Oamenii de știință se pregătesc să anunțe existența undelor gravitaționale
Dovada existenței undelor gravitaționale, prevăzută de teoria generală a relativității (GR) a lui Albert Einstein, va fi prezentată de oamenii de știință americani joi următoare. Aceste valuri, potrivit microblogging-ului cosmologului Universității de Stat din Arizona, Lawrence Krauss, au fost descoperite de detectorii modernizați ai observatorului LIGO. L-am rugat pe Pavel IVANOV, cercetător de frunte la Departamentul de Astrofizică Teoretică al Centrului Astro-Spațial al Institutului de Fizică Lebedev, să explice cititorilor MK semnificația undelor gravitaționale.
Deci de unde a început totul? Dacă într-un sens global, atunci, desigur, cu teoria generală a relativității lui Albert Einstein, care a prezis că un corp cosmic care zboară cu o accelerație modificată creează o perturbare a spațiului-timp - o undă gravitațională. În mod indirect, existența sa a fost deja dovedită ca urmare a convergenței sistemelor apropiate de stele binare - acestea au pierdut energie la radiația undelor gravitaționale. Dar până de curând nu a fost posibil să se înregistreze valurile singure din cauza mărimii lor mici.
Și acum există dovezi că detectorul LIGO, cel mai sensibil dispozitiv până în prezent și creat special pentru fixarea undelor gravitaționale, a reușit. El a înregistrat distorsiuni spațiale după ce a observat fuziunea a două găuri negre masive cu mase de 29 și 36 de mase solare. După fuziune, masa obiectului a fost de 62 de mase solare.
Foto: ru.wikipedia.org
Aceste informații, de fapt, nu au scăpat de la LIGO. La jumătatea lunii ianuarie, teoreticianul Universității din Arizona, Lawrence Krauss, a raportat senzația pe Twitter. Însă comunitatea științifică a început să vorbească serios despre descoperirea undelor gravitaționale numai după ce fizicianul teoretic Clifforth Burjess și site-ul web al jurnalului Science anunțau despre viitoarea conferință din 11 februarie.
Deci, ce așteptăm de la deschidere? Îl întreb pe Ivanov
Video promotional:
- Dovada existenței undelor gravitaționale va deschide o nouă fereastră către univers pentru umanitate. Vom primi un instrument suplimentar pentru studierea acestuia la toate intervalele de unde electromagnetice pe care le avem deja: de la undele radio la radiațiile gamma. Dacă înregistrăm în mod fiabil undele gravitaționale, putem afla multe despre găurile negre, stelele neutronice, cum se contopesc, cum evoluează și așa mai departe. Ei bine, despre Univers în sine, desigur …
După ce a început căutarea undelor gravitaționale?
„Știm că multe corpuri care pierd energie emit unde gravitaționale. S-a descoperit un pulsar dublu, adică două stele de neutroni care orbitează unul față de celălalt. Când am măsurat orbita pulsarului, am constatat că aceasta devine mai mică tocmai datorită radiației undelor gravitaționale. Doar pentru acest pulsar, pentru descoperirea efectului de radiație, oamenii de știință au primit premiul Nobel!
De ce este atât de dificil să detectăm o undă gravitațională?
- Este foarte slab: când trece, determină o deplasare a lungimii instrumentului de observare de 10 până la -23 de ori! Oamenii de știință au avut nevoie de fonduri și eforturi enorme pentru a învăța cum să măsoare semnalele atât de slabe. Și nu spunem încă că au fost descoperite … Există mai multe instalații experimentale în lume cu ajutorul cărora specialiștii doresc să prindă deplasarea. Unul dintre ei este LIGO, un interferometru cu mai mulți kilometri laser.
„Deci, cu ajutorul undelor gravitaționale, puteți studia mai bine dinamica găurilor negre. Care este diferența cu undele electromagnetice?
- Cu ajutorul radiațiilor electromagnetice, studiul este mai dificil - există multe incertitudini, trebuie să ținem cont întotdeauna de dinamica gazelor …
Dacă existența undelor gravitaționale este dovedită, cine este principalul concurent pentru Premiul Nobel?
- Dacă premiul este dat, cel mai probabil, nu teoreticienilor, ci celor care se ocupă de instrumente. Deși oamenii de știință au contribuit de asemenea la teoria undelor gravitaționale. În vremea sovietică, o astfel de persoană, desigur, era Yakov Zeldovich și reprezentanții școlii sale, acum direcția este condusă de membru corespondent al Academiei Ruse de Științe, Vladimir Braginsky. De la colegi străini, colaborează la acest număr cu Kip Thorn.
Este Kip Thorne consultant pentru filmul Interstellar, care prezintă găurile de vierme - tuneluri în spațiul timpului?
- Am înțeles aluzia ta. Dar nu, găurile de vierme au un statut complet diferit, atât teoretic, cât și observațional. Acestea sunt lucruri mult mai fantastice decât undele gravitaționale, a căror existență nu ne îndoim.
Dar, așa cum am înțeles din film, găurile de vierme (sau „găurile de vierme”) se datorează exact undelor gravitaționale …
„Nu, aceste valuri nu pot forma niciodată o gaură de vierme. În cadrul teoriei existente, este în general imposibil să le facem, ele trebuie să existe inițial, încă de la începutul extinderii Universului. Și, pentru a-i susține, pentru a nu se prăbuși, aveți nevoie de o substanță cu proprietăți neobișnuite, care are o densitate energetică negativă. În general, găurile de vierme sunt un obiect ipotetic, teoria nu le interzice, dar până în prezent nu există nicio înțelegere din ce ar trebui să constea.
Natalia Vedeneeva
