В чем смысл проекта LIGO и как он связан с Нобелевской премией

Нобелевскую премию по физике 2017 года вручили трем американским физикам с формулировкой «за решающий вклад в детектор LIGO и за наблюдение гравитационных волн». Райнер Вайсс занимался разработкой детекторов гравитационных волн, Кип Торн — один из главных теоретиков этой области, а Барри Бэриш — первый руководитель и основатель LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, или лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория).

Вместе с редакцией научно-популярного портала «Чердак» разобрались, в чем суть проекта и почему наблюдать за гравитационными волнами — действительно непросто.

?
Как поймать гравитационную волну?

Как и многие другие истории в физике, рассказ о гравитационных волнах принято начинать с Альберта Эйнштейна. Именно он предположил, что массивные, движущиеся с ускорением тела, так возмущают ткань пространства-времени, что запускают гравитационные волны — то есть пространство вокруг этих объектов физически сжимается и разжимается, а затем эти колебания разбегаются по всей Вселенной (как разбегаются круги по воде от брошенного камня).

За десятки лет измерений поймать — то есть достоверно зафиксировать гравитационные волны — пытались многие физики, но впервые это получилось только 14 сентября 2015 года. Это было измерение на пределе доступной человечеству точности, возможно, самый тонкий эксперимент современной науки. Гравитационная волна, запущенная слиянием двух черных дыр в миллиарде с лишним световых лет от нас, была "поймана" гравитационными телескопами коллаборации LIGO. Событие циклопических, вселенских масштабов вызвало на Земле крошечный, еле заметный отзвук. Плечи гравитационных телескопов сжимались и разжимались на доли размеров атомов, что было зафиксировано с помощью сверхточной оптики.

После этого физики из LIGO взяли несколько месяцев на проверку результатов и только 11 февраля 2016 года рассказали миру о своем открытии — почти вековая охота за гравитационными волнами наконец закончилась удачей. После этого LIGO детектировал еще несколько гравитационных событий. Так, гравитационные волны от слияния других черных дыр приходили на Землю 25 декабря 2015 года, 4 января 2017 года и 14 августа 2017 года.

?
Почему наблюдение за гравитационными волнами — это важно?

Предсказания гравитационных волн — это важная часть общей теории относительности (ОТО), а потому их экспериментальное обнаружение только подтверждает ее.

"Регистрация [гравитационных волн] — это мощнейшее подтверждение фундамента, на котором стоит наука. Люди уверены в общей теории относительности и уверенно с ней работают…", — считает ведущий научный сотрудник Института ядерных исследований РАН и Астрокосмического центра ФИАН Борис Штерн.

По обещаниям физиков, точность гравитационных телескопов будет только повышаться, что позволит фиксировать еще больше гравитационных событий и разглядеть многие, в буквальном смысле невидимые вещи. Например, слияние тех же самых черных дыр не оставляет никаких следов в любых диапазонах электромагнитных волн и, соответственно, может быть зафиксировано только с помощью гравитационных телескопов.

?
Что дальше?

Одни рассуждают о новой физике, другие ждут обнаружения реликтовых гравитационных волн, гуляющих по Вселенной с первых моментов ее создания.

"Теперь все астрофизики будут ждать открытия из тех эпох, когда рождалась наша Вселенная. Кроме гравитационных волн никакие сигналы оттуда не доходят", — пояснил заведующий лабораторией космического мониторинга ГАИШ МГУ, Владимир Липунов.

Сейчас физики очень ждут регистрации гравитационных волн от какого-нибудь другого события: например столкновения двух нейтронных звезд, которое должно быть видно и в других диапазонах. По слухам, в конце августа ученые зарегистрировали подобный сигнал от двух нейтронных звезд в галактике NGC 4993 в 130 миллионах световых лет от Земли, но пока официального подтверждения этому нет.

Но и того, что уже было открыто, вполне достаточно для одного из самых быстрых вручений Нобелевской премии — после открытия ученые прождали ее меньше двух лет.

Михаил Петров

Полную версию материала читайте на сайте научно-популярного портала «Чердак»

{{item.group_date}}

По материалам: ТАСС.RU

About The Author

Быть в курсе новостей.

Похожие материалы

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *