением, то появляются распространяющиеся трансформации пространства-времени, каковые стали называться гравитационных волн.

Неприятность их регистрации содержится в том, что гравитационные волны весьма не сильный, и их обнаружение от какого-либо земного источника фактически нереально. За много лет не удалось их найти и от большинства космических объектов. Надежды оставались лишь на гравитационные волны от больших космических трагедий аналогичных вспышкам сверхновых, столкновениям нейтронных звезд либо черных дыр. Эти надежды оправдались.

В данной работе найдены гравитационные волны как раз от слияния двух черных дыр.

Для обнаружения гравитационных волн в первой половине 90-ых годов двадцатого века пыл предложен грандиозный проект, названный LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory — лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория).  Разработка для него разрабатывалась практически двадцать лет. А реализовали его два наибольших научных центра США – Калифорнийский и Массачусетский технологические университеты.

В неспециализированный же научный коллектив – коллаборацию не сильный входят около 1000 ученых из 16 государств. Россию в нем воображают Столичный Институт и государственный  университет прикладной физики РАН (Нижний Новгород)

В состав LIGO входят обсерватории в штатах Вашингтон и Луизиана, расположенные на расстоянии 3000 км, воображающие из себя Г-образный интерферометр Майкельсона с двумя плечами длиной 4 км.  Лазерный луч, пройдя через совокупность зеркал, разделяется на два луча, любой из которых распространяется в собственном плече. Они отражаются от зеркал и возвращаются назад.

После этого эти две световые волны, прошедшие различными дорогами складываются в детекторе. Изначально совокупность настроена так, дабы волны гасили друг друга, и на детектор ничего не попадало. Гравитационные волны изменяют расстояния между пробными весами, каковые в один момент являются зеркалами интерферометра , что ведет к тому, что сумма волн уже не равна нулю и интенсивность сигнала на фотодетекторе будет пропорциональна этим трансформациям.

По этому сигналу и регистрируют гравитационную волну.

Первый, начальный, этап измерений состоялся в 2002-2010 годах и не разрешил найти гравитационных волн. Не хватило чувствительности устройств (отслеживались сдвиги до 4×10-18 м). Тогда было решено в 2010 году остановить работу, и произвести модернизацию оборудования, повысив чувствительность более, чем на порядок.

Начавшее работу во второй половине 2015 года усовершенствованное оборудование стало способно подметить  сдвиг на рекордные 10-19 м. И уже на тестовом прогоне ученых ожидало открытие, они зафиксировали гравитационный всплеск от события, которое по окончании долгого изучения было опознано, как слияние двух черных дыр с весами в 29 и 36 весов Солнца.

В один момент с Вашингтоном пресс-конференция проводилась и в Москве. На ней участники опыта, воображающие физический факультет московского университета поведали и собственном вкладе в его осуществление. Несколько В.Б.Брагинского принимала участие в работе сначала проекта.

Физики МГУ снабжали сборку сложной конструкции, которую представляют собой зеркала интерферометра, служащие одновременно пробными весами.

 

Кроме этого в их задачи входила борьба с посторонними колебаниями (шумами), каковые имели возможность помешать найти гравитационные волны. Как раз эксперты МГУ доказали, что устройство нужно изготавливать из плавленого кварца, что при рабочих температурах будет шуметь меньше, чем сапфир, предлагаемый вторыми исследователями. В частности для  понижения тепловых шумов нужно было добиться, дабы колебания пробных весов, подвешенных как маятники, не затухали весьма долго.

Физики МГУ добились времени затухания 5 лет!

 

Успех совершённых измерений даст начало новой гравитационно-волновой астрономии и разрешит определить большое количество нового о Вселенной. Быть может, физики смогут разгадать кое-какие загадки чёрной материи и ранних этапов развития Вселенной, и посмотреть в области, где  нарушается ОТО.

По данным пресс-конференции коллаборации LIGO.

Создатель: Алексей Понятов

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

Как гравитационные волны взорвали интернет?


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , , ,